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鉄骨フープ筋コンクリート柱のせん断性状

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1

 

UDC

;624

012

3

Jaurnal

   

日本 建 of  

Struct

築学会構造系

 

Constr

論 文 報告 集

 

Engng

 

AIJ

 

430

No

号430

1991 年 

Dec

12

1991

 

  

鉄 骨

フ ー

せ ん

性 状

SHEARING

 

BEHAVIOR

 

OF

 

STEEL

HOOP

CONCRETE

 

COLUMN

鈴 木 敏

* ,

 

堀 田 久 人

** * ,

十嵐 俊夫

** * * ,

藤 征 宏

** ** *

 

Toshiro

 

5

θ

Z

 

, 

KatSuki

 

TAKIGUCHI

 

HiSato

 

HOTTA

 

Toshio

 

IGARASflI

       

and

 

Masahiro

 

KIA

 

TO

 

Stee1−Hoop−

Concrete

 composite

SHC )

is

 a  new  structural  system

 

This

 

new

 system  

does

 not

廨 鑑

n

臨瑠

h

1

mechani ・m ・

f

・ ・nc・

et

di

id

d

 

by

・ ・

th

9

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t

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pl

t

 F・u・…

nSHC

・・

1

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pecimen

, 

w

,,

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Cy

1i

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h

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9

test

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d

und

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th

・ c・n・

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i

l

 

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W

b

 

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H −

h

p

d

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placed

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h

di

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i

f

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h

・ ・

h

・a・

f

・ ・ce

 

E

p

・ ,

im

,n・、

1

隣 meters  were  

cross

 section  of  steel

 amount  of  

hoop

 reinforcements

 

and

 

thickness

 of  

cover

 con

c「et・

・The

 exp ・ ・

im

・・

t

1

・e・ult・ a・e w・

11

・xpl ・

i

・ ・

d

 

by

lea

・m ・ ・

hanical

 m。

d

1

p

,Qp 。 、

ed

 

i

。 

thi

paper

 

Kegiverxis

:steel

−imp −

conerete  compasite

, 5伽 励

9

加 ゐ副 o鴛 ultimate  strengrh

      

鉄 骨

プ筋

コ ン ク リ

せ ん

断 性 状

終 局 耐 力

§

1.

 

鉄 骨

プ 筋

コ ン ク リ

SHC

) 構 造

主 筋 を用

いない

とコ ン ク

トの

構 造

筆者

ら は こ れ まで に

,H

形 鋼

強 軸

い た

SHC

の圧

縮 曲 げ

せ ん

断 性 状

H

強 軸

い た

SHC 柱

骨 (

S

接 合

ル の せん

断性状

び クロ ス

H

形 鋼 を

いた

SHC

S

合部

ル の せ ん

断 性 状 を

示 し

こ の

合 成 構 造

シ ス テム の

有 用

じ て き た文】 トfi)

 

軸 力

お よ び

逆 対 称

げモ

メン トと せ ん

断 力

わる

SHC

え る

この

SHC

に お け るコ ンク リ

トの

柱 頭

縮域

ら柱 脚

の圧

めに

圧 縮 力 を伝 達

する こ

であ る。 せ ん

力の

方 向

して

H

形 鋼

強 軸

い ら れ る

場 合

の コ ン ク リ

め 圧

縮 力伝 達

し て は, すで に

論 考

ほ とん ど

問 題

が ない こと を

してい る畑 。

問 題

は,

に クロ ス

H

形 鋼

い ら れる

, およ び

H

形 鋼

方 向

にせ ん

断 力

わ る

場 合

こ れ らの

場 合

に は

わ る

直交 す

鉄 骨

に よっ て コ ンク リ

ト が

分 断

さ れ る

い う

題 が

じ て く る

これが

SHC

のせ ん

断 問題

と な る。

鉄 骨

フ ランジ に

す るコンク リ

トのかぶ り

さい

鉄 骨

フ ランジの

す る

効 果

きい た めに

鉄 骨 鉄 筋

コ ンク リ

SRC

構 造

にお ける

役 割 を鉄

骨 フ ランジに

肩 代

り さ せ る

SHC

構 造

で は , こ のせ ん

断 問題

重 要

とな る

 

