コンクリート充填型鉄骨造U型ブラケットの応力伝達機構

コ

ン

ク

リ

ー

ト

充 填 型 鉄

骨

造

U

型

ブ

ラ

ケ

ッ

ト

の

応 力伝 達機 構

STRESS

　

TRANSFER

　

MECHANISM

　

OF

　

CONCRETE

　

FILLED

　

U

−

SHAPED

　　　　　　 鹽

　 　　　 　　　 　　 　　

STEEL

　

BRACKET

　

AT

　

GIRDER

　

ENDS

　　

塚

越

英

夫

＊

Hideo

　

TSUKA

　

GOSHI

　This

　

paper

　

presents

　a　new 　method 　of　adjoining

_，

the　ends 　of　steel　

girders

　and 　

_proposes

’

design

equations 　

based

　on　an　assumption

．

　

According

　to　a　new 　method

_，

　a　steel　

_girder

　can 　

be

　connected 　

to

aU

−

shaped 　

bracket

　without 　any 　welding 　or　

high−

tension　

bolts

．

　

This

　

is

　made 　possible 　

by

　

filling

concrete 　

between

　the　steel　

girder

’

s　end 　and 　

inside

　of　the　

U ・

shaped 　

bracket

．

　

Sixteen

　steel　

girder

joint

　specimens 　were 　

tested

　

in

　order　

to

　verify 　the　assumption 　thaしtensi［e　stress 　of　steel　

_girde

τ

is

transferred　to　the　

bracket

　through 　the　compressive 　strut　of　the　concrete

．

　

Test

　results 　explain 　the

stress 　transfer 皿 echanism

．

　Keyworvls

：mixed 　_construction

，



U−

_shaPed 　

bracket

，

∫舵 ∬ _吻 η

．

吻

耀 伽 廊 祝

　 　　　 　　

混

合

構 造

，

U

型 ブ

ラ ケ ッ ト

，

応 力伝 達 機 構

1

．

は じめ に

　 近 年

，

材 料

の

特 性 を生

か し た

混 合 構 造 が 盛

んに

試

み ら れ る

よ う

になっ てき た

。

これ は

同

一

建 物 内

におい て

枉

・

．

梁

・

接 合 部 等

の

主 要 部 材

に これ まで の

概 念

を

超

えた工

夫

を

施

し

，

各 部 材

の

_{力学 的 長 所}

や

施

工 上の

利 点

を

活 用

して

構 造 種 別 を

変

え る も のであ り

，

そ の

設 計 法

や

施

工

法

は

提

案

され

実 験 的

に も

検 証

されIL2） ，

今 後

も ま す ま す 発 展 す る と

考

え ら れ る

。

　

こ の

混 合 構 造

の

考

え

方

は

決

して

新

しい

も

の では な く

，

例

えば

鋼 構 造 建 物

の

柱

脚

部

に お け る 鉄 筋コ ン ク リ

ー

ト

　 （

以 降

，

RC

と

称

す

）

による

根 巻

き

補 強

は こ れ にあた る

。

こ の

根 巻 き 型 柱 脚

に

関

する

研 究

の

う ち

，

秋 山

ほ か 3 ［_は

破

壊 形 式

に

着 目

し た

耐 荷 機 構 を 仮 定

し

，RC

造 部

の せん

断

耐

力

の

評 価 方 法

を

提 案

し て い る

。

また

，

森 田

ほか4｝_は

_根

巻

き

型 柱 脚

のせ ん

断破 壊

は

鋼 柱

の

支 圧

に

よ

る パ ン

チ

ング シ ア

ー

破 壊

であ る と して

，

実 験 的

に

検 討

してい る が

RC

部

の

耐 荷

機

構

は

複 雑

で いま だ

明確

な

評 価

を

得

る に至っ て い ない。

　

筆

者

ら は

_ζ

の

_根

巻

き 型

柱

脚

の

考

え

方

を

梁

端 部

に

採

用

し

_，

さ らに

プ

レ

キ

ャ ス ト

化

し た

場 合

や

鉄 骨

によ り

外 周 部

を

覆

っ た

場 合

の

構 法

を

提 案

し た5L6 ）

。

具 体 的

に は_，

図

一

1

に

示

す よ

う

な

柱

・

梁 接 合 部 端 部

に

大 梁

を

受

け る

U

型

の プ ラ ケッ トを

付

け

，

こ の

ブ

ラ ケッ トに

大 梁

を

乗

せス ラ

ブ筋

等 を

配 して コ ン ク リ

ー

トを

打 設

する

施

工

法

で ある

。

こ れ 図

一1

架構概

要

ま

での

研

究

に よ る と

，

ブ

ラ ケッ トが

プ

レ

キ

ャ ス

ト

RC

造

の

場 合

は

根 巻

き

柱 脚

と

似

た

_耐荷機

構

とな っ た。し か し

，

ブ

ラ ケッ ト と

大 梁

が

共

に鉄

骨

造で

隙 間

に コ ン クリ

ー

トを

充填

す る タ

イ プ

で は

，

ブ

ラ ケッ トが どの

程 度

コ ン ク

リ

ー

ト

を拘 束

す るかが

定

か でな く

，

力 学 性 状

も

不 明

である た めこの

点

を 明 らか にする必

要

がある

。

　

