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特開2024-17103弾性座屈応力度の評価方法、弾性座屈応力度の評価プログラム、リップ溝形断面部材の製造方法、及び支持構造
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024017103
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】弾性座屈応力度の評価方法、弾性座屈応力度の評価プログラム、リップ溝形断面部材の製造方法、及び支持構造
(51)【国際特許分類】
E04B 1/24 20060101AFI20240201BHJP
【ＦＩ】
E04B1/24 B ESW
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022119522
(22)【出願日】2022-07-27
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】小橋 知季
(72)【発明者】
【氏名】藤内 繁明
(57)【要約】
【課題】引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用した場合について、リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する弾性座屈応力度の評価方法を提供する。
【解決手段】ウェブ１１Ａと、ウェブの幅方向の両端部に、ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジ１２Ａ，１３Ａと、一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップ１４Ａ，１５Ａと、を有するリップ溝形断面部材１０Ａであって、一対のフランジの一方である第１フランジは、厚さ方向の変形が拘束されるとともに、リップ溝形断面部材の材軸線Ｏ１回りの回転が拘束され、リップ溝形断面部材には、リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して第１フランジが引張られるリップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する。
【選択図】図２
【解決手段】ウェブ１１Ａと、ウェブの幅方向の両端部に、ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジ１２Ａ，１３Ａと、一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップ１４Ａ，１５Ａと、を有するリップ溝形断面部材１０Ａであって、一対のフランジの一方である第１フランジは、厚さ方向の変形が拘束されるとともに、リップ溝形断面部材の材軸線Ｏ１回りの回転が拘束され、リップ溝形断面部材には、リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して第１フランジが引張られるリップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェブと、前記ウェブの幅方向の両端部に、前記ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジと、前記一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップと、を有するリップ溝形断面部材であって、
前記一対のフランジの一方である第１フランジは、前記ウェブの厚さ方向の変形が拘束されるとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転が拘束され、
前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られる前記リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する弾性座屈応力度の評価方法であって、
（１）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、前記弾性座屈応力度を評価する評価工程を行う、弾性座屈応力度の評価方法。
ただし、Ｅは前記リップ溝形断面部材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
前記一対のフランジの一方である第１フランジは、前記ウェブの厚さ方向の変形が拘束されるとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転が拘束され、
前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られる前記リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する弾性座屈応力度の評価方法であって、
（１）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、前記弾性座屈応力度を評価する評価工程を行う、弾性座屈応力度の評価方法。
ただし、Ｅは前記リップ溝形断面部材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
【数1】
【請求項2】
前記関数ｆ（）は、（２）式により求められる、請求項１に記載の弾性座屈応力度の評価方法。
ただし、α１，α２，α３，α４は、それぞれ無次元の定数である。
ただし、α１，α２，α３，α４は、それぞれ無次元の定数である。
【数2】
【請求項3】
前記定数α１は（３）式を満たす、請求項２に記載の弾性座屈応力度の評価方法。
０．１０８≦α１≦０．１１７ ・・（３）
０．１０８≦α１≦０．１１７ ・・（３）
【請求項4】
前記定数α２は（４）式を満たす、請求項２に記載の弾性座屈応力度の評価方法。
０．１２９≦α２≦０．２１１ ・・（４）
０．１２９≦α２≦０．２１１ ・・（４）
【請求項5】
前記定数α３は（５）式を満たす、請求項２に記載の弾性座屈応力度の評価方法。
０．０６２４≦α３≦０．７２９ ・・（５）
０．０６２４≦α３≦０．７２９ ・・（５）
【請求項6】
前記定数α４は（６）式を満たす、請求項２に記載の弾性座屈応力度の評価方法。
８．１４≦α４≦８．３２ ・・（６）
８．１４≦α４≦８．３２ ・・（６）
【請求項7】
請求項１の弾性座屈応力度の評価方法により前記弾性座屈応力度を評価した前記リップ溝形断面部材を製造する、リップ溝形断面部材の製造方法。
【請求項8】
ウェブと、前記ウェブの幅方向の両端部に、前記ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジと、前記一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップと、を有するリップ溝形断面部材であって、
前記一対のフランジの一方である第１フランジは、前記ウェブの厚さ方向の変形が拘束されるとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転が拘束され、
前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られる前記リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する評価装置用の弾性座屈応力度の評価プログラムであって、
前記評価装置を、
（７）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、前記弾性座屈応力度を評価する評価部として機能させる、弾性座屈応力度の評価プログラム。
ただし、Ｅは前記リップ溝形断面部材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
前記一対のフランジの一方である第１フランジは、前記ウェブの厚さ方向の変形が拘束されるとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転が拘束され、
前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られる前記リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する評価装置用の弾性座屈応力度の評価プログラムであって、
前記評価装置を、
（７）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、前記弾性座屈応力度を評価する評価部として機能させる、弾性座屈応力度の評価プログラム。
ただし、Ｅは前記リップ溝形断面部材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
【数3】
【請求項9】
リップ溝形断面部材と、
前記リップ溝形断面部材に接合された板状部材と、
を備える支持構造であって、
前記リップ溝形断面部材は、ウェブと、前記ウェブの幅方向の両端部に、前記ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジと、前記一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップと、を有し、
前記板状部材は、前記一対のフランジの一方である第１フランジに接合されて、前記第１フランジの前記ウェブの厚さ方向の変形を拘束するとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転を拘束し、
前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られ、
（８）式から（１３）式を満たす、支持構造。
ただし、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、Ｆは前記リップ溝形断面部材の降伏強度（Ｎ／ｍｍ２）である。
前記リップ溝形断面部材に接合された板状部材と、
を備える支持構造であって、
前記リップ溝形断面部材は、ウェブと、前記ウェブの幅方向の両端部に、前記ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジと、前記一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップと、を有し、
前記板状部材は、前記一対のフランジの一方である第１フランジに接合されて、前記第１フランジの前記ウェブの厚さ方向の変形を拘束するとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転を拘束し、
前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られ、
（８）式から（１３）式を満たす、支持構造。
ただし、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、Ｆは前記リップ溝形断面部材の降伏強度（Ｎ／ｍｍ２）である。
【数4】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、弾性座屈応力度の評価方法、弾性座屈応力度の評価プログラム、リップ溝形断面部材の製造方法、及び支持構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、リップ溝形鋼（リップ溝形断面部材）は、胴縁等の外壁（板状部材）の下地として広く使用されている。リップ溝形鋼は、一対のフランジの一方である第１フランジを、外壁に取付けて用いられる。
外壁に負圧による荷重が作用する場合、リップ溝形鋼では、引張り力を受ける第１フランジが外壁により拘束され、一対のフランジの他方である第２フランジは、圧縮力を受けるとともに何も拘束されない状態となる。
外壁に負圧による荷重が作用する場合、リップ溝形鋼では、引張り力を受ける第１フランジが外壁により拘束され、一対のフランジの他方である第２フランジは、圧縮力を受けるとともに何も拘束されない状態となる。
【0003】
このように、引張り力を受ける第１フランジのみが拘束されたリップ溝形鋼（以下では、拘束リップ溝形鋼と言う。）に曲げモーメントが作用したときの、座屈半波長に対する弾性座屈強度の変化を、図１７に示す。図１７において、横軸は座屈波長の半分である座屈半波長（ｍｍ）を表し、縦軸は弾性座屈強度（Ｎ／ｍｍ２）を表す。実線による線Ｌ１は、拘束リップ溝形鋼を表す。点線による線Ｌ２は、両フランジが拘束されないリップ溝形鋼（以下では、非拘束リップ溝形鋼と言う。）を表す。