SHC

のせ ん

断 問 題

鉄 骨

に よっ て

分 断 さ

れ たコ ン ク

達 す る

仕組

み の

問 題

で あ る か ら,

鉄 骨

内 蔵 す

鉄 骨 と

コ ン ク リ

トの

合 成

構 造の 基

本 問 題

であ る。 しか し な が ら

この

鉄 骨

分 断

さ れ たコ ンク リ

関 す

系 統 的

研 究

は ほ

わ れて い な い

。SHC

たな

構 造

る の で

,SHC

の せん 断 問 題 を

直 接 取

っ た

研 究

皆 無

で あ るの は

当 然

の こ とであ る が

,SHC

の せ ん

断 性 状 を 予 測

研 究 資

も ほ と ん ど

 

本 報

では

せ ん

断 力

方 向

直 交 方 向

H

配 さ

れ た す な わ ち

H

形 鋼 を弱

い た

SHC

び * 京 工 業 大学工学 部 建 築学 科

 

教 授

工博 * * 東 京工業 大 学工学

建 築 学 科

 

教 授

工博 寧 # 東 京工 業 大 学 工学 部建 築 学 科

 

助 手 It* * 東 京 業 大 学 工 学 部建 築 学 科

 

大 学 院 生 * *t*1 住 友 金属 工

P

・・

f

D

叩 し

fA

・chi・・c … e ・・

d

 

B

・・

1dmg

 

E

gi

・・e・

i

g

 

F

、cul ・

y

f

EnglneeTing

 

Tokyo

工nstltute  of 

Techno且

ogy

 

Dr

 

Eng

P

「°

f

D

pt

f

 

A

・chi ・ect・re and  

B

ildi

g

 E・

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・ ・e・

i

g

 

F

、c。

lty

f

Eng

neering  

Tokyo

 

Institute

 of 

Technology

 Dr

 

Eng

Resea

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A

・・・…

D

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A

・ehi ・ect・・e ・・

d

 

B

ildi

g

 

E

gine

。 ,

i

9

F

・culty 。

f

 

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gine

・ii・

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T

ky

1

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f

 

Techml

gy

G

「・

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St

d

・n・

D

p

fA

・chltec ・・ 爬 and  

B

ildi

g

 

E

gi

・e・ri。

g

Faculty

 Qf 

Engineermg

 

Tokyo 

Institute

 of  

Technology

Sumitomo

 

Material

 

Industries

 

Ltd

(2)

クロ ス

H

形 鋼

い た

SHC

げせ ん

断 性

につ い て

じる

目的

せ ん

断 力

方 向

直 交 方 向

の 鉄

相 当

き な

域 が分 断 さ

れ たコ ン ク リ

トが, どの よ うに し て

柱 頭

か ら

柱 脚

圧 縮 力

伝 達

す るの か

ら かに

ること に あ る

具 体 的

に は

SHC

縮 小

型の

実 験 結 果

鉄 骨

に よっ て

分 断

さ れ た コ ン ク リ

め 圧

力 を伝 達

する

仕 組

み につ いて

す る

 

パ ラメ

鉄 骨 断 面 (

H

形 鋼

い た もの とクロ ス

H

形 鋼

を 用い た もの の

2 種類)

鉄 骨

す るコ ン ク

の か ぶ り

厚 (

ん 断 力

直交 方 向

鉄 骨

の フ ランジに

す る かぶ り

3

種 類 )

プ 筋

間 隔

2 種

, フ

の 強

度 (

2

種 類 )

である

結 果

を も とに

SHC

大 耐

, お

よ び 大 変 形 時

Direction

 

of

 concrete  

P

【acin9

     ■妙   

30φ 

Ho巳

e 

for

concre ヒe 

P

【aci冖

9

35φ

1

堪灘

1

9a

R

Fig

1 An

 example  of specimen (

H

200

N

60

保 持 耐 力 を求

め る た めの

コ ンク

め 圧

モ デルを

仮 定

し た

最 大 耐 力

お よ び

保 持 耐

仮 定

し たモ デル を

い た

計 算

値 と

実 験 結

比 較

して い る。

計算

結 果 と実 験 結 果

体 的

に よ く

して いれ ば

コンク リ

トの

圧 縮 力伝 達

モ デル

が圧

力 伝 達

仕 組

み を

して い る と い え る

§2

実 験 概 要

 

試 験

リス ト

Table

 

1

 

