【
論文
】
UDC ：624
．
075
．
2．
014
：624
．
Q78
．
014
．
5
日本 建築 学 会 構 造 系 論 文 報告 集 第 374 号・
昭和 62 年 4 月曲
げ
モ
ー
メ
ン
ト
と
せ
ん
断
力
を う け
る
角 形 鋼
管
柱
の
埋 込
み
形 式
中柱柱脚 部
に
お
け
る
力
学性状
そ
の2
初期 剛
性
と
終
局
耐力
お よ び
応 力伝 達
機
構
正 会 員 正会 員
中
島
五
十 嵐
茂
定
壽
＊義
＊＊1
．
序
前 報
その14
｝で は，
冷 間
成
形
角
形
鋼 管 中柱
の埋 込
み 形式 柱 脚 部
が曲
げモー
メ ン トと せ ん断力
を う け る場合
につ い て，
実験 計 画
と荷
重一
変 形 関
係 を 中 心に実 験 結 果の概要
を報
告
し た。実
験
因子
を， 埋 込 み 深 さ・
鋼 管
部材
の幅
厚 比
・
コ ンクリ
ー
ト充 填
の有 無
・
コ ン クリ
ー
ト強 度
など
と した。
本 論 文
で は， その実 験 結 果
41を
もと に初 期 剛 性
・
終
局耐 力
を検 討
し，柱 脚 部 構 成 要 素
の荷 重
一
ひず
み度 関
係
よ り，柱 脚 部
にお ける応 力 伝 達 機 構
につ い て考 察
した。 さ らに埋
込み深
さ（
L
｝
が管 径 （
D
＞
の2
倍
のも
の につ いて各種
の補 強 法 が 力 学 性 状
におよ ぼ
す影 響 を調
べ た。2．
実 験 結 果 と考 察
2
．
1
鋼 柱
の変
形性 状
1
） 初 期
剛
性
表
一
1
に各
試
験 体
の初
期 剛
性
を 含
め た実
験
結
果 を示
す。
こ こ で剛 性（
K
＞
は単
位の部材
回 転 角 を与
え るに要 す るモー
メン ト〔
MH
／
δ（
×104
t
・
cm／
rad＞
，M
：基 礎
ば り天 端
に お け る柱
のモー
メ ント
，H
：は り天 端 か
ら載 荷
点
まで の高
さ，
δ ：載 荷 点
の水 平 変 位 〕
で表
すも
の と し，
鋼 柱 を
は り天 端 面
で完 全 固定 と
み な し た場 合
の剛 性 計 算
値
をK
。（
×10
‘t
・
cm
／
rad｝
と す る。 な おこ の表 中
の初 期
剛 性
は，
最 大 耐 力
（
Qmax
）
がコ ンク リー
ト部
分
の損
傷
で決
ま る試 験 体
およ
び軸 力 負 荷
の試 験 体
につ い ては耐 力
の1
／
3
の荷
重
段 階
でお さ え，
鋼 柱
の耐
力
で決
ま る試 験
体
につ い て は全塑 性荷重 （
Q
ρ）
の約 1／3
に相当
す る荷重 （
実
験
1
のW
／
t
＝
25
の試 験 体
で は2．
75tt
実 験
ll
，
皿
の 躍〃
蓄
17
の試 験 体
で は2
．
00t
）段 階
で求
め た値
であ る。表
一
1
に よ れ ば，
埋 込
み深
さを変
数
とし た試 験 体
の κ／
Ko
値
は，
LID
≧1
の と き約
O
．
40
〜
O
．
55
であ
り，
非
充 填 形 式 よ
り充
填 形 式
のも
のの方
が大
きい。 た と えば
，
実 験
1
で は約
20
％高
く，
実
Wt
H
で は実
験値
は ば らっ い て い る がLID
≦2
．
0
のと き10
％以 上 高
い 。 本 論文の一
部は，
文mal
），
2
），
3
）において発 表し た。
章 大 阪 工 業 大 学 講 師 牌 大 阪大学 教授・
工博 （昭 和61
年6
月 12 日原 槁 受 理 ）o
ωe64200
a5
0
05
0
a5
0
Q5
0
a5
6¢ 而図
一
1
初 期の荷 重 段 階に お け るQ一
δ関係 冫膕
一一一
＿
1TI丿天 国 司定 弾牲置謁 E5＝
1工駈Li
．
π
．
．
E5＝
a5E：
α5D10D15D20D3
」）D
’ 〆’
’
’
厂 ’ ’ ’ ’ ’厂
，
F
’ 5 ’ 广ド
’．
’．
〆
〃
厂 ’’
1’
ノ ’ ’「
罰
「
．
’．
／
O
→o
→『
≠蒲
実
験
1
の埋 込 み深
さ を変 数
と し た試 験 体
の初 期 荷 重 段
階
の荷重 （
Q
）
一
変
形
（
δ）
関 係 を 図
一
1
に示 す
。図 中
の破 線
は，
はり天 端 面
で固 定
とし た鋼 柱 自身
の弾 性 計 算 値
で あ り， 実線
と点 線
は そ れぞ れE
。・
＝
1
．
OE
。，
0
．
5E
。（
Es
：埋 込
み部
の単 位
長
さ当
た り の単 位
の変 形
を生
ず
る に要
す る力
，Ec
：コ ン ク リー
トの弾 性
係 数
）
とし柱
の 埋 込 み 部 分 を弾 性 支持
さ れ た部 材
｛t
’
t
”1）に モ デル化
し たと きの計
算 値
であ る。LID
≧1．
5
のと き実 験 値
とE
。＝
・
1
．
o
Ec
と
し た計 算 値
は比 較 的
よ く一
致
して い る。
補 強 試 験 体
の初 期
剛性
は，
無 補 強
の もの に比べ て高い。
たと
えば支 圧 変 形
に対
して補
強
され た64
）
F−RBU1
で は最 大 値
の0
．
718
を示
し，
管 壁 を リ
ブ補 強
し上 部
ア ン カー
筋
を設
けた63
）
H
−
RA
，ll
ll
の値
は，
非 充 填 形 式
で あ る が0．
666
で，
中 空 無 補 強
の試 験 体 よ
りも そ れ ぞ
れ47
，
37
％高
し、 o軸 力
が作 用 す
る場 合
を36
）
〜
39 ）
に掲 げ
る。
N
一
δ効
果
の付 加 曲 げ
モー
メ ントを考 慮
し た初 期 剛 性
は，
軸 力
の ない試 験 体
7
）
，
8
）
に比 較
して若 干 高
い。
しか し36
）
ACe
a
213
（
NINy
≒O
．
66
）
で は37
）
AC
，ll
213
（
κ／篤
≒o
．
33
）
に比
べ剛 性
が低
下 す る傾
向
が認
め ら れ る。埋 込
み形 式 中 柱 試 験 体
のK
／
K
。値
は，
補 強
・
無 補 強
試 験 体 を含 め
LID
≧1
．
0
の と きO
．
40