拘束リップ溝形鋼には、ゆがみ座屈（図１７に示す領域Ｒ１参照）よりも長い座屈波長の座屈（以下、弾性座屈（図１７に示す領域Ｒ２参照）と呼ぶ）が生じる。
拘束リップ溝形鋼には、ゆがみ座屈（図１７に示す領域Ｒ１参照）よりも長い座屈波長の座屈（以下、弾性座屈（図１７に示す領域Ｒ２参照）と呼ぶ）が生じる。
【0004】
拘束リップ溝形鋼が弾性座屈している状態で座屈波長が長くなっても、拘束リップ溝形鋼の弾性座屈強度はこの弾性座屈が生じる際の応力度（以降、弾性座屈応力度と呼ぶ）を下回ることは無い。
一般的に、リップ溝形鋼が使用されるのは、図１７において座屈半波長が領域Ｒ３となる長さである。
一方で、非拘束リップ溝形鋼には弾性座屈が生じず、領域Ｒ３では、座屈波長が長くなるのに従い、弾性座屈強度が低下する。
一般的に、リップ溝形鋼が使用されるのは、図１７において座屈半波長が領域Ｒ３となる長さである。
一方で、非拘束リップ溝形鋼には弾性座屈が生じず、領域Ｒ３では、座屈波長が長くなるのに従い、弾性座屈強度が低下する。
【0005】
拘束リップ溝形鋼の弾性座屈応力度は、非拘束リップ溝形鋼に横座屈耐力が生じるときの応力度よりも大きい値である。すなわち、本来領域Ｒ３において、拘束リップ溝形鋼の弾性座屈応力度は、非拘束リップ溝形鋼の弾性座屈強度よりも大きいはずである。非特許文献１には、横座屈に関する弾性座屈応力度の評価方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】日本鉄鋼連盟、「薄板軽量形鋼造建築物設計の手引き」、技報堂出版株式会社、2014年3月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、拘束リップ溝形鋼における拘束効果を見込んだ弾性座屈応力度の評価方法は、未だ構築されていない。現在は、固有値解析による性能評価を行うか、拘束効果を無視した設計が余儀なくされている。
【0008】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用した場合について、当該リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する弾性座屈応力度の評価方法及び弾性座屈応力度の評価プログラム、そして、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用する状態で、リップ溝形断面部材の降伏強度を高めたときに、リップ溝形断面部材の許容応力度を効果的に高める支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明の態様１は、ウェブと、前記ウェブの幅方向の両端部に、前記ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジと、前記一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップと、を有するリップ溝形断面部材であって、前記一対のフランジの一方である第１フランジは、前記ウェブの厚さ方向の変形が拘束されるとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転が拘束され、前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られる前記リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する弾性座屈応力度の評価方法であって、（１）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、前記弾性座屈応力度を評価する評価工程を行う、弾性座屈応力度の評価方法である。
ただし、Ｅは前記リップ溝形断面部材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
（１）本発明の態様１は、ウェブと、前記ウェブの幅方向の両端部に、前記ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジと、前記一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップと、を有するリップ溝形断面部材であって、前記一対のフランジの一方である第１フランジは、前記ウェブの厚さ方向の変形が拘束されるとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転が拘束され、前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られる前記リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する弾性座屈応力度の評価方法であって、（１）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、前記弾性座屈応力度を評価する評価工程を行う、弾性座屈応力度の評価方法である。
ただし、Ｅは前記リップ溝形断面部材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
【0010】
【数1】
【0011】
この発明では、発明者等は鋭意検討の結果、曲げモーメントが作用して第１フランジが引張られるリップ溝形断面部材の弾性座屈応力度に関して、（σｃｒｃａｌ／Ｅ）は、（１）に示す通り、（ｔ／ｈ）、（ｂ／ｈ）、（ｃ／ｂ）、及び（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の４つを変数とする関数であることを見出した。このため、（１）式により、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用した場合について、当該リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価することができる。
【0012】
（２）本発明の態様２は、前記関数ｆ（）は、（２）式により求められる、（１）に記載の弾性座屈応力度の評価方法であってもよい。
ただし、α１，α２，α３，α４は、それぞれ無次元の定数である。
ただし、α１，α２，α３，α４は、それぞれ無次元の定数である。
【0013】
【数2】
【0014】
この発明では、（１）式において、関数ｆ（）が定数α１～α４を用いて具体的に規定された（２）式を用いて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌをより精緻に求めることができる。
【0015】
（３）本発明の態様３は、前記定数α１は（３）式を満たす、（２）に記載の弾性座屈応力度の評価方法であってもよい。
０．１０８≦α１≦０．１１７ ・・（３）
この発明では、弾性座屈応力度の評価方法により評価する計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを、一定以上の割合で安全側に評価することができる。
０．１０８≦α１≦０．１１７ ・・（３）
この発明では、弾性座屈応力度の評価方法により評価する計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを、一定以上の割合で安全側に評価することができる。
【0016】
（４）本発明の態様４は、前記定数α２は（４）式を満たす、（２）又は（３）に記載の弾性座屈応力度の評価方法であってもよい。
０．１２９≦α２≦０．２１１ ・・（４）
この発明では、定数α２に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
０．１２９≦α２≦０．２１１ ・・（４）
この発明では、定数α２に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
【0017】
（５）本発明の態様５は、前記定数α３は（５）式を満たす、（２）から（４）のいずれかに記載の弾性座屈応力度の評価方法であってもよい。
０．０６２４≦α３≦０．７２９ ・・（５）
この発明では、定数α３に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
０．０６２４≦α３≦０．７２９ ・・（５）
この発明では、定数α３に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
【0018】
（６）本発明の態様６は、前記定数α４は（６）式を満たす、（２）から（５）のいずれかに記載の弾性座屈応力度の評価方法であってもよい。
８．１４≦α４≦８．３２ ・・（６）
この発明では、定数α４に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
８．１４≦α４≦８．３２ ・・（６）
この発明では、定数α４に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
【0019】
（7）本発明の態様７は、（１）から（６）のいずれかの弾性座屈応力度の評価方法により前記弾性座屈応力度を評価した前記リップ溝形断面部材を製造する、リップ溝形断面部材の製造方法である。
この発明では、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用した場合であって、弾性座屈応力度を評価されたリップ溝形断面部材を製造することができる。
この発明では、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用した場合であって、弾性座屈応力度を評価されたリップ溝形断面部材を製造することができる。
【0020】
（８）本発明の態様８は、ウェブと、前記ウェブの幅方向の両端部に、前記ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジと、前記一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップと、を有するリップ溝形断面部材であって、前記一対のフランジの一方である第１フランジは、前記ウェブの厚さ方向の変形が拘束されるとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転が拘束され、前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られる前記リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価する評価装置用の弾性座屈応力度の評価プログラムであって、前記評価装置を、（７）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、前記弾性座屈応力度を評価する評価部として機能させる、弾性座屈応力度の評価プログラムである。
ただし、Ｅは前記リップ溝形断面部材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
ただし、Ｅは前記リップ溝形断面部材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
【0021】
【数3】
【0022】
この発明では、発明者等は鋭意検討の結果、曲げモーメントが作用して第１フランジが引張られるリップ溝形断面部材の弾性座屈応力度に関して、（σｃｒｃａｌ／Ｅ）は、（７）に示す通り、（ｔ／ｈ）、（ｂ／ｈ）、（ｃ／ｂ）、及び（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の４つを変数とする関数であることを見出した。このため、（７）式により、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用した場合について、当該リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価することができる。
【0023】
（９）本発明の態様９は、リップ溝形断面部材と、前記リップ溝形断面部材に取付けられた板状部材と、を備える支持構造であって、前記リップ溝形断面部材は、ウェブと、前記ウェブの幅方向の両端部に、前記ウェブの厚さ方向に延びるように設けられた一対のフランジと、前記一対のフランジが延びる先端部から互いに近づくように延びる一対のリップと、を有し、前記板状部材は、前記一対のフランジの一方である第１フランジに取付けられて、前記第１フランジの前記ウェブの厚さ方向の変形を拘束するとともに、前記リップ溝形断面部材の材軸線回りの回転を拘束し、前記リップ溝形断面部材には、前記リップ溝形断面部材の強軸回りの曲げモーメントが作用して前記第１フランジが引張られ、（８）式から（１３）式を満たす、支持構造である。