H

形 鋼 を 弱

に用い た もの

12

お よ びク ロ ス

H

形 鋼

いた もの

2

14

である

実 験

パ ラ メ

断 面

形 (

H

形 鋼

に用い た

お よ び クロ ス

H

鋼 )

直 交

鉄 骨

す るコンク

の か ぶ り

15,25,40mm

, フ

プ筋

4mm

の フ

プ筋

30

 mm お

Direction

 

of

 cOnerete  

p

しqcing

δ

 

 

1

lI1

 

 

1

EPQxy

… resln : 陀

36

5pirql

: :

hOOP

4

φ

P

¢

一・T

… 踵     曽

雷 電

l 

F

 

1

 

1

 

35φ

30φ Ho見

e 

for

c°nc「et“

ptaci

p9

     

 

わ  

 

 

 

 

 

 

瓢笹

纏 璽

1

くコ       

m

L

N       an

Fig

2 An

 example  of specimen

CrH−

200

P

60

Table

 

l

 

List

 of specimens

Name

 of ecimen Sectlon

Shear

 Reinforcement    BxD   l 

1

  

  

 

  

  ,

Steel

 sect ↓on     {  }

Coverinq

 

depth

to

 steel  

flanqe

     〔  } 〔 

1

・ y{

kq

/  2 }

Pu

〔塾} H

180

P

30

P

30

0

47

98

6

H

180

P

60

P

60

0

23

180

200

15

H

厂180

N

30

e30

o

47

59

0

H

180

N

60

960

o

23 H

200

P

30

P

30

o

42

98

6 H

200

P

60

P

60

0

2

200x200H

150

75

×

3

2

4

5

25

4

φ H

200

N

30

30

O

42

59

0

H

200

N

60

60

0

21

H

230

P

30

P

30

0

36

98

6

H

230

P

60

P

60

D

18

230x200

40

H

230

N

30

e30

59

o

0

36

H

230

60

e60

O

1B

Cr 区

200

P

30

P30

0

42

98

6

Cross

 

H

150x75x3

2x4

5

150K75x3

2

4

5

25

4

φ

CrH

200

P

60200x200

P

60

O

21

32

(3)

      N                            ひ

唾 璽

 

 

8

8

 

 

 

 

98

8

 

 

 

 

38

8

 

 

ε

8

8

1

_

謙謁

  H

180

N

60    

H

200

N

60    H

230

N

60

       

Fig

3

 

SechorLs

 of  speclmens

よ び

60mm

プ 筋

強 度 (約

60

 

kg

rnm2 , お よ び

100kg

mm ε

である

 

試 験

Fig

1

Fig.2

示 す

強 度

60kg /

mm2 の フ

は 通

形 状

るが

100

kg

mm2 の フ

プ筋

はス パ

ラル

形 状

になっ てい る。 コ ンク リ

トは

図示

し た よ う に

縦 打

ちで あ り,

養 生

の コ ン ク リ

トの

沈 下

に よっ て

じ た

端 部

ト との 間

に はエ ポ キ

樹 脂

を 注 入 し た。 エ

ポ キ

樹 脂

入 は

コ ンク

ト打 設

3

?た

試 験 体

Fig.

3

柱 断 面

の せい は

200

 mm で

で あ る が

か ぶ り

に よっ て

,1801nm,

200

 mm

,230

m 皿 の

3

種 類

と なっ て いる

プ筋

端 部

詳 細

Fig.

4

こ こ で は

60

 

kg /

mm ! で

通 常

形 状

の フ

N

100

 

kg

mm2 で ス パ

ラ ル

形 状

P

に す る 。 ス パ

ラル とし た

理 由

プ筋

形 状

影響

調

う とい うの で は な く,

通 常

形 式

高 強 度

かつ

細 径

の フ

プ筋

定 着 を確 保

す ること が

しい

と 考

え た ため で あ る。

4

¢

10

10

18

60

818

コ。o コcoral

  凵

 

8Fig

4

 

Detail

 of 

hoop

 end

 

試 験 体

の せい

D

とエ ン

ドプ

ト間の ク リア

L

との

LID

728

200=

3

64

。 こ の

ショ ン は,

の ク リ ア

3m 程

柱 断 面

の せ い が

80cm

相 当

す る

 

験 体 名 称

骨 断 面

形 状 /

H

H

CrH

ク ロ ス

H

コ ン ク

ト断 面

幅 (

mm

180

200,

230

 

プ 筋

種 類 /

P

,N

プ筋

隔 (

mm

30

60 ]

構 成

 

使 用

し た

鉄 骨

SS

 

41

軽 量

H

H −

150

×

75

×

3.

