柱部分溶込み溶接継手の高サイクル疲労に関する研究
鉄骨柱継手への部分溶込み溶接の適用を目指して、柱部分溶込み溶接継手を有する柱部材の高サイクル疲労特性について実験的に調査することを目的とした。試験体は、溶接組立箱形断面柱部材とベースプレートからなり、その柱継手を部分溶込み溶接とした。実験は、荷重制御による高サイクル曲げ疲労実験であり、試験体のベースプレートを固定することによって片持ち梁形式とした柱に、正負交番の一定繰返し荷重を加えた。その結果、柱部分溶込み溶接継手で破壊した試験体と柱－ベースプレート溶接継手で破壊した試験体の2種類の破壊状況に分類された。応力範囲と繰返し数の関係では、柱－ベースプレート溶接継手はJSSC疲労設計曲線のF等級を、柱部分溶込み溶接継手はH等級の疲労設計曲線を満足していた。また、柱部分溶込み溶接継手の疲労き裂伝播特性から、当該継手の疲労寿命推定の可能性を示唆した。
High Cycle Fatigue Properties of Steel Column Members with Partial Penetration Groove Welded Joints
It is the purpose of this paper to investigate experimentally high-cycle fatigue properties of steel column members with column-to-column partial penetration groove welded joints. Box section steel column members with joints welded steel base-plates are used in this experiment. The experiment carried out high-cycle bending fatigue tests of the column members, which are fixed to base-plates and to which repeated positive and negative forces are applied. The summary of the results is shown below. There are two fracture types; one is fracture of the column-to-column joints and other is fracture of the column-to-base-plate joints. The fatigue life of column-to-base-plate joints satisfy JSSC fatigue design curve of F class, and fatigue life of column-to-column joints satisfy H class. The fatigue life of the column-to-column joint might be estimated from its fatigue crack propagation property.
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