ただし、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、Ｆは前記リップ溝形断面部材の降伏強度（Ｎ／ｍｍ２）である。
ただし、ｈは前記ウェブの幅（ｍｍ）、ｂは前記一対のフランジそれぞれの幅（ｍｍ）、ｃは前記一対のリップそれぞれの幅（ｍｍ）、ｔは前記ウェブ、前記一対のフランジ、及び前記一対のリップそれぞれの厚さ（ｍｍ）、Ｆは前記リップ溝形断面部材の降伏強度（Ｎ／ｍｍ２）である。
【0024】
【数4】
【0025】
この発明では、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用する状態で、リップ溝形断面部材の降伏強度を高めたときに、リップ溝形断面部材の許容応力度を効果的に高めることができる。
【発明の効果】
【0026】
本発明の弾性座屈応力度の評価方法及び弾性座屈応力度の評価プログラムでは、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用した場合について、当該リップ溝形断面部材の弾性座屈応力度を評価することができる。また、本発明の支持構造では、引張り力を受ける一方のフランジのみが拘束されたリップ溝形断面部材に曲げモーメントが作用する状態で、リップ溝形断面部材の降伏強度を高めたときに、リップ溝形断面部材の許容応力度を効果的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の一実施形態の支持構造が用いられる建築物の概要構成を示す断面図である。
【図2】同支持構造が有する第１リップ溝形鋼の斜視図である。
【図3】第１リップ溝形鋼の強軸及び弱軸を説明する図である。
【図4】本発明の一実施形態の第１変形例における支持構造の斜視図である。
【図5】同第１リップ溝形鋼に作用する負圧及び曲げモーメントを説明する模式図である。
【図6】同第１リップ溝形鋼の解析モデルの斜視図である。
【図7】変動係数を調整する前の、（σｃｒｃａｌ／Ｅ）に対する（σｃｒ／Ｅ）の変化を表す図である。
【図8】（ｔ／ｈ）に対する（σｃｒ／Ｅ）の変化を表す図である。
【図9】（ｂ／ｈ）に対する（σｃｒ／Ｅ）の変化を表す図である。
【図10】（ｃ／ｂ）に対する（σｃｒ／Ｅ）の変化を表す図である。
【図11】（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））に対する相関係数Ｒの変化を表す図である。
【図12】変動係数を調整した後の、（σｃｒｃａｌ／Ｅ）に対する（σｃｒ／Ｅ）の変化を表す図である。
【図13】無次元量Ｋに対する（ｆｂ＿５００／ｆｂ＿３４５）の変化を表す図である。
【図14】同弾性座屈応力度の評価方法を好ましく行うことができる弾性座屈応力度の評価装置の概要を示す図である。
【図15】本発明の一実施形態における弾性座屈応力度の評価方法を示すフローチャートである。
【図16】本発明の一実施形態の支持構造が用いられる他の建築物の概要構成を示す断面図である。
【図17】座屈半波長に対する弾性座屈強度の変化を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
【0029】
〔１．支持構造の構成〕
図１に示すように、本実施形態の支持構造４０Ａは、建築物１に用いられている。例えば、建築物１は、１層（階）以上の層を備える多層構造物である。なお、図１には、２層の建物を例示している。建築物１は、第１リップ溝形鋼（リップ溝形断面部材）１０Ａと、第１リップ溝形鋼１０Ｂと、第２リップ溝形鋼（リップ溝形断面部材）１０Ｃと、第２リップ溝形鋼１０Ｄと、板状部材２０Ａ，２０Ｂと、複数の接合部材２５（図２参照）と、床３０と、板状部材３５Ａ，３５Ｂと、を備える。
図１に示すように、本実施形態の支持構造４０Ａは、建築物１に用いられている。例えば、建築物１は、１層（階）以上の層を備える多層構造物である。なお、図１には、２層の建物を例示している。建築物１は、第１リップ溝形鋼（リップ溝形断面部材）１０Ａと、第１リップ溝形鋼１０Ｂと、第２リップ溝形鋼（リップ溝形断面部材）１０Ｃと、第２リップ溝形鋼１０Ｄと、板状部材２０Ａ，２０Ｂと、複数の接合部材２５（図２参照）と、床３０と、板状部材３５Ａ，３５Ｂと、を備える。
【0030】
本実施形態では、第１リップ溝形鋼１０Ａの構成とリップ溝形鋼１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの構成とは、互いに同一である。このため、第１リップ溝形鋼１０Ａの構成を、符号の数字、又は数字及び英小文字に英大文字「Ａ」を付加することで示す。リップ溝形鋼１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのうち第１リップ溝形鋼１０Ａに対応する構成を、第１リップ溝形鋼１０Ａと同一の数字、又は数字及び英小文字に英大文字「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」を付加することで示す。これにより、重複する説明を省略する。例えば、第１リップ溝形鋼１０Ａの後述する第１フランジ１２Ａと第１リップ溝形鋼１０Ｂの第１フランジ１２Ｂとは、互いに同一の構成である。
なお、第１リップ溝形鋼１０Ａ、板状部材２０Ａ、及び接合部材２５で、支持構造４０Ａを構成する。第２リップ溝形鋼１０Ｄ、板状部材３５Ａ、及び接合部材２５で、支持構造４１Ａを構成する。
なお、第１リップ溝形鋼１０Ａ、板状部材２０Ａ、及び接合部材２５で、支持構造４０Ａを構成する。第２リップ溝形鋼１０Ｄ、板状部材３５Ａ、及び接合部材２５で、支持構造４１Ａを構成する。
【0031】
例えば、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、上下方向に沿って延びている。
地盤等の支持面Ｆ１には、図示はしないが、基盤を介して複数の柱及び複数の梁が設けられている。
基盤は、支持面Ｆ１に打設されている。複数の柱は、基盤から上方に向かって延びている。複数の梁は、複数の柱の間に架設されている。複数の柱及び複数の梁には、図示しない軒桁、垂木等が固定されている。
この例では、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、上下方向に沿って延び、梁等に固定されている。第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、水平面に沿って互いに離間するように配置されている。第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、縦胴縁として機能する。
例えば、第１リップ溝形鋼１０Ａは、JIS G 3350:2017 軽溝形鋼（以下、JIS G 3350と略して言う）で規定されるリップ溝形鋼である。図２に示すように、第１リップ溝形鋼１０Ａは、ウェブ１１Ａと、第１フランジ（フランジ）１２Ａ、第２フランジ（フランジ）１３Ａと、第１リップ（リップ）１４Ａ、第２リップ（リップ）１５Ａと、を有する。なお、図２では、板状部材２０Ａを二点鎖線で示している。
地盤等の支持面Ｆ１には、図示はしないが、基盤を介して複数の柱及び複数の梁が設けられている。
基盤は、支持面Ｆ１に打設されている。複数の柱は、基盤から上方に向かって延びている。複数の梁は、複数の柱の間に架設されている。複数の柱及び複数の梁には、図示しない軒桁、垂木等が固定されている。
この例では、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、上下方向に沿って延び、梁等に固定されている。第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、水平面に沿って互いに離間するように配置されている。第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、縦胴縁として機能する。
例えば、第１リップ溝形鋼１０Ａは、JIS G 3350:2017 軽溝形鋼（以下、JIS G 3350と略して言う）で規定されるリップ溝形鋼である。図２に示すように、第１リップ溝形鋼１０Ａは、ウェブ１１Ａと、第１フランジ（フランジ）１２Ａ、第２フランジ（フランジ）１３Ａと、第１リップ（リップ）１４Ａ、第２リップ（リップ）１５Ａと、を有する。なお、図２では、板状部材２０Ａを二点鎖線で示している。
【0032】
ウェブ１１Ａ、フランジ１２Ａ，１３Ａ、及びリップ１４Ａ，１５Ａは、それぞれ平板状に形成され、鋼板を折り曲げて形成されている。
フランジ１２Ａ，１３Ａは、ウェブ１１Ａの幅方向Ｘの両端部に、ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙの第１側Ｙ１（以下では単に、第１側Ｙ１とも言う。）にそれぞれ延びるように設けられている。以下では、厚さ方向Ｙのうち、第１側Ｙ１とは反対側を第２側Ｙ２と言う。
フランジ１２Ａ，１３Ａは、互いに対向している。第１フランジ１２Ａは、フランジ１２Ａ，１３Ａの一方である。
第１リップ溝形鋼１０Ａの材軸線（軸線、材軸）Ｏ１に沿う方向である軸線方向（材軸方向）Ｚは、幅方向Ｘ及び厚さ方向Ｙにそれぞれ直交する。すなわち、幅方向Ｘは、軸線方向Ｚ及び厚さ方向Ｙにそれぞれ直交する方向である。
フランジ１２Ａ，１３Ａは、ウェブ１１Ａの幅方向Ｘの両端部に、ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙの第１側Ｙ１（以下では単に、第１側Ｙ１とも言う。）にそれぞれ延びるように設けられている。以下では、厚さ方向Ｙのうち、第１側Ｙ１とは反対側を第２側Ｙ２と言う。
フランジ１２Ａ，１３Ａは、互いに対向している。第１フランジ１２Ａは、フランジ１２Ａ，１３Ａの一方である。
第１リップ溝形鋼１０Ａの材軸線（軸線、材軸）Ｏ１に沿う方向である軸線方向（材軸方向）Ｚは、幅方向Ｘ及び厚さ方向Ｙにそれぞれ直交する。すなわち、幅方向Ｘは、軸線方向Ｚ及び厚さ方向Ｙにそれぞれ直交する方向である。
【0033】
リップ１４Ａ，１５Ａは、フランジ１２Ａ，１３Ａが延びる先端部から互いに近づくように延びている。すなわち、第１リップ１４Ａは、第１フランジ１２Ａが延びる先端部から、第２フランジ１３Ａが延びる先端部に向かって、ウェブ１１Ａに沿って（幅方向Ｘに沿って）延びている。第２リップ１５Ａは、第２フランジ１３Ａが延びる先端部から、第１フランジ１２Ａが延びる先端部に向かって、ウェブ１１Ａに沿って延びている。第１リップ１４Ａと第２リップ１５Ａとの間には、隙間が形成されている。
【0034】
図３に示すように、第１リップ溝形鋼１０Ａにおいて、厚さ方向Ｙに沿う軸が、強軸Ｏ３である。幅方向Ｘに沿う軸が、弱軸Ｏ４である。
【0035】
第１リップ溝形鋼１０Ｂは、第１リップ溝形鋼１０Ａと同様に構成されている。第１リップ溝形鋼１０Ｂは、第１リップ溝形鋼１０Ａのウェブ１１Ａ、第１フランジ１２Ａ、第２フランジ１３Ａ、第１リップ１４Ａ、第２リップ１５Ａと同様に構成された、ウェブ、第１フランジ１２Ｂ（図１参照）、第２フランジ、第１リップ、第２リップを有する。
なお、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、１つのウェブと、２つのフランジと、２つのリップとを有する形鋼部材である。第１リップ溝形鋼の断面形状は、JIS G 3350の規定に限定されるわけではなく、JIS G 3350に記載されていない断面仕様を有するリップ溝形断面部材で構成されていてもよい。
なお、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、１つのウェブと、２つのフランジと、２つのリップとを有する形鋼部材である。第１リップ溝形鋼の断面形状は、JIS G 3350の規定に限定されるわけではなく、JIS G 3350に記載されていない断面仕様を有するリップ溝形断面部材で構成されていてもよい。
【0036】
平面視において、第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄの第１端部は、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂの間で互いに接合されている。