2

×

4

5

1 本

H

形 鋼

7

試 験 体

作 製

し て い る

骨の力

学 特 性

, およ びフ

プ筋

力 学 特 性 を

Table

 

2

して い る

コ ンク リ

トの

調 合 を

Table

 

3

に 小 す が

こ の

調 合

の コ ン クリ

トを

100

 

1

試 験 体

2

分つつ

製 造

し た

7

に わ た り

Table2

 

Mechanical

 

properties

 of stee [

plates

 and  

hoop

 reinforcing  

bars

  H

工80

P

30  陬

180

P

50   H

180

30 H

180

60   H

200

P

30 凹

200

P

60 CrH

200

P

30

  H

200

30   凹

200

6D   H

230

P

30

   E

230

P

60   H

230

N

30  H

230

H

50 CrH

200

P

60 曹

曹 禽 白

P

蚰一

Steel pl

te   Flang ε sしee ⊥plaしe     田eb St

1

 

Plaヒe   Flange Steel plate     Web    HOOPReinfOrcement   HOOPReirLforcement    Sヒandard

55ifi

α

atio

ss41 SS41 SS41 ss41

旧ominaL  thlckneBS   or diamete

    1  1 4

5 3

2 4

5 3

2 4

o 4

o Aoしu邑1 thickne β 8   0=d1跏

ter     ‘  } 4

30 3

05

4

30 3

05 4

03 3

95 Yield  6t【 εngth  匸kg ’  2) 3夏

3

31

1

31

1

3L2 曹 98

♂ 59

o☆ Tensile  5し 【engthlkg ノ  Z} 46

3 45

9 46

o 45

6 140 64

7 Elong邑tion       l影, 37

1 37

5 36

8 37

0 12

5 11

6   Cla5Bifico ヒion of

ヒe巳tpiece {J エS Z22011 Ho

5 No

5 国o

5 NO5 No

2 ND

2

st

ess  at  Or21 0ff

set

(4)

Table3

 

Mix

 

propQrtion

 of  concrete

Da亡e   of pLacing Aug

2巳

 L990 

r

 Oct

2

 1990

wC

40    〔冨}    

Hi

  

1e

       

Oi1

dck

   

Specimen

  

Lood

 

Ce

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 、

Slump 4

1

6

1 〔om) 」      

M

Air ぐ

8

6

O  α )

P一

Maxlmum

 

a区gre区ate

 

8ize 10       〔mm )

二 :

b

90

  6  5 0 

ρ

  o

p

 

 

 

o 

9 

 

 

 

 

ρ

 

 

4

Fine  a 駆 rega ヒe ratio (S /a ) 45    〔諾

LOQdhg

 

Beom

Uniし冊 i帥t       Crushεd ice              Ce岡ent   Fine

 

aggre5ate

Coar8e

 

aggr

gate            Air {4 瓢 〕 175

0   (k‘〆m

) 457

5 〔k竃〆m5 〕 755

B  (k区〆m

〕 924

O  〔kg /m3 }  0

0  〔賠 〆m

〕 〉

  

   

    

   

  >

PC

 

B

° 「

 

Did

 

G

9

 

  

   

   

Fig

5

 

Loading

  setup Ad冊ixture

POzzolis  No

8

0

25器 of  cement  ln  w

ight

Table4

 

Mechanicai

 

propereties

 of concrete

N  eo 重5peolmenB H

180180

P

30 鬪

30H

130

P

60 H

130

H

60 目

200

P

30 目

200

50 團

230

P

60 臣

ZOO

N

60H

2ユ0

P

30 H

230

30H

230

P

60 闢

230

50C

H

200

P

30 Cτ日

200

P

60 孔ge【dayI 2832283Z2332283228322833343B Co叩 r巳s8ive  8t: εng 甑         

σ

3 ‘kg /c

り  513 〔5喝8}  521 {562[  

544

(5751  5091553 レ  4891533 レ  497i559 レ  52コ 【554}  543685 )  557 (625蓼  5471536 〕  5201552 [  489 ⊂54力  504 〔593,  54315711 Spli しting