〜
e
．
70
であ
る。鋼
柱 自 身
の 剛性
は，弾 性
計
算
値
の80〜95
％ であ るの で，
この値
は鋼 柱 自 身
の 剛性
の50
〜85
％で あ る。
表
一
1
の最
右 欄
は，載荷 点
の変位
量 か ら逆 算
し た は り天 端
か らの み か けの固 定 端
位
置 を 示
す もの で あ る。
一
63
一
表
一
1a
）
実 験 結 果 （実 験1
） 丑…
爵 験．
験 体 誠駿 体 記 号 O・
150xl5 Myc¶
M卩 t叩
曇
”
M t・
自・
M岬
止9ロ
飩州順
叩
12
鱗
山 〆門P t¶
KoL 出：。
」 K 騾∂ K〆K・
見 囗、
鳩 口 竃ロ ロロ
埋 込 み 盪 さ凵
陪
4 5 6 7 89
10 1： 12 EL D 213E し 1213EL ll’
213．
EL，
I
，
213EL Iz，
2且3E し 1ゴ2且3EL卩
0
213EL
皿 21B 亂 『213EL
皿 213 肌，
皿 213EL 四 213 4．
98二
ll ：罪
…5、
．
024 985，
02
〃 4．
985．
02 5．
85多
5，
．
go5 85 〃 5．
．
go5 855．
go
〃
5．
855．
go 0．
開52、
593．
745，
554，
765．
52B．
os6．
且86．
386355
，
386．
34．
0、
2902，
553，
765，
935．
065，
go6，
田 6．
30．
5．
606
，
836
，
626，
85
．
D．
923D．
1582．
57 0．
0403．
τ5．
0．
641 5．
744B 】 5，
7】6
，
336．
246，
qg6
，
596，
506
．
60 0．
．
9730 8380、
9η r 且．
07Lo71．
LOL121
．
11 目『
且2 呂．
23多
二
〃多
〃多
〃
2，
2且 3．
714．
33 翊．
32 ●．
68 酷．
41 弓．
39
弓．
52 吼．
．
804
314
．
470，
3且 02崛90．
4510．
5260，
5250．
5690，
5360．
5330
．
5490．
5830
．
524D．
5430．
524dロ
129D 13 し鬥旧 2134．
985．
8518．
廊6
．
506．
34ll、
088，
234．
52o
．
509 幅髭
且415 且6一
け丁 皿 ご13226 甘T皿 3133，
2盾 UT皿3
【33
，
83
．
．
．
．
2
．
60 2，
333．
了li3．
68q．
4214，
462，
403，
99 翊．
582，
37．
G，
910 3．
．
84452LO31
，
024
，
746．
256，
342 β 且 3．
07 蠶．
32O
．
4B7 且．
510．
491L 覗0
．
52
粤L27 17CFn L32，
262．
6012．
聡 3．
022．
95L144．
了42．
940．
620蚕
1819201田
1
掾
LCFI5
・
【［2L3
．
4．
985．
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83 〃 5．
ε57．
066．
B37，
247．
357
．
且07．
OO7．
2且 6．
97L19L22Ll98．
23 〃〃
3．
955．
495．
330．
0800．
6670．
64日．
ー ス レ ー 2122
スき23
ブ さ24BS 【匿20315．
02 ES 皿 243 〃 巳5皿 273 〃 酵SO
293 〃 5．
90 〃 〃 〃 5．
Bl6．
n5．
106．
1？ 6206，
瑠56
、
576，
596
．
Ol6．
2巳 6．
346．
3呂 1．
02L．
0了 1．
08Lo88．
23：
4．
28 〃4
．
2且 〃 14．
62 〃14
．
45o．
5200．
5L20，
56畳 o．
54且．
．
一
25え
26
ト さ127BT
n 2915，
02 BT 皿 292〃
8Tn 294〃
｛
5，
90〃
〃
6．
056．
066
．
096．
366．
386．
466．
2L6．
226．
28Lo5L』6LO63，
23〃
〃
4．
134，
q54，
64o．
5020．
54LO．
564邑
5，
go二
呂．
23多
z Aの28驪
8Asn
2B5．
02 馬sn273 〃 真s丑 293〃
6．
0日 6．
356．
256，
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706，
696．
拿〒 6、
556
．
47LOB麁」．
lo4ll，
484，
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6甬 ¢．
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56璢噂
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跏 on陶 岨2
2
匸」335
…．
02〃
5．
90
〃
5546，
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．
866696
．
，
706471且．
，
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〃
235
亀．
，
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．
646D561 播 強 33 圏 口 2134．
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一
566i6
．
助 6，
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235，
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646 3435k兵1，n 21 獄16囗 2135 〃，
02 5．
90 〃 6．
．
596 53 了．
．
006926．
日05．
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．
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23 〃 4．
．
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，
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3637宀c5 口 2B．
4c3π 21L563．
272．
．
445124，
，
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．
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5453DL861．
238
．
〃
234．
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，
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籍
力 3839職へc3c3nn 291293
．
32
〃
5
．
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19 5，
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．
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〃 咽．
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臼 柱 4L0 2F0 2 4．
3〃
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層
、
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，
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．
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（弖’
・） Mき Mp （し叩
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門P （いロ〉 螂。
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見口紗o 口 定目 鬯 o 哩 込 み 綴 ざ・．
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．
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．
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．
．
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．
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がっ た位
置
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下
がっ た点
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ば り天 端
直
上におけ
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載 荷
点
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図
一
2
に示
す よ うに，
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身
に よ る変 位
をOs
埋 込
み部
の回 転
によ
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δφ，
基
礎 ば
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端 面
の水
平 変位
を δ， と す れ ば，
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鼻＋ δΦ＋ 臥 で与
え られ る。
は り天 端
直
上
の変
位
計
より求
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験
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一
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とQ
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曲 線
の正 側
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系
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一
3
，
4
に示 す
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図 中
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線
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につ い て，
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が 埋 込み 部で弾
性 支持
さ れて い る と考
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と し た場
合
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