第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄでは、第１端部とは反対側の第２端部に向かうに従い漸次、下方に向かうとともに互いに離間するように傾斜している。第２リップ溝形鋼１０Ｃの第２端部は、第１リップ溝形鋼１０Ａを超えてリップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂの外側まで延びている。第２リップ溝形鋼１０Ｄの第２端部は、第１リップ溝形鋼１０Ｂを超えてリップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂの外側まで延びている。
第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄは、軒桁、垂木等の部材や接合金物等を介して、複数の柱及び複数の梁に固定されている。
第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄでは、第１端部とは反対側の第２端部に向かうに従い漸次、下方に向かうとともに互いに離間するように傾斜している。第２リップ溝形鋼１０Ｃの第２端部は、第１リップ溝形鋼１０Ａを超えてリップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂの外側まで延びている。第２リップ溝形鋼１０Ｄの第２端部は、第１リップ溝形鋼１０Ｂを超えてリップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂの外側まで延びている。
第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄは、軒桁、垂木等の部材や接合金物等を介して、複数の柱及び複数の梁に固定されている。
【0037】
例えば、板状部材２０Ａ，２０Ｂは、外壁であり、この例では構造用の合板である。板状部材２０Ａは、自身の厚さ方向が水平面に沿うように配置されている。板状部材２０Ｂについても、板状部材２０Ａと同様である。
なお、板状部材は、全体としては板状であるとともに、板状部材の厚さ方向に波状に変位する形状であってもよい。板状部材は、石膏ボード、木質セメント板（木片等の木質原料とセメントとを混合し、板状に圧縮成形した材料）、鋼製の折板、鋼板で樹脂を挟んだサンドイッチパネル、Cross Laminated Timber(CLT)、パーティクルボード、コンクリート板等で構成されてもよい。
なお、板状部材は、全体としては板状であるとともに、板状部材の厚さ方向に波状に変位する形状であってもよい。板状部材は、石膏ボード、木質セメント板（木片等の木質原料とセメントとを混合し、板状に圧縮成形した材料）、鋼製の折板、鋼板で樹脂を挟んだサンドイッチパネル、Cross Laminated Timber(CLT)、パーティクルボード、コンクリート板等で構成されてもよい。
【0038】
例えば、板状部材３５Ａ，３５Ｂは、屋根面材であり、この例では構造用の合板である。板状部材３５Ａは、自身の厚さ方向が第２リップ溝形鋼１０Ｃの第１フランジ１２Ｃの厚さ方向と一致するように配置されている。板状部材３５Ｂについても、板状部材３５Ａと同様である。
【0039】
図１に示すように、板状部材２０Ａは、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂの外側に配置されるとともに、第１リップ溝形鋼１０Ａに固定されている。より詳しく説明すると、図２に示すように、板状部材２０Ａは、第１リップ溝形鋼１０Ａの第１フランジ１２Ａに、複数の接合部材２５により接合されている。この例では、第１リップ溝形鋼１０Ａの第１フランジ１２Ａに、１枚の板状部材２０Ａが接合されている場合を示している。
なお、接合部材２５の間隔は、図２に示した状態よりも広くても良いし、狭くてもいい。例えば、図示した第１リップ溝形鋼１０Ａのウェブ１１Ａの幅（後述する図３における幅ｈ）を１００ｍｍとした場合、接合部材２５の間隔は３００ｍｍ程としてもよい。
なお、板状部材は必ずしも１つの部材である必要は無く、例えば、複数枚の部材を板状部材の厚さ方向に積層させたり、複数の板状部材を組み合わせて大きな板状部材を形成してもよい。
なお、接合部材２５の間隔は、図２に示した状態よりも広くても良いし、狭くてもいい。例えば、図示した第１リップ溝形鋼１０Ａのウェブ１１Ａの幅（後述する図３における幅ｈ）を１００ｍｍとした場合、接合部材２５の間隔は３００ｍｍ程としてもよい。
なお、板状部材は必ずしも１つの部材である必要は無く、例えば、複数枚の部材を板状部材の厚さ方向に積層させたり、複数の板状部材を組み合わせて大きな板状部材を形成してもよい。
【0040】
接合部材２５は、乾式の接合部材であり、例えば、ドリルねじ、釘、ボルト、リベット、かしめ等である。複数の接合部材２５は、軸線方向Ｚに互いに間隔を空けて並べて配置されている。
第１フランジ１２Ａが複数の接合部材２５により板状部材２０Ａに接合されることで、第１フランジ１２Ａは、ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙへの変形が拘束されるとともに、材軸線Ｏ１回りの回転が拘束されている。言い換えると、板状部材２０Ａは、第１フランジ１２Ａの厚さ方向Ｙへの変形を拘束するとともに、第１リップ溝形鋼１０Ａの材軸線Ｏ１回りの回転を拘束される。ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙは、第１フランジ１２Ａの面内方向である。
図２では、第１フランジ１２Ａにおいて、複数の接合部材２５によりウェブの厚さ方向Ｙへの変形が拘束される位置を、一点鎖線による線Ｌ６で表す。
なお、図２において、接合部材２５は材軸方向に整列しており、第１フランジ１２Ａの板幅方向（すなわち、ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙ）に１列に配置されているが、接合部材２５を２列以上配置してもよく、またその接合位置は第１フランジ１２Ａの板幅方向（厚さ方向Ｙ）の中心以外にあっても良い。
第１フランジ１２Ａが複数の接合部材２５により板状部材２０Ａに接合されることで、第１フランジ１２Ａは、ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙへの変形が拘束されるとともに、材軸線Ｏ１回りの回転が拘束されている。言い換えると、板状部材２０Ａは、第１フランジ１２Ａの厚さ方向Ｙへの変形を拘束するとともに、第１リップ溝形鋼１０Ａの材軸線Ｏ１回りの回転を拘束される。ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙは、第１フランジ１２Ａの面内方向である。
図２では、第１フランジ１２Ａにおいて、複数の接合部材２５によりウェブの厚さ方向Ｙへの変形が拘束される位置を、一点鎖線による線Ｌ６で表す。
なお、図２において、接合部材２５は材軸方向に整列しており、第１フランジ１２Ａの板幅方向（すなわち、ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙ）に１列に配置されているが、接合部材２５を２列以上配置してもよく、またその接合位置は第１フランジ１２Ａの板幅方向（厚さ方向Ｙ）の中心以外にあっても良い。
【0041】
なお、本発明では、例えば図４に示す通り、ウェブ１１Ａの厚さ方向Ｙに突合せた２枚の板状個材２１ａＡ及び板状個材２１ｂＡで板状部材２１Ａが構成されて、板状個材２１ａＡ及び板状個材２１ｂＡが、それぞれ第１フランジ１２Ａに接合されても良い。この場合には、２枚の板状個材２１ａＡ，２１ｂＡのうち、第１側Ｙ１に配置された板状個材２１ａＡの第２側Ｙ２の端部が接合部材２５により第１フランジ１２Ａに接合されるとともに、第２側Ｙ２に配置された板状個材２１ａＡの第１側Ｙ１の端部が接合部材２５により第１フランジ１２Ａに接合されることで、板状部材２１Ａを形成してもよい。
【0042】
図１に示すように、板状部材２０Ｂは、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂの外側に配置されるとともに、第１リップ溝形鋼１０Ｂに固定されている。板状部材２０Ｂは、第１リップ溝形鋼１０Ｂの第１フランジ１２Ｂに、複数の接合部材２５（不図示）により接合されている。
【0043】
床３０は、複数の柱における上下方向の中間部に固定されている。床３０は、水平面に沿って延びている。
例えば、板状部材３５Ａ，３５Ｂは、野地板である。板状部材３５Ａ，３５Ｂは、第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄの第１フランジ１２Ｃ，１２Ｄに、複数の接合部材２５（不図示）によりそれぞれ接合されている。
板状部材３５Ａ，３５Ｂ上には、図示しない瓦等の屋根材が固定されている。
なお、軒桁、垂木、第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄ、板状部材３５Ａ，３５Ｂ、及び屋根材で、屋根４３を構成する。この例では、屋根４３は、切妻屋根である。
床３０により、建築物１内が、下方の第１層１ａと、第１層１ａよりも上方の第２層１ｂとに仕切られる。すなわち、建築物１は、２層の多層構造物である。
例えば、板状部材３５Ａ，３５Ｂは、野地板である。板状部材３５Ａ，３５Ｂは、第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄの第１フランジ１２Ｃ，１２Ｄに、複数の接合部材２５（不図示）によりそれぞれ接合されている。
板状部材３５Ａ，３５Ｂ上には、図示しない瓦等の屋根材が固定されている。
なお、軒桁、垂木、第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄ、板状部材３５Ａ，３５Ｂ、及び屋根材で、屋根４３を構成する。この例では、屋根４３は、切妻屋根である。
床３０により、建築物１内が、下方の第１層１ａと、第１層１ａよりも上方の第２層１ｂとに仕切られる。すなわち、建築物１は、２層の多層構造物である。
【0044】
なお、建築物１は、３層以上の多層構造物であってもよい。
例えば、リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの後述する幅ｈ，ｂ，ｃ、及び厚さｔの少なくとも１つは、互いに異なっていてもよい。第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂに代えてＺ形鋼、ＣＴ形鋼等を用いてもよいし、第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄに代えてＺ形鋼、ＣＴ形鋼等を用いてもよい。
例えば、リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの後述する幅ｈ，ｂ，ｃ、及び厚さｔの少なくとも１つは、互いに異なっていてもよい。第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂに代えてＺ形鋼、ＣＴ形鋼等を用いてもよいし、第２リップ溝形鋼１０Ｃ，１０Ｄに代えてＺ形鋼、ＣＴ形鋼等を用いてもよい。
【0045】
〔２．支持構造に負曲げが作用したときのリップ溝形鋼の状態〕
以上のように構成された支持構造４０Ａに対して、負曲げとなる曲げモーメントが作用したと仮定する。なお、負曲げとは、曲げモーメントが作用する場合に、引張側のフランジが板状部材によって拘束される荷重状態を指し、例えば風荷重による負圧が作用する屋根や外壁等が、これに該当する。
図５には、一例として、負圧Ｆ６が作用する板状部材２０Ａを想定した場合の模式図を示す。図５に示すように、第１リップ溝形鋼１０Ａには、負圧Ｆ６により、曲げモーメントＭ１が作用する。曲げモーメントＭ１は、第１リップ溝形鋼１０Ａの強軸Ｏ３回りの曲げモーメントである。
この曲げモーメントＭ１により、第１フランジ１２Ａは軸線方向Ｚに引張られ、第２フランジ１３Ａは軸線方向Ｚに圧縮される。引張られる第１フランジ１２Ａ（引張り側縁）は、板状部材２０Ａにより、前記のように拘束される。圧縮される第２フランジ１３Ａ（圧縮側縁）は拘束されず、自由に移動できる。
以上のように構成された支持構造４０Ａに対して、負曲げとなる曲げモーメントが作用したと仮定する。なお、負曲げとは、曲げモーメントが作用する場合に、引張側のフランジが板状部材によって拘束される荷重状態を指し、例えば風荷重による負圧が作用する屋根や外壁等が、これに該当する。
図５には、一例として、負圧Ｆ６が作用する板状部材２０Ａを想定した場合の模式図を示す。図５に示すように、第１リップ溝形鋼１０Ａには、負圧Ｆ６により、曲げモーメントＭ１が作用する。曲げモーメントＭ１は、第１リップ溝形鋼１０Ａの強軸Ｏ３回りの曲げモーメントである。