 

Tensile

5℃re覧gth  【kg!  2) コo

5 〔33

8133ロ2

8コ} 29

4 卩z

8レ 31

41355 レ 33

2 卩4

2 } 31

6136

7 } 33

26 ユ

5 ,  コZ

2 口9

8, 29

2 卩4

zレ 35

9B9

4) 29

7 〔

31

6, 33

9 卩5』

132

o 卩o

引 35

0 【40

21 σL β Secaロし mDdulu5         uo5kq !cm2 , 3

4 〔3

3

613

8[

3 {4

3)

3

514

Ol

3

6 卩

9〕

3

4 〔3

5}

3

414

2 ,

Strain

t   ヒhe maximu 皿 stra5s  I嚇  0

24

o

2710

20

024 レ

 〜O

0

2425 ω

17 〜025 〕

 〜O0

2127 ω

↓6

0

211

 0〜0

2325 巳0

18 〜0

24レ

 〜o0

232410

22 〜o

24レ

 

OO

2326 ω

21 〜D

241

 〜0O

23Z3 【0

23 〜0

26}

Da七e o εPlacingAuq

28

 lggo5ep

13

1990Sep48

1990Sep22

1ggos 叩

27

PgoOC ヒ

2

互990Oot

2r

 

199C

Slu叩      に皿, 4

工 4

5 5

4 4

5 5

7 4

8 6

1

飢 r      

n

[ 5

5 5

2 5

2 5

9 6

O 4

9 4

Diam。ter

 

and  heゆ t

f cylinder

10c旧

x20cm

邑f。r   c。mpre

si。n   8t:ength ヒe・t)       10cm

10cm  

Ifor

 split しing tensile   s ヒ

ength  tes ヒ⊃ Curiロ9 

 in air    {Data  inside  par巳n しhe8±5  

 ⊥ロ vate =[

打 ち込

み を

っ た

コ ンク

力学 特 性

Tab

e

 

4

 

コン ク

の シ リン

試 験

柱 実 験

直 前

直 後

っ て いる。

本論

で は,

柱実

直前

た シ リ

試 験

試 験

を 比 較 的 条 件

類 似

気 中 養

の シ

ンダ

結 果

をコ ンク リ

トの

力 学 特 性 値

とし て

いて いる。

 

各 試 験 体

Fig

5

装 置

圧 縮 耐 力

計算

N

20

% (

O

 

2

 

N

定軸

N

とし て

材 端

逆 対 称 回転 角

え る

験 を行

っ て いる。

強 制

は,

部 材 角 (

R

/80

1/

40

1

20

1

10

に し て

を行

っ て いる。

しは

3

サ イ

ク ル

であ り

変 形 制 御

目 安

材 端

対 変 位 (

δ

せ ば,

O

91

1

82

3

64

7

28cm

と な る

 

力 計 算 値 {

Nu

において は その

降 伏 強

say

)を

, コ ン クリ

で は

で圧

は シ リ ン

圧 縮 強 度 (

σ s

を そ れ ぞ れ

降 伏 強 度

とし た

累 加 強 度

に より

め た もので あ る

§

3.

実 験 結 果

 

実 験 結 果

の せ ん

断 カ

材 端 相 対 変 位 (

Q

δ

)曲 線

Fig.

6

1

3

図 中

零 点

を 通 る

点 鎖 線

い わ ゆる

P

A

効 果

して い る

Qu

危 険 断 面

げ耐 力 計 算 値

か ら

ま る

最 大

せ ん

断力計算 値

耐 力 計 算 値

累 加 強 度

によっ て

全 断 面 を

で ある と

え て

計 算

し た もの であ る

材 料

降伏 強

と して は

鉄 骨

が その

降 伏 強

say

, コ ン ク

して は シ

ン ダ

圧 縮 強

σB

引 張

零 ) を 採

っ ている

各 試 験 体

Q

δ

関 係

よ り

Q

層=

Q

AQ

 

AQ

=N ・

δ

cm

72

8

cm

と し て

部 材 座 標 系

に した せ ん 断

相 対 変 位 (

Q

δ

部 材 座 標 系

に したせ ん

Q

Qu

耐 力 計 算 値

か ら

め た

最 大

せ ん

力 計 算 値 )

無 次 元 化

QMIQu

δ

骨 格 曲 線 を

い た もの が

Fig.