この曲げモーメントＭ１により、第１フランジ１２Ａは軸線方向Ｚに引張られ、第２フランジ１３Ａは軸線方向Ｚに圧縮される。引張られる第１フランジ１２Ａ（引張り側縁）は、板状部材２０Ａにより、前記のように拘束される。圧縮される第２フランジ１３Ａ（圧縮側縁）は拘束されず、自由に移動できる。
【0046】
なお、図１に示すように、板状部材２０Ｂ及び板状部材３５Ｂには、正圧Ｆ７が作用する。
以下では、第１フランジ１２Ａを板状部材２０Ａによって拘束された第１リップ溝形鋼１０Ａの弾性座屈応力度を評価する弾性座屈応力度の評価方法（以下では、単に評価方法と言う）について説明する。
以下では、第１フランジ１２Ａを板状部材２０Ａによって拘束された第１リップ溝形鋼１０Ａの弾性座屈応力度を評価する弾性座屈応力度の評価方法（以下では、単に評価方法と言う）について説明する。
【0047】
〔３．リップ溝形鋼の解析条件〕
解析を行うに際し、図３に示すように、第１リップ溝形鋼１０Ａ（以下では、リップ溝形鋼１０Ａとも略称する）における寸法等を規定する。
ウェブ１１Ａの幅を、ｈ（ｍｍ）と規定する。フランジ１２Ａ，１３Ａそれぞれの幅を、ｂ（ｍｍ）と規定する。リップ１４Ａ，１５Ａそれぞれの幅を、ｃ（ｍｍ）と規定する。ウェブ１１Ａ、フランジ１２Ａ，１３Ａ、及びリップ１４Ａ，１５Ａそれぞれの厚さを、ｔ（ｍｍ）と規定する。
以上のように、リップ溝形鋼１０Ａの断面形状を決定する寸法は、ウェブ１１Ａの幅ｈ、フランジ１２Ａ，１３Ａの幅ｂ、リップ１４Ａ，１５Ａの幅ｃ、及び厚さｔの、４種類である。
リップ溝形鋼１０Ａのヤング係数（ヤング率）を、Ｅ（Ｎ／ｍｍ２）と規定する。
解析を行うに際し、図３に示すように、第１リップ溝形鋼１０Ａ（以下では、リップ溝形鋼１０Ａとも略称する）における寸法等を規定する。
ウェブ１１Ａの幅を、ｈ（ｍｍ）と規定する。フランジ１２Ａ，１３Ａそれぞれの幅を、ｂ（ｍｍ）と規定する。リップ１４Ａ，１５Ａそれぞれの幅を、ｃ（ｍｍ）と規定する。ウェブ１１Ａ、フランジ１２Ａ，１３Ａ、及びリップ１４Ａ，１５Ａそれぞれの厚さを、ｔ（ｍｍ）と規定する。
以上のように、リップ溝形鋼１０Ａの断面形状を決定する寸法は、ウェブ１１Ａの幅ｈ、フランジ１２Ａ，１３Ａの幅ｂ、リップ１４Ａ，１５Ａの幅ｃ、及び厚さｔの、４種類である。
リップ溝形鋼１０Ａのヤング係数（ヤング率）を、Ｅ（Ｎ／ｍｍ２）と規定する。
【0048】
図６に、リップ溝形鋼１０Ａの解析モデルを示す。図６中に示すように、右手直交座標系のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を規定した。第１フランジ１２Ａにおける線Ｌ７上の部分における変位及び回転は、以下のようであると仮定した。
・変位：ｘ軸方向は固定、ｙ軸方向及びｚ軸方向は自由。
・回転：ｘ軸回り及びｚ軸回りは自由、ｙ軸回りは固定。
表１には、解析モデルのパラメータ一覧を示す。
・変位：ｘ軸方向は固定、ｙ軸方向及びｚ軸方向は自由。
・回転：ｘ軸回り及びｚ軸回りは自由、ｙ軸回りは固定。
表１には、解析モデルのパラメータ一覧を示す。
【0049】
【表1】
【0050】
ウェブ１１Ａの幅ｈは、５０，１００，３００ｍｍの３通りとした。
例えば、（ｔ／ｈ）の値は、０．００３３以上０．０６以下とした。（ｂ／ｈ）の値、（ｃ／ｈ）の値も変化させ、合計で１４２５ケースの解析を行った。
例えば、（ｔ／ｈ）の値は、０．００３３以上０．０６以下とした。（ｂ／ｈ）の値、（ｃ／ｈ）の値も変化させ、合計で１４２５ケースの解析を行った。
【0051】
〔４．解析結果に基づいた、弾性座屈応力度の評価量の種類の決定〕
弾性座屈応力度（Ｎ／ｍｍ２）は、部材の座屈固有値として求まる値である。弾性座屈応力度は、材料の弾性率（いわゆるヤング係数）に比例することが知られている。従って、ヤング係数と弾性座屈応力度は必ず線形比例の関係にあり、その比率は無次元量となる。
加えて、この弾性座屈応力度は、特定の座屈半波長における座屈固有値であり、リップ溝形鋼１０Ａの部材の長さによってその値が変化するものではない。すなわち、弾性座屈応力度は、リップ溝形鋼１０Ａの部材の長さによらず、リップ溝形鋼１０Ａにおける軸線方向Ｚに直交する断面形状によって一義的に決まる。
弾性座屈応力度（Ｎ／ｍｍ２）は、部材の座屈固有値として求まる値である。弾性座屈応力度は、材料の弾性率（いわゆるヤング係数）に比例することが知られている。従って、ヤング係数と弾性座屈応力度は必ず線形比例の関係にあり、その比率は無次元量となる。
加えて、この弾性座屈応力度は、特定の座屈半波長における座屈固有値であり、リップ溝形鋼１０Ａの部材の長さによってその値が変化するものではない。すなわち、弾性座屈応力度は、リップ溝形鋼１０Ａの部材の長さによらず、リップ溝形鋼１０Ａにおける軸線方向Ｚに直交する断面形状によって一義的に決まる。
【0052】
図３中に、弾性座屈したリップ溝形鋼１０Ａを、二点鎖線Ｌ５で示す。
弾性座屈したリップ溝形鋼１０Ａの座屈モードに着目すると、リップ溝形鋼１０Ａの変形後の形状は、ウェブ１１Ａの板要素が全体的に反り曲がる変形と、リップ溝形鋼１０Ａの片側の第１リップ１４Ａ及び片側の第１フランジ１２Ａがねじれる座屈モードとが連成していることが分かる。
一般に、部材の断面を構成する板要素が凹凸に変形する座屈モードに関する座屈耐力は、局部変形を発生させた板要素（すなわち、ウェブ１１Ａ）の幅厚比に大きく影響される。
また、本実施形態が対象とする弾性座屈応力度が特定の座屈波長を有する極値であることを考慮した場合、リップ溝形鋼１０Ａの長さに応じてその影響度合いが変化する反りねじりによる影響は小さいと考えられ、すなわち断面のねじりの影響については、いわゆるサンブナンのねじりに大きく影響されると分かる。
弾性座屈したリップ溝形鋼１０Ａの座屈モードに着目すると、リップ溝形鋼１０Ａの変形後の形状は、ウェブ１１Ａの板要素が全体的に反り曲がる変形と、リップ溝形鋼１０Ａの片側の第１リップ１４Ａ及び片側の第１フランジ１２Ａがねじれる座屈モードとが連成していることが分かる。
一般に、部材の断面を構成する板要素が凹凸に変形する座屈モードに関する座屈耐力は、局部変形を発生させた板要素（すなわち、ウェブ１１Ａ）の幅厚比に大きく影響される。
また、本実施形態が対象とする弾性座屈応力度が特定の座屈波長を有する極値であることを考慮した場合、リップ溝形鋼１０Ａの長さに応じてその影響度合いが変化する反りねじりによる影響は小さいと考えられ、すなわち断面のねじりの影響については、いわゆるサンブナンのねじりに大きく影響されると分かる。
【0053】
従って、既往の知見に基づき、この弾性座屈応力度を定量評価する場合、その評価式は、ウェブ１１Ａの局部座屈強度を定量評価する際に用いられる無次元量（ｔ／ｈ）と、部材のねじり座屈強度を定量評価する際に用いられる無次元量（Ｊ／Ｉ０）とを変数とした関数として、（２０）式のように表現できると考えられる。
【0054】
【数5】
【0055】
ただし、Ｊは、サンブナンのねじり定数（ｍｍ４）であり、Ｉ０は、（２１）式で表される。
Ｉ０＝Ｉｘ＋Ｉｙ＋ｘｃ ２Ａ ・・（２１）
ここで、Ｉｘ，Ｉｙはｘ軸、ｙ軸回りの断面二次モーメント（ｍｍ４）、ｘｃはせん断中心と図心の距離（ｍｍ）、Ａはリップ溝形鋼１０Ａのｙ軸に直交する面による断面積（ｍｍ２）である。
Ｉ０＝Ｉｘ＋Ｉｙ＋ｘｃ ２Ａ ・・（２１）
ここで、Ｉｘ，Ｉｙはｘ軸、ｙ軸回りの断面二次モーメント（ｍｍ４）、ｘｃはせん断中心と図心の距離（ｍｍ）、Ａはリップ溝形鋼１０Ａのｙ軸に直交する面による断面積（ｍｍ２）である。
【0056】
以下では、本実施形態の評価方法による計算値と固有値解析による結果との混同を避けるために、本実施形態の評価方法で評価された弾性座屈応力度を、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌと言う。有限帯板法による固有値解析により得られた弾性座屈応力度（真の値とみなす弾性座屈応力度）を、弾性座屈応力度σｃｒと言う。
【0057】
また、非特許文献１によれば、板の局部座屈強度は、（ｔ／ｈ）の２乗に比例することが明らかにされている。板のねじり座屈強度は（Ｊ／Ｉ０）の１乗に比例することが知られている。ゆえに、以上の背景情報に基づき、（σｃｒ／Ｅ）の定量評価に取り組む場合、弾性座屈応力度σｃｒもまた、（ｔ／ｈ）の二乗及び（Ｊ／Ｉ０）の１乗の関数に比例すると考える事が自然である。
このため、弾性座屈応力度の評価式は、（２４）式で表されると考えられる。なお、（２４）式中のγ１～γ３は、無次元の定数係数である。
このため、弾性座屈応力度の評価式は、（２４）式で表されると考えられる。なお、（２４）式中のγ１～γ３は、無次元の定数係数である。
【0058】
【数6】
【0059】
図７には、（２４）式による計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌと弾性座屈応力度σｃｒとの乖離が最小になるように、定数係数γ１～γ３の値を差分進化法で計算した結果を示す。図７において、横軸は（σｃｒｃａｌ／Ｅ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。図７中の線Ｌ１０は、（σｃｒｃａｌ／Ｅ）及び（σｃｒ／Ｅ）が互いに等しくなる関係を表す。
ここに誤差△の評価は、評価結果の平均値Ａｖｅ、相関係数Ｒ、変動係数ＣＶを用いて、（２５）式で評価する。
ここに誤差△の評価は、評価結果の平均値Ａｖｅ、相関係数Ｒ、変動係数ＣＶを用いて、（２５）式で評価する。
【0060】
【数7】
【0061】
図７より、（ｔ／ｈ）と（Ｊ／Ｉ０）の関数として、（σｃｒ／Ｅ）の評価を行った。図７に示された結果では、平均値及び相関係数の値が１．０に近づくものの、変動係数の値が０．２６８と大きい値となり、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌと弾性座屈応力度σｃｒとの乖離が大きくなってしまう。
【0062】
以上の検討結果を踏まえ、本実施形態では、この弾性座屈応力度σｃｒを、ウェブ１１Ａの局部変形による影響を考慮するための無次元量であるウェブ１１Ａの幅厚比（ｔ／ｈ）と、隣接する板要素間での相互効果を評価するためのパラメータである（ｂ／ｈ）（フランジ１２Ａ，１３Ａからウェブ１１Ａに対する拘束度）、（ｃ／ｂ）（リップ１４Ａ，１５Ａからフランジ１２Ａ，１３Ａに対する拘束度）、及び板のねじり剛性の影響を考慮するためのパラメータである（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の４つの無次元量を用いた、（２６）式で定量評価することを着想した。
【0063】
【数8】
【0064】
ただし、ｆ（）は（）内の変数の関数である。
【0065】
〔５．各評価量の具体的な決定〕
〔５．１．（ｔ／ｈ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係〕
まず、（ｔ／ｈ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係について述べる。
図８には、座屈固有値解析から得た弾性座屈応力度σｃｒについて、フランジ１２Ａ，１３Ａの幅ｂとリップ１４Ａ，１５Ａの幅ｃが一定の条件で、厚さｔを変化させた場合の解析結果を例示する。図８において、横軸は（ｔ／ｈ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。図８中の線Ｌ１１は、（２９）式の関係を表す。
〔５．１．（ｔ／ｈ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係〕
まず、（ｔ／ｈ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係について述べる。
図８には、座屈固有値解析から得た弾性座屈応力度σｃｒについて、フランジ１２Ａ，１３Ａの幅ｂとリップ１４Ａ，１５Ａの幅ｃが一定の条件で、厚さｔを変化させた場合の解析結果を例示する。図８において、横軸は（ｔ／ｈ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。図８中の線Ｌ１１は、（２９）式の関係を表す。
【0066】
【数9】
【0067】
図８より、（ｔ／ｈ）と（σｃｒ／Ｅ）との間には、線形比例（比例）の関係にあると分かる。通常、板が凹凸に変形する座屈の弾性局部座屈強度は、（ｔ／ｈ）の２乗に線形比例する。しかしながら、（σｃｒ／Ｅ）は、（ｔ／ｈ）の１乗に線形比例することを新たに見出し、（３０）式を開発した。
【0068】
【数10】
【0069】
ただし、α１、及び後述するα２～α４は、それぞれ無次元の定数である。
なお、この傾向は、今回解析を行ったいずれの範囲においても同じように表れることが確認された。
なお、この傾向は、今回解析を行ったいずれの範囲においても同じように表れることが確認された。