7(1 )

(4 )

で あ る

 

Fig.

7

1

H −

180

シ リ

4

2

H

200

シリ

4

3

H −230

4

4

CrH

2

を ま と めた グラ フ で あ る

。Fig.

6

1

Fig

7 (

1

に よ れ ば

か ぶ り厚 が 小 さい

場 合

せ ん

断 力

Q

算 値

Qu

達 レ

ていない

Fig

6

2 )

お よ

Fig.

7(3

に よ れ

かぶ り

き く

せ ん

断 力

Q

max

Q

よ り

き い

場 合

で も

大 変 形 時

復 元 力 (

保 持

力 )

最 大 耐

力に

比 較

し て

さく

い わ ゆ る

耐 力 低

下が

きいとい う

問 題

が あ る。

 

また

Fig

 

7

1

か ら

4

の い

れの シ

ズに

一 34 一

(5)

20

Qulo

o

ω

     

H

180

P

30

−一

 

          〜

_

       〜

1

 

 

  

  

 

  

  

 

  

  

 

 

〜 ,

2

4

δ

4

20

 

  

     

 

  

 

  

 

 〜

r

 

Q

N

δ’72

8crn8

_

         〜

r

10

Qu

20

         

     

r’

N

UL

..

6

 

P

N

 

QN

’Nu

o

2

QH

Qu1

21

0

       

a3

6

(crn 〕

o

6O

4O

200

4 ご 1        

’,

H

180

P

30

0

§

8

R

§

8

H

80

Nr60

、 こζ

Fig

6

1

 

Q 一

δcurve  Qf  

H

180

P

30

Fig

7

1

 

2

       

4

       

6

     

6{

cm

QNIQu一

δ skeleton  curves  of 

H

180

 series

4

2DQ

ω

Qu

H

230

P

30

10

 \

      丶

_

  

    

    

   

2

4

5

4

20

 

6

8

    .

 

Q

N

δ’

72

8cm

10

_

  

〆7厂

              ↑⊇

N

r

Qu

20

・レ

N

2

QH

Qu121

0

       

QS

5

{cm }        

06OAo

200

’1

 

   

ノ ー ”

= 〉

        ノ

30003060

 

 

 

PPNN

 

 

 

獅 踟

 

 

 

HHHH

_ く こ =

trr

4

t

Fig

6

2

 

Q

δ curve   of  

H

230

P

30

2

4

6

6

(cm )

Fig

7

2

 

Q

Q

δskeleton  curves  Qf 

H −

200

 series

4

30Q

ω

CrH

200

P

30

20

 一

沿

4

       

6

6

4

20

2

 

         〜

8

10

Q

N

δ

72

8cm

qu

20

   

…−r/

   

r.

     

n

N

L _ ポ

Q

30

N

Nu

02

6

(cm )

QH

Qu1

21

0QeO

6o

4o

200

左警

ノ    

 

3D6D3060

 

 

 

 

中 ’ 咽 咽

 

 

 

HHHH

N

一 _ _

Fig

6

3

 

Q一

δ curve  of 

CrH

200

P

30

お い ても

大 変

時 (

え ば

変 形 時 )

保 持 耐 力

P

30

N

−30

 

P −60

 

N −60

とい

う順 番

大 き

 

Fig.

6

3

お よ

Fig.

7 (4 )

より

ク ロ ス

H

形 鋼

用い た

力 特

性 は,

Fig

7

2

H

形 鋼

を 弱 軸

いた

特性

よ り は る かに

安 定

し て い る

 

これ らの

実 験

か ら

ら れ た

見は以 下の よ うに ま とめ る こ と が でき る

1

H

形 鋼

弱 軸

い ら れ る

SHC

,一

定 軸 力

お よ び

繰 返

げせん

断 を受

け る

せ ん

問 題

でき ない

2

せ ん

断 問 題

と は

コ ン ク

トが

め 圧

縮 力

伝 達

Fig

7

3

QHtQ

1

21

0o

8O

6

 

1o

4th200

M

 t

  ’ノ

2

     

4

     

6

    

δ(cm ,

Q

”/

Qr

δ ske 且eton curves  of 

H

23

σ series

__ノ

NL _

          ]

       

T

α

H

ro

P

30

 

1

 CrH

200

P

−60

    

V

        

7

              ア

     

1

2

4

6

δCcm)

Fig

7

4

 

Q阿

Q

ゼ δskeleton  curves  of  

CrH

200

 series

(6)

方 向

交 す る 鉄

骨 断 面 を

することによっ て

生 ず

問題

3

具 体 的

問 題

つ は

直 交 鉄 骨

す るコ ン ク リ

トの か ぶ り

が比

さい

場 合

に よ く

ず る

問題

険 断 面

最 大 曲

単純

断 面 計

に よ る

曲 げ

強 度

達 し

ない こ

で あ る

4

最 大 耐 力

する コ ン ク リ

の かぶ り

影 響

ける

5.

お よ び

強 度

最 大 耐 力

に ほと ん ど

ぼ さ ない

6

2

直 交 鉄 骨

す るコンク リ

のか ぶり

きい

場 合

も生 ず

問 題

大変

形 時

復 元 力 (

保 持

耐 力

最 大 耐 力

に比

して

さ くなるこ とで

7

プ筋

の量 お よ び

強 度

元 力 く保

持 耐 力 )

に影 響

8

こ れ ら は

せ ん

断 問 題

で は

る が,

鉄 筋

コ ン ク

ト柱

のせ ん

断破 壊

に み

れ る

う な

急激

元 力

じ るこ と は ない

9.

ク ロ ス

H

内蔵

す る

SHC

力 特 性

H

形 鋼

が弱

で用い ら れて い る

SHC

復 元 力 特

比 較

し て, は る かに

安 定

し て い る

§

4

め 圧

縮 力伝 達

 

本 節

で は,

に よっ て

ら れ た

知 見

表 現

し う る よ

力 学

モ デル の

作 成

み てい る

構 造 形 式

めて

単 純

SHC

造である の で コ ン ク リ

め 圧

力伝 達

モ デ ル が

モ デル の

主 体

で あ る

 

ま ず

, か ぶ りコ ン ク

さ が あ る

程 度 以

ヒあ

れ ば

耐 力 (

Q

計 算 耐 力 (

Q

∂ を上

ま わる とい うこ {

i

一.

Pt

J

N

 

 

 

 

m

 

     

D

Fig

8

 

Diagona且

compression  

transfer

 model  

No

1

36

と か ら

,一

つ のモ デル が

え ら れる

か ぶ りコ ン クリ

トで

力 を伝 達

さ せ る

Fig

8

す モ デル で あ る

。Fig.

8

に お い て

端 部 断 面

x ×

B

領 域

負担

した

圧 縮 力

2

×

D

×

b72

な る か ぶ りコ ン ク リ

トで

め に

伝 達

する

の であ る。 圧

縮 域

部 材 端

x

部 材

中 央

では

D

程 度

き く な る

の と

え る。 こ の モデル の

最 大 伝 達 曲

げモ

メ ン トは

直交

の フラ ン ジの

内 側 部 分

の コ ン クリ

に か か る

x

B − b’

σB の

圧 縮 力

が か ぶり コ ン ク

伝 達 す

るに

十 分

断 面

の せ い

方 向

の か ぶ り

厚 (

d

2

で ある とし て

す な わ ち

      (

B − b

×

d72

× OB〈

2

×

d72

×

L

×

Fs

×

1

2

       (Fs

:コ ン クリ

トの せ ん

断 強

度 )

な る

条 件 下

     

Mc

max

=b’

×

L

×

Fs

×

D

2

b’

×

LXFs

      (

2

×

BX

σs

さ れ る。 す な わ ち

2

×

b72

XL

×

F

上の

軸 力

柱 頭

ら柱 脚

めに

伝 達 す

ること はで き ないと し た。 コ ン ク リ

ト の せ ん

断 強 度

Fs

の よ う に

め て い τ

 −− 冒一一一層冒■骨

Fs

σ 壁

Fig

 

g Mohr

s circle 

fQ

defining

 

Fs

NB

Dcf

LF

丶   、

i

』 ハ

  丶

 

/   丶

 

 

! 丶

 

 

/         1

     

M

 

8

σ

0

Fig

10

 

M

N

 

interactien

 curve of concrete  

from

 the model      

NQ

1

(7)

る。

3

主 応 力

at, 

O

,σ。+σ

で σt

引張 強度

最 大 応 力

規 定

さ れ る

と考

え る

す れ ば

Fig

9

の よ う に な る

ま た,

     FZ

σB/2)2=

σB/2十の

2 と な る

ここに aB は シ リン

縮 強 度

σt は

裂 引

張 強 度

で あ る

こ の モ デル を

げモ

メ ン

軸 力

M

N

)相 関 曲 線

せ ば

Fig.10

と なる

 

か ぶ り

さい 場

す な わ ち

Fig

8

に おけ る

b

小 さ

場 合

伝達 機構

存 在 す

る は

で あ る。 そ れ

を図 示

し た

の が

Fig.