【0070】
〔５．２．（ｂ／ｈ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係〕
次に、（ｂ／ｈ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係について述べる。
図９には、リップ１４Ａ，１５Ａの幅ｃと厚さｔが一定の条件で、（ｂ／ｈ）を変化させた場合の解析結果を示す。図９において、横軸は（ｂ／ｈ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。図９中の線Ｌ１２は、（３１）式の関係を表す。
次に、（ｂ／ｈ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係について述べる。
図９には、リップ１４Ａ，１５Ａの幅ｃと厚さｔが一定の条件で、（ｂ／ｈ）を変化させた場合の解析結果を示す。図９において、横軸は（ｂ／ｈ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。図９中の線Ｌ１２は、（３１）式の関係を表す。
【0071】
【数11】
【0072】
図９より、（ｂ／ｈ）の変化に基づき、（σｃｒ／Ｅ）の値が非線形的に変化することを見出した。すなわち、（ｂ／ｈ）が小さい領域において、（σｃｒ／Ｅ）の値は（ｂ／ｈ）の増加と共に大きくなるが、ある特定の範囲を超えると、（σｃｒ／Ｅ）の値は減少に転ずることを新たに見出した。
この特性を見出したことにより、本実施形態では、（３２）式のように、（ｂ／ｈ）の変化による影響を定量評価できる分析手法を新たに開発した。
この特性を見出したことにより、本実施形態では、（３２）式のように、（ｂ／ｈ）の変化による影響を定量評価できる分析手法を新たに開発した。
【0073】
【数12】
【0074】
なお、この傾向は、今回解析を行ったいずれの範囲においても同じように表れることが確認された。また、（ｂ／ｈ）が０．４位のときに、（σｃｒ／Ｅ）が最大値となる。
【0075】
〔５．３．（ｃ／ｂ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係〕
次に、（ｃ／ｂ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係について述べる。
図１０には、厚さｔとフランジ１２Ａ，１３Ａの幅ｂが一定の条件で（ｃ／ｂ）を変化させた場合の解析結果を示す。図１０において、横軸は（ｃ／ｂ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。図１０中の線Ｌ１３は、（３３）式の関係を表す。
次に、（ｃ／ｂ）と（σｃｒ／Ｅ）との関係について述べる。
図１０には、厚さｔとフランジ１２Ａ，１３Ａの幅ｂが一定の条件で（ｃ／ｂ）を変化させた場合の解析結果を示す。図１０において、横軸は（ｃ／ｂ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。図１０中の線Ｌ１３は、（３３）式の関係を表す。
【0076】
【数13】
【0077】
図１０より、（ｃ／ｂ）の変化に基づき（σｃｒ／Ｅ）の値が線形的に大きくなること、また（ｃ／ｂ）と（σｃｒ／Ｅ）の関係を１次関数で近似した場合、（ｃ／ｂ）がゼロの場合において、（σｃｒ／Ｅ）の値がゼロとならないことが新たに見出された。（ｃ／ｂ）がゼロになる場合は、すなわちリップ１４Ａ，１５Ａの長さがゼロとなることを意味している。
リップ溝形鋼１０Ａにおいてリップ１４Ａ，１５Ａを有さない溝形鋼に変化しても、その全体座屈耐力はリップを有さない溝形鋼の弾性座屈応力度に収束するだけであり、ゼロになるわけではない。
この特性に着目し、本実施形態では、（ｃ／ｂ）は、リップ１４Ａ，１５Ａの長さが徐々に長くなるにつれて大きくなるように、（３４）式で定量評価する手法を開発した。
リップ溝形鋼１０Ａにおいてリップ１４Ａ，１５Ａを有さない溝形鋼に変化しても、その全体座屈耐力はリップを有さない溝形鋼の弾性座屈応力度に収束するだけであり、ゼロになるわけではない。
この特性に着目し、本実施形態では、（ｃ／ｂ）は、リップ１４Ａ，１５Ａの長さが徐々に長くなるにつれて大きくなるように、（３４）式で定量評価する手法を開発した。
【0078】
【数14】
【0079】
〔５．４．（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））と（σｃｒ／Ｅ）との関係〕
次に、（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））と（σｃｒ／Ｅ）との関係について述べる。
本解析の座屈モードでは、リップ溝形鋼１０Ａの圧縮される第２フランジ１３Ａ（圧縮側縁）が大きくねじれるような座屈変形を示している。すなわち、部材としてのねじれに対する抵抗の大きさも、弾性座屈応力度に影響を及ぼすと考えられる。
まず、（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の影響がないと考えて、（σｃｒ／Ｅ）の値をｆ（ｔ／ｈ，ｂ／ｈ，ｃ／ｂ）として、（３７）式で評価した。
次に、（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））と（σｃｒ／Ｅ）との関係について述べる。
本解析の座屈モードでは、リップ溝形鋼１０Ａの圧縮される第２フランジ１３Ａ（圧縮側縁）が大きくねじれるような座屈変形を示している。すなわち、部材としてのねじれに対する抵抗の大きさも、弾性座屈応力度に影響を及ぼすと考えられる。
まず、（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の影響がないと考えて、（σｃｒ／Ｅ）の値をｆ（ｔ／ｈ，ｂ／ｈ，ｃ／ｂ）として、（３７）式で評価した。
【0080】
【数15】
【0081】
そして、相関係数Ｒと（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））との関係を分析することで、その影響の定量評価を試みる。
なお、定数α１～α３は、（３７）式より求まる（σｃｒｃａｌ／Ｅ）で、固有値解析から求まる（σｃｒ／Ｅ）を評価した場合の誤差Δが最小となるように定められている。
なお、定数α１～α３は、（３７）式より求まる（σｃｒｃａｌ／Ｅ）で、固有値解析から求まる（σｃｒ／Ｅ）を評価した場合の誤差Δが最小となるように定められている。
【0082】
図１１に、（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））に対する相関係数Ｒの変化を示す。図１１において、横軸は（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））を表し、縦軸は相関係数Ｒを表す。
図１１より、相関係数Ｒの値は、（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の増加と共に徐々に大きくなる傾向が新たに見出された。（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））が増加することは、リップ溝形鋼１０Ａの展開長さに対する板厚の寄与が大きくなることを意味する。この影響で、相対的にねじりに対する抵抗が高まり、弾性座屈応力度σｃｒが上昇していると考えられる。
そこで本実施形態では、この影響を（３８）式で評価することを着想した。なお、定数α１，α２，α３，α４は、（３８）式による評価誤差が最小になるように定められている。
すなわち、前記関数ｆ（）は、（３９）式により求められる。
式のように表される。
図１１より、相関係数Ｒの値は、（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の増加と共に徐々に大きくなる傾向が新たに見出された。（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））が増加することは、リップ溝形鋼１０Ａの展開長さに対する板厚の寄与が大きくなることを意味する。この影響で、相対的にねじりに対する抵抗が高まり、弾性座屈応力度σｃｒが上昇していると考えられる。
そこで本実施形態では、この影響を（３８）式で評価することを着想した。なお、定数α１，α２，α３，α４は、（３８）式による評価誤差が最小になるように定められている。
すなわち、前記関数ｆ（）は、（３９）式により求められる。
式のように表される。
【0083】
【数16】
【0084】
〔６．本評価方法による性能評価の結果〕
図１２には、本評価方法による性能評価の結果を示す。図１２において、横軸は（σｃｒｃａｌ／Ｅ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。
本評価方法を用いることで、相関係数が０．９９９かつ変動係数が０．０２５となり、図７に示す一般的な手法によって求まる評価法に対して、変動係数が大幅に減少（０．２６８から０．０２５）し、その評価精度が１０倍以上に向上した。
図１２には、本評価方法による性能評価の結果を示す。図１２において、横軸は（σｃｒｃａｌ／Ｅ）を表し、縦軸は（σｃｒ／Ｅ）を表す。
本評価方法を用いることで、相関係数が０．９９９かつ変動係数が０．０２５となり、図７に示す一般的な手法によって求まる評価法に対して、変動係数が大幅に減少（０．２６８から０．０２５）し、その評価精度が１０倍以上に向上した。
【0085】
〔７．定数α１～α４の望ましい範囲〕
次に、定数α１～α４の望ましい範囲について検討する。
構造設計を考えた場合、その評価方法に求められる精度には、性能を確実に安全側に評価する精度が求められる場合がある。ここに、α１は式（３８）において、数式全体にかかる係数（定数）であり、その値の変化に比例して（σｃｒ／Ｅ）の値が変化する。そこで本実施形態では、前述の設計式において、（σｃｒ／σｃｒｃａｌ）の平均値から標準偏差σの３倍を引いた値が１．０となるように、分析手法の誤差△を、（４１）式のように評価し、本評価手法が性能を確実に安全側に評価できるようにするための定数α１の望ましい範囲を検討した。
次に、定数α１～α４の望ましい範囲について検討する。
構造設計を考えた場合、その評価方法に求められる精度には、性能を確実に安全側に評価する精度が求められる場合がある。ここに、α１は式（３８）において、数式全体にかかる係数（定数）であり、その値の変化に比例して（σｃｒ／Ｅ）の値が変化する。そこで本実施形態では、前述の設計式において、（σｃｒ／σｃｒｃａｌ）の平均値から標準偏差σの３倍を引いた値が１．０となるように、分析手法の誤差△を、（４１）式のように評価し、本評価手法が性能を確実に安全側に評価できるようにするための定数α１の望ましい範囲を検討した。
【0086】
【数17】
【0087】
表２には、定数α１～α４の評価結果の違いを示す。
【0088】
【表2】
【0089】
定数α２～α４については、数値は変化させず、定数α１のみ、値を変化させた。なお、変動係数ＣＶに影響を与えるのは定数α２～α４であり、定数α１は変動係数ＣＶに影響を与えない。
例えば、表２の上から１番目の行のように、誤差△を（２５）式で評価する場合について説明する。この場合、定数α１は０．１１７、定数α２は０．１６０、定数α３は０．３４７、平均値Ａｖｅは１．００４、相関係数Ｒは０．９９９、変動係数ＣＶは０．０２５３であった。計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを弾性座屈応力度σｃｒに対して安全側に評価する割合（σｃｒｃａｌ≦σｃｒと評価する割合）は、６７％であった。
一方で、表２の上から２番目の行のように、誤差△を（４１）式で評価する場合には、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを弾性座屈応力度σｃｒに対して安全側に評価する割合は、１００％であった。
例えば、表２の上から１番目の行のように、誤差△を（２５）式で評価する場合について説明する。この場合、定数α１は０．１１７、定数α２は０．１６０、定数α３は０．３４７、平均値Ａｖｅは１．００４、相関係数Ｒは０．９９９、変動係数ＣＶは０．０２５３であった。計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを弾性座屈応力度σｃｒに対して安全側に評価する割合（σｃｒｃａｌ≦σｃｒと評価する割合）は、６７％であった。
一方で、表２の上から２番目の行のように、誤差△を（４１）式で評価する場合には、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを弾性座屈応力度σｃｒに対して安全側に評価する割合は、１００％であった。