11

左 側

で あ る

の圧

縮 力

材 端

中 央

, す な わ ち

鉄 骨

芯 を合 力

中 心 と

し て

わ る というモデル で

る。

斜 め 圧 縮 力

伝 達

に は

,Fig.

11

断 面

斜 線

し た

H

形 鋼

内 側

の コ クリ

トのみ が

寄 与

す る と

える

ただ し,

H

形 鋼

内側

の コ ンク リ

トは

 

H

形 鋼

っ て

拘 束 さ

れて

圧 縮 耐 力

が 無

拘 束

の コ ン ク リ

ト より

か け

B

の無

拘 束

の コ ン ク

し て

伝 達

圧 縮 力

じ圧

縮 力

伝 達 し得

る もの と す る。

Fig、

11

左 側

の 図で

した モ デル は

ス トラ ッ

幅 (

x

き く なっ て く れ ば

ス ト ラッ

な る

う矛 盾 を生

じ て く る。 そこ で

圧 縮

ス ト ラッ トの

き く なっ て く れ

,Fig.

11

右 側

の図で

し た よう に

圧 縮 力

合 力

,H

の ウェ ブ の

ら ず

れ て

す る

こ こ で は

x

1

4

な わ ち

,N =

D

2

B ・

σ。

で は

右 側

のモ デル

 x

D

2

すな わ ち

1VtB

D

σ e で, α= ・

O,

と な るモデル とし た

こ の モ

ル の

M −N

曲 線

は,

Fig,

12

実 線

の よ うにな る。

 

か ぶ りコ ン ク

圧 縮 力 を 伝 達

す る

Fig.

8

の モ デル お よ び

H

形 鋼

内側

H

形鋼

さ れ たコ ンク リ

トが

力 を

伝達

す る

Fig.

11

の モ デル の い

れ か

め 圧

力の 大 きい

が,

部 材

耐 力

す る もの と す る。 す な わ ち

Fig

10

実 線

お よ

Fig,

12

実線

し たコ ンク リ

トの

M −N

骨の

M −N

曲 線

を 累

さ せて

その

耐 力

き い

部材

大 耐 力

で ある とする

 

こ の モ

ル で

計 算

し た

最 大 耐 力

実 験

を 比

し た もの が

Fig.

13

で ある

クロ ス

H

SHC

H

形 鋼

SHC

比 較

し て は る か に

し た

復 元

力 特 性 を 有

する

い う

実 験 結 果

反 映

さ れ ないが

クロ

BN

 

2

0

       

1

NXx

     

1

 

  

\ \ \

 

       

 

→ 嵶

… … ;

 

  !

 

 

/ !

 

 

 

彡  

 

 

彡  

 

 

,  

 

32

   

8

M

Fig

12

 〃

ハ厂

interac

巨on curve  Df concrete  

f

[om  the model

     

No

2

9

− ・

Xl

 

x

2

 

A4

N

 1 、 」 戴 忌 冩  1

 

b}

 

1     郎

 

9

− 一

x

ain

9

「〜

N

     

D

m

H −

180

P

−SO

H

180

−P−60

H −180−

N

30

H

180

N

θ

0

H −

200

P

30

H −200−

P

60

H

−200−N−30

H

200

N

−60

H−230−P−30

H

230

P

−60

H

−230−

N

30

H−230−N−60

CrH−200−P−30

CrH−

200

P

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

b

− 博 −

L

U

     

D

Fig

11

 

Diagonal

 compression  

transfer

皿odel 

No

2

     

O

       

Oβ  

10  

t2 

1A  

1

6 

1

8

       

Exp

Q

C

α[

Q

Fig

13 Comparison

 of experimental  

data

 with ana 量

ytical

 re

     

sttlts ・n   maximum  rest・ring 

f

。rce

Table   l   List   of  specimens

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