【0090】
また、誤差△を（４１）式で評価することで、全てのケースにおいて、部材の弾性座屈応力度を安全側に評価することができた。
このことから、本実施形態において、定数α１が（４２）を満たすことで、Ｒが０．９９９かつＣＶが０．０２５３という高い精度で、弾性座屈応力度の定量評価が可能である。
０．１０８≦α１≦０．１１７ ・・（４２）
尚且つ、定数α１が（４２）を満たすことで、６７％以上割合で、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを安全側に評価することが可能である。
このことから、本実施形態において、定数α１が（４２）を満たすことで、Ｒが０．９９９かつＣＶが０．０２５３という高い精度で、弾性座屈応力度の定量評価が可能である。
０．１０８≦α１≦０．１１７ ・・（４２）
尚且つ、定数α１が（４２）を満たすことで、６７％以上割合で、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを安全側に評価することが可能である。
【0091】
〔８．変動係数の検討〕
次に、変動係数ＣＶについて述べる。
本実施形態の評価方法では、誤差△が最も小さくなるように設計した場合、その変動係数は０．０２５３であった。対して、現行法（誤差△を（２５）式で評価した場合）における変動係数は０．２６８で、約１０倍の値になっている。そこで本実施形態では、変動係数が現行の評価方法よりも必ず小さくなる範囲を探索した。
ここでは、変動係数の値が０．０５以下となる場合について、定数α２～α４が最適値よりも大きい場合、及び定数α２～α４が最適値よりも小さい場合を想定した最適化計算を行った。そして、定数α２～α４の上下限を定め、表３に示すように、その範囲内の、２３である８通りの組み合わせを試した。
次に、変動係数ＣＶについて述べる。
本実施形態の評価方法では、誤差△が最も小さくなるように設計した場合、その変動係数は０．０２５３であった。対して、現行法（誤差△を（２５）式で評価した場合）における変動係数は０．２６８で、約１０倍の値になっている。そこで本実施形態では、変動係数が現行の評価方法よりも必ず小さくなる範囲を探索した。
ここでは、変動係数の値が０．０５以下となる場合について、定数α２～α４が最適値よりも大きい場合、及び定数α２～α４が最適値よりも小さい場合を想定した最適化計算を行った。そして、定数α２～α４の上下限を定め、表３に示すように、その範囲内の、２３である８通りの組み合わせを試した。
【0092】
【表3】
【0093】
例えば、表２の上から１番目の行の定数α２～α４が最適値よりも小さい場合で、定数α２が０．１２９、定数α３が０．０６２４、定数α４が８．１４の場合には、変動係数が０．０５０になる。
そして、８通りのいずれの組み合わせにおいても変動係数が現行法に基づく方法よりも小さくなることを見出した。そして、本実施形態の意図する効果である、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌが得られる、具体的な数値の範囲が、以下のように明らかになった。すなわち、定数α２，α３，α４が、（４３）式、（４４）式、（４５）式をそれぞれ満たす範囲である。
０．１２９≦α２≦０．２１１ ・・（４３）
０．０６２４≦α３≦０．７２９ ・・（４４）
８．１４≦α４≦８．３２ ・・（４５）
そして、８通りのいずれの組み合わせにおいても変動係数が現行法に基づく方法よりも小さくなることを見出した。そして、本実施形態の意図する効果である、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌが得られる、具体的な数値の範囲が、以下のように明らかになった。すなわち、定数α２，α３，α４が、（４３）式、（４４）式、（４５）式をそれぞれ満たす範囲である。
０．１２９≦α２≦０．２１１ ・・（４３）
０．０６２４≦α３≦０．７２９ ・・（４４）
８．１４≦α４≦８．３２ ・・（４５）
【0094】
なお、支持構造４０Ａでは、曲げモーメントＭ１により引張られる第１フランジ１２Ａの厚さ方向Ｙ（弱軸Ｏ４方向）への変位と材軸線Ｏ１回りの回転が、軸線方向Ｚに離散的に接合されていてもよい。
この時、複数の接合部材２５による接合の軸線方向Ｚの間隔は、例えば非特許文献１を参考に、ねじピッチを座屈半波長とみなした場合のリップ溝形鋼１０Ａの細長比が２０以下になるように配置することが望ましい。
この時、複数の接合部材２５による接合の軸線方向Ｚの間隔は、例えば非特許文献１を参考に、ねじピッチを座屈半波長とみなした場合のリップ溝形鋼１０Ａの細長比が２０以下になるように配置することが望ましい。
【0095】
〔９．望ましい支持構造の形状〕
従来、薄板建材には、材料の降伏強度が２８０ＭＰａの鋼材が広く使われている。また、非特許文献１には、設計基準強度が３４５Ｎ／ｍｍ２の鋼材使用に関する記述があり、現在実用化されている薄板軽量形鋼の材料強度は３４５Ｎ／ｍｍ２が最も高い強度であると分かる。
近年、薄板軽量形鋼を用いた建築構造物の大規模化に伴い、部材の高耐力化が大きな課題となっている。
従来、薄板建材には、材料の降伏強度が２８０ＭＰａの鋼材が広く使われている。また、非特許文献１には、設計基準強度が３４５Ｎ／ｍｍ２の鋼材使用に関する記述があり、現在実用化されている薄板軽量形鋼の材料強度は３４５Ｎ／ｍｍ２が最も高い強度であると分かる。
近年、薄板軽量形鋼を用いた建築構造物の大規模化に伴い、部材の高耐力化が大きな課題となっている。
【0096】
そこで本実施形態では、従来よりも強度が高い、材料の降伏強度が５００ＭＰａの以上の鋼材を使うことで、リップ溝形鋼１０Ａの高耐力化を指向する。
実際の構造物において、部材は弾性座屈によってその部材の最大耐力が決定する場合と、弾性座屈に至る前の材料の塑性化によって部材が最大耐力に至る場合の２通りが存在する。このうち、材料の高強度化による部材高耐力化が期待できるのは、後者の材料の塑性化によって部材が最大耐力に至る場合のみである。
周辺部材からの拘束が作用しないリップ溝形鋼１０Ａに曲げモーメントが作用する場合、高強度鋼を用いた場合でも、リップ溝形鋼１０Ａの長さによって形鋼の横座屈強度が材料強度を大きく下回ってしまう。この場合、材料の降伏に至る前に部材が弾性座屈してしまい、材料強度の変化が部材耐力に影響を及ぼさない。
実際の構造物において、部材は弾性座屈によってその部材の最大耐力が決定する場合と、弾性座屈に至る前の材料の塑性化によって部材が最大耐力に至る場合の２通りが存在する。このうち、材料の高強度化による部材高耐力化が期待できるのは、後者の材料の塑性化によって部材が最大耐力に至る場合のみである。
周辺部材からの拘束が作用しないリップ溝形鋼１０Ａに曲げモーメントが作用する場合、高強度鋼を用いた場合でも、リップ溝形鋼１０Ａの長さによって形鋼の横座屈強度が材料強度を大きく下回ってしまう。この場合、材料の降伏に至る前に部材が弾性座屈してしまい、材料強度の変化が部材耐力に影響を及ぼさない。
【0097】
そこで本実施形態では、曲げモーメントＭ１が作用するリップ溝形鋼１０Ａの第１フランジ１２Ａに板状部材２０Ａを取り付けることで、第１フランジ１２Ａの厚さ方向Ｙへの変形と材軸線Ｏ１回りの回転を拘束している。これにより、リップ溝形鋼１０Ａの弾性座屈応力度を横座屈強度よりも大幅に引き上げ、高強度化による部材耐力の向上を実現する支持構造４０Ａを提供する。
非特許文献１に記載の通り、現在汎用的に用いられる薄板軽量形鋼の設計基準強度（リップ溝形鋼１０Ａの降伏強度）は、最大で、Ｆ＝３４５Ｎ／ｍｍ２である。また、鋼材の材料としての比例限界は、一般に降伏強度の０．６倍と知られている。すなわち、板状部材２０Ａによる拘束が作用する支持構造４０Ａにおいて、その弾性座屈応力度が３４５Ｎ／ｍｍ２の０．６倍以上の値となる場合が、高強度化による支持構造４０Ａの高耐力化の効果を望める好ましい範囲である。
非特許文献１に記載の通り、現在汎用的に用いられる薄板軽量形鋼の設計基準強度（リップ溝形鋼１０Ａの降伏強度）は、最大で、Ｆ＝３４５Ｎ／ｍｍ２である。また、鋼材の材料としての比例限界は、一般に降伏強度の０．６倍と知られている。すなわち、板状部材２０Ａによる拘束が作用する支持構造４０Ａにおいて、その弾性座屈応力度が３４５Ｎ／ｍｍ２の０．６倍以上の値となる場合が、高強度化による支持構造４０Ａの高耐力化の効果を望める好ましい範囲である。
【0098】
そこで、固有値解析から得られる弾性座屈応力度σｃｒを基に、部材の許容応力度ｆｂを、非特許文献１に記載の（４８）式から（５０）式の通り計算した。
【0099】
【数18】
【0100】
なお、許容応力度ｆｂは、部材断面に作用することが許容できる応力度の最大値である。部材断面に作用する応力度が許容応力度ｆｂを超えると、部材が崩壊に至る。Ｆは、リップ溝形鋼１０Ａの降伏強度（Ｎ／ｍｍ２）である。
そして、引張られる第１フランジ１２Ａを板状部材２０Ａで拘束した支持構造４０Ａについて、リップ溝形鋼１０Ａの降伏強度Ｆを３４５Ｎ／ｍｍ２から５００Ｎ／ｍｍ２まで上昇した場合の、耐力上昇率を調べた。
そして、引張られる第１フランジ１２Ａを板状部材２０Ａで拘束した支持構造４０Ａについて、リップ溝形鋼１０Ａの降伏強度Ｆを３４５Ｎ／ｍｍ２から５００Ｎ／ｍｍ２まで上昇した場合の、耐力上昇率を調べた。
【0101】
ここで、ｆｂ＿３４５を、降伏強度Ｆが３４５Ｎ／ｍｍ２の条件で固有値解析の結果より求めた許容応力度と規定する。ｆｂ＿５００を、降伏強度Ｆが５００Ｎ／ｍｍ２の条件で固有値解析の結果より求めた許容応力度と規定する。そして、（ｆｂ＿５００／ｆｂ＿３４５）の値が１．０よりも大きくなる範囲を調べれば、材料の高強度化の効果が期待できる部材の断面仕様を見出すことができる。
一方、リップ溝形鋼１０Ａの片側を板状部材２０Ａで拘束した構造において、弾性座屈応力度が横座屈強度よりも引き上げられるものの、その弾性座屈応力度を一義的に評価する方法がこれまでなかったため、効果を得られる具体的な部材仕様を見出すことができていなかった。
そこで本発明では、前述の解析検討に基づき発明された弾性座屈応力度の分析手法を基に無次元量Ｋを新たに見出した。図１３に、（ｆｂ＿５００／ｆｂ＿３４５）の値と本実施形態での検討を通じて得た弾性座屈応力度を定量評価するための、（５３）式による無次元量Ｋとの関係を示す。
一方、リップ溝形鋼１０Ａの片側を板状部材２０Ａで拘束した構造において、弾性座屈応力度が横座屈強度よりも引き上げられるものの、その弾性座屈応力度を一義的に評価する方法がこれまでなかったため、効果を得られる具体的な部材仕様を見出すことができていなかった。
そこで本発明では、前述の解析検討に基づき発明された弾性座屈応力度の分析手法を基に無次元量Ｋを新たに見出した。図１３に、（ｆｂ＿５００／ｆｂ＿３４５）の値と本実施形態での検討を通じて得た弾性座屈応力度を定量評価するための、（５３）式による無次元量Ｋとの関係を示す。
【0102】
【数19】
【0103】
図１３において、横軸は無次元量Ｋを表し、縦軸は（ｆｂ＿５００／ｆｂ＿３４５）を表す。
図１３より、無次元量Ｋが０．０００９９６を超えると、（ｆｂ＿５００／ｆｂ＿３４５）が１．０よりも大きくなることが分かる。このため、無次元量Ｋが（５４）式を満たすリップ溝形鋼１０Ａを備える支持構造４０Ａにおいて、高耐力化による耐力上昇効果が期待できることを新たに見出した。なお、同閾値の上限値（０．０１３０）は、本実施形態において解析を行った範囲における無次元量Ｋの最大値である。
図１３より、無次元量Ｋが０．０００９９６を超えると、（ｆｂ＿５００／ｆｂ＿３４５）が１．０よりも大きくなることが分かる。このため、無次元量Ｋが（５４）式を満たすリップ溝形鋼１０Ａを備える支持構造４０Ａにおいて、高耐力化による耐力上昇効果が期待できることを新たに見出した。なお、同閾値の上限値（０．０１３０）は、本実施形態において解析を行った範囲における無次元量Ｋの最大値である。
【0104】
【数20】
【0105】
また、図１３より、無次元量Ｋが０．００１５を超えると、（ｆｂ＿５００／ｆｂ＿３４５）が１．２以上になることが分かる。従って、無次元量Ｋが（５５）式を満たすリップ溝形鋼１０Ａを備える支持構造４０Ａにおいて、確実に２０％以上の部材高耐力化が可能となることを見出した。
【0106】
【数21】
【0107】
なお、材料の高耐力化を指向することは、部材耐力の上昇に寄与する。しかし、現場施工において、特に先孔加工無しでのドリルねじの打設について、現場施工性を低下させるという課題がある。
そのため本実施形態では、ドリルねじの施工が可能な、降伏強度Ｆが７８０Ｎ／ｍｍ２である場合を、材料の降伏強度の上限としている。
すなわち、（ｂ／ｈ）、（ｔ／ｈ）、（ｃ／ｈ）、ウェブ１１Ａの幅ｈ、設計基準強度Ｆは、（５８）式から（６２）式をそれぞれ満たす。
そのため本実施形態では、ドリルねじの施工が可能な、降伏強度Ｆが７８０Ｎ／ｍｍ２である場合を、材料の降伏強度の上限としている。
すなわち、（ｂ／ｈ）、（ｔ／ｈ）、（ｃ／ｈ）、ウェブ１１Ａの幅ｈ、設計基準強度Ｆは、（５８）式から（６２）式をそれぞれ満たす。
【0108】
【数22】
【0109】
なお、（５８）式から（６１）式は、座屈固有値解析を実施したリップ溝形鋼１０Ａの具体的な断面仕様の数値範囲から導かれる式である。
【0110】
〔１０．弾性座屈応力度の評価装置〕
前記評価方法を好ましく行うことができる弾性座屈応力度の評価装置（以下では、単に評価装置とも言う）５０を、図１４に示す。
評価装置５０は、曲げモーメントＭ１が作用するリップ溝形断面部材１０Ａの弾性座屈応力度を評価する。評価装置５０はコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、主記憶装置５５と、補助記憶装置６０と、入出力インタフェース（ＩＯ・Ｉ／Ｆ）６５と、記録・再生装置７０と、を備えている。ＣＰＵ５１、主記憶装置５５、補助記憶装置６０、入出力インタフェース６５、及び記録・再生装置７０は、バス７５により互いに接続されている。
主記憶装置５５は、ＣＰＵ５１のワークエリア等になるＲＡＭ（Random Access Memory）等である。
入出力インタフェース６５は、キーボードやマウス等の入力装置６６、及び表示装置６７に接続される。
記録・再生装置７０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体７１に対するデータの記録や再生を行う。
前記評価方法を好ましく行うことができる弾性座屈応力度の評価装置（以下では、単に評価装置とも言う）５０を、図１４に示す。
評価装置５０は、曲げモーメントＭ１が作用するリップ溝形断面部材１０Ａの弾性座屈応力度を評価する。評価装置５０はコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、主記憶装置５５と、補助記憶装置６０と、入出力インタフェース（ＩＯ・Ｉ／Ｆ）６５と、記録・再生装置７０と、を備えている。ＣＰＵ５１、主記憶装置５５、補助記憶装置６０、入出力インタフェース６５、及び記録・再生装置７０は、バス７５により互いに接続されている。
主記憶装置５５は、ＣＰＵ５１のワークエリア等になるＲＡＭ（Random Access Memory）等である。
入出力インタフェース６５は、キーボードやマウス等の入力装置６６、及び表示装置６７に接続される。
記録・再生装置７０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体７１に対するデータの記録や再生を行う。
【0111】
補助記憶装置６０は、各種データやプログラム等が記憶されるハードディスクドライブ装置等である。補助記憶装置６０には、前記コンピュータを評価装置５０として機能させるための弾性座屈応力度の評価プログラム（以下では、単に評価プログラムとも言う）６１や、ＯＳプログラム等の各種プログラム等が格納されている。評価プログラム６１を含む各種プログラムは、記録・再生装置７０を介して記録媒体７１から補助記憶装置６０に取り込まれる。評価プログラム６１等は、記録媒体７１に格納される。
なお、これらのプログラムは、ＣＤやＤＶＤ等のディスク型の記録媒体や、図示されていない通信装置を介して外部装置から補助記憶装置６０に取り込まれてもよい。
なお、これらのプログラムは、ＣＤやＤＶＤ等のディスク型の記録媒体や、図示されていない通信装置を介して外部装置から補助記憶装置６０に取り込まれてもよい。
【0112】
ＣＰＵ５１は、各種演算処理を実行する。ＣＰＵ５１は、機能的に、評価部５２を備えている。
評価部５２は、（２６）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、弾性座屈応力度を評価する。
評価部５２は、ＣＰＵ５１の機能構成要素である。評価部５２は、補助記憶装置６０に格納されている評価プログラム６１をＣＰＵ５１が実行することで機能する。
評価プログラム６１は、評価装置５０用のプログラムである。評価プログラム６１は、評価装置５０を評価部５２として機能させる。
評価部５２は、（２６）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、弾性座屈応力度を評価する。
評価部５２は、ＣＰＵ５１の機能構成要素である。評価部５２は、補助記憶装置６０に格納されている評価プログラム６１をＣＰＵ５１が実行することで機能する。
評価プログラム６１は、評価装置５０用のプログラムである。評価プログラム６１は、評価装置５０を評価部５２として機能させる。
【0113】
〔１１．弾性座屈応力度の評価方法〕
図１５に、本実施形態の評価方法Ｓ１のフローチャートを示す。
評価方法Ｓ１では、（２６）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、弾性座屈応力度を評価する評価工程Ｓ５を行う。
また、本実施形態のリップ溝形鋼の製造方法（以下では、単に製造方法と言う）評価方法Ｓ１により弾性座屈応力度を評価したリップ溝形鋼１０Ａを製造する。
図１５に、本実施形態の評価方法Ｓ１のフローチャートを示す。
評価方法Ｓ１では、（２６）式により求められる計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを用いて、弾性座屈応力度を評価する評価工程Ｓ５を行う。
また、本実施形態のリップ溝形鋼の製造方法（以下では、単に製造方法と言う）評価方法Ｓ１により弾性座屈応力度を評価したリップ溝形鋼１０Ａを製造する。
【0114】
〔１２．本実施形態の効果〕
以上説明したように、本実施形態の評価方法Ｓ１及び評価プログラム６１では、発明者等は鋭意検討の結果、曲げモーメントＭ１が作用して第１フランジ１２Ａが引張られる第１リップ溝形鋼１０Ａの弾性座屈応力度に関して、（σｃｒｃａｌ／Ｅ）は、（ｔ／ｈ）、（ｂ／ｈ）、（ｃ／ｂ）、及び（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の、（２６）式による関数であることを見出した。このため、（２６）式により、引張り力を受ける第１フランジ１２Ａのみが拘束された第１リップ溝形鋼１０Ａに曲げモーメントが作用した場合について、当該第１リップ溝形鋼１０Ａの弾性座屈応力度を評価することができる。
以上説明したように、本実施形態の評価方法Ｓ１及び評価プログラム６１では、発明者等は鋭意検討の結果、曲げモーメントＭ１が作用して第１フランジ１２Ａが引張られる第１リップ溝形鋼１０Ａの弾性座屈応力度に関して、（σｃｒｃａｌ／Ｅ）は、（ｔ／ｈ）、（ｂ／ｈ）、（ｃ／ｂ）、及び（ｔ／（ｈ＋２ｂ＋２ｃ））の、（２６）式による関数であることを見出した。このため、（２６）式により、引張り力を受ける第１フランジ１２Ａのみが拘束された第１リップ溝形鋼１０Ａに曲げモーメントが作用した場合について、当該第１リップ溝形鋼１０Ａの弾性座屈応力度を評価することができる。
【0115】
関数ｆ（）は、（３９）式により求められる。これにより、（２６）式において、関数ｆ（）が定数α１～α４を用いて具体的に規定された（３９）式を用いて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌをより精緻に求めることができる。
定数α１は、（４２）式を満たす。従って、評価方法Ｓ１により評価する計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを、一定以上の割合で安全側に評価することができる。
定数α１は、（４２）式を満たす。従って、評価方法Ｓ１により評価する計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを、一定以上の割合で安全側に評価することができる。
【0116】
定数α２は、（４３）式を満たす。このため、定数α２に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
定数α３は、（４４）式を満たす。これにより、定数α３に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
定数α４は、（４５）式を満たす。従って、定数α４に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
定数α３は、（４４）式を満たす。これにより、定数α３に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
定数α４は、（４５）式を満たす。従って、定数α４に関して、弾性座屈応力度の真の値からバラつきを抑えて、計算弾性座屈応力度σｃｒｃａｌを得ることができる。
【0117】
また、本実施形態の製造方法では、第１フランジ１２Ａに引張り力を受けた状態で曲げモーメントＭ１が作用する第１リップ溝形鋼１０Ａであって、弾性座屈応力度を評価された第１リップ溝形鋼１０Ａを製造することができる。
また、本実施形態の支持構造４０Ａでは、引張り力を受ける第１フランジ１２Ａのみが拘束された第１リップ溝形鋼１０Ａに曲げモーメントが作用する状態で、第１リップ溝形鋼１０Ａの降伏強度を高めたときに、第１リップ溝形鋼１０Ａの許容応力度を効果的に高めることができる。
また、本実施形態の支持構造４０Ａでは、引張り力を受ける第１フランジ１２Ａのみが拘束された第１リップ溝形鋼１０Ａに曲げモーメントが作用する状態で、第１リップ溝形鋼１０Ａの降伏強度を高めたときに、第１リップ溝形鋼１０Ａの許容応力度を効果的に高めることができる。
【0118】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、定数α１～α４についての（４２）式から（４５）式のうち、少なくとも１つの式を満たさなくてもよい。
例えば、前記実施形態では、定数α１～α４についての（４２）式から（４５）式のうち、少なくとも１つの式を満たさなくてもよい。
【0119】
図１６に示すように、建築物２は、第１層２ａのみで構成されてもよい。この例では、第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂは、水平面に沿って延びている。このように、板状部材２０Ａ，２０Ｂに対して第１リップ溝形鋼１０Ａ，１０Ｂが配置される向きは、限定されない。
リップ溝形断面部材が、第１リップ溝形鋼１０Ａであるとした。しかし、リップ溝形断面部材は、ウェブ、一対のフランジ、及び一対のリップを有する部材であれば、限定されない。
リップ溝形断面部材は、連続的な板要素で断面を構成されている。しかし、リップ溝形断面部材は、電気配線や配管等を通すために、部分的に孔加工が施されていてもよい。
リップ溝形断面部材が、第１リップ溝形鋼１０Ａであるとした。しかし、リップ溝形断面部材は、ウェブ、一対のフランジ、及び一対のリップを有する部材であれば、限定されない。
リップ溝形断面部材は、連続的な板要素で断面を構成されている。しかし、リップ溝形断面部材は、電気配線や配管等を通すために、部分的に孔加工が施されていてもよい。
【符号の説明】
【0120】
１０Ａ 第１リップ溝形鋼（リップ溝形断面部材）
１１Ａ ウェブ
１２Ａ 第１フランジ（フランジ）
１３Ａ 第２フランジ（フランジ）
１４Ａ 第１リップ（リップ）
１５Ａ 第２リップ（リップ）
２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，３５Ａ，３５Ｂ 板状部材
４０Ａ，４１Ａ 支持構造
５０ 評価装置（弾性座屈応力度の評価装置）
５２ 評価部
６１ 評価プログラム（弾性座屈応力度の評価プログラム）
Ｏ１ 材軸線
Ｓ１ 評価方法（弾性座屈応力度の評価方法）
Ｓ５ 評価工程
Ｘ 幅方向
Ｙ 厚さ方向
１１Ａ ウェブ
１２Ａ 第１フランジ（フランジ）
１３Ａ 第２フランジ（フランジ）
１４Ａ 第１リップ（リップ）
１５Ａ 第２リップ（リップ）
２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，３５Ａ，３５Ｂ 板状部材
４０Ａ，４１Ａ 支持構造
５０ 評価装置（弾性座屈応力度の評価装置）
５２ 評価部
６１ 評価プログラム（弾性座屈応力度の評価プログラム）
Ｏ１ 材軸線
Ｓ１ 評価方法（弾性座屈応力度の評価方法）
Ｓ５ 評価工程
Ｘ 幅方向
Ｙ 厚さ方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】