本 論 文

は

大 梁

か らの

応 力

が ブ ラ

ケ

ッ

ト

に

ど

の よ う に

作

用

す る か をモ デル

化

し

，

こ の

伝 達 機 構 を検 討

する もの で あり

，

実

用

的

な

設 計 式

を

得

ること を 目

的

とす る。 こ の

構

法

を 用い る と 図

一

2

に

示

す よ うに

_{現 場}

での

_梁

の

_{溶 接 や高}

＊

清水 建 設 （株 ）技 術 研

究

所

Research

　

Engineer

，

　

Institute

　of 　

Tech

ロo［ogy 　Sh 五mizu 　

Corporation

一

₁₈₁

一

NII-Electronic Library Service

Qc

（a） せ ん断カ

ー

定 ee A _C

Qc

B　 　21 （b）　 モ

ー

メン ト分布

／

Qc

−

Q

，

Qc

（c 〕　 大 粱のせ ん断力 図

一

2

施工概 要

精 度

の

ボ

ル

ト接 合

の

必 要

が な く な り

，

各

種

の 工

業

化 工

法

を 取

り入れ る ことに より

，

サ

ポ

ー

トや

型 枠 を減

ら し

現 場

での

作 業 性 も改 善

で き る。

2．

応 力伝 達

の モ

デ

ル

化

　

ブ ラ ケッ トの

形 状

は

図

一

1

に示 す よ うに

半 割

し た 外 ダ

イ

ア フ ラム

を 柱

に

突

き

合

わ せ

溶 接

し

，

その

一

_辺

に

2

本

の

H

形 鋼 を突

き

合

わ せ

溶 接

す る。 これ に

底 板

を

付

け て

U

型

状

に し た

も

の である。 こ の

ブ

ラ ケッ トに

H

形

鋼

の大

梁

を

乗

せ，

横

補 強 筋 （

主

に スラ ブ

筋 ） を配

し て

隙 間

にコ ンク リ

ー

トを 充 填 す

る

。

　 大

梁

に

_下

か らの せん

断 力

Q

、が

作 用

し た

場 合

，

図

一

3

（

a

_）

に

示

す よ

う

にブ ラ

ケ

ッ

ト内

の

充 填

コ ン ク リ

ー

トは

呑

込

ま

れ た

大 梁

の フ ラ ンジ

内 側

を

押

さ え 込 む

。

変

形の

_{進 展}

に

伴

っ て ブラケッ ト先 端 部で は コ ン ク リ

ー

トの ひ

ず

み が

大

き く な り

，

圧

縮

力

が

零

と な る

位 置 も柱 側

に

移 動

し

，

押

さ え

込

む

力

は

図

一

3

〔

b

）

に

示 す よ う

なパ ラボ ラ

分 布

と な る

。

この

力

を

簡 略 化

し て

，

G

点 回

り の モ

ー

メ ン トの釣

合

い が

等

し く な る よ う な 図

一

3

（

c

）

に

示

す三

角 形

分

布

荷

重

を

考

え る。 この 三

角 形 分 布 荷 重

の

ブ

ラケッ ト

先端部

の

大

き さ ω は

，

大

梁

の

呑

込み

長

さ

1

，と

反 曲

点

までの

長

さ

1

、 お

よ

び

大 梁

の せ ん

_断

力

Q

。 を

用

い て

（

1

）

式で

得

ら れ る

。

　　　

ω

＝3Q

，‘，

／

1

｛

一 ……・

…・

・

…・

……・

・

…・

…・

…

（

1

）

　

一

方

，

片 持

ち

梁

の

先

端

に

外 力

が

作 用

した

場 合

のせ ん

断

力 分 布

は

図

一

4（

a

_）

に

_示

す よ うに

一

定

で あり

，

こ の

_時

の モ

ー

メ ン

ト分 布

は

図

一4

（

b

＞

に

示

す△

ABC

_と

な る。 こ の う ち

，

ブラケ ッ ト外 郭 部に 三

角 形

分

布 荷 重

の反 力 が

作

用

して い ること

を評 価

し た モ

ー

メ ン トの 分 担 は 図

一

4

Qb

Q

、

瞰

n

；

LsQce2 ／e1 （d）　ブラ ケット外郭 部のせ ん断力 　 　 　 図

一

4

作 用応 力

（

b

＞

の網か け

部

と な る

。

こ れ よ り

算 定

され る

大 梁

と

ブ

ラ ケッ ト

外

郭

部

の せ ん

断 力

は

図

一

4

（

c

）

，

（

d

）

に示 す よ う に な り

，

ブ

ラ ケッ

ト外 郭 部

の

最 大

せ ん

断 力

QbMA

）

．

は

（

2

）

式

で

_得

られ る

。

　　　

QbMAX

＝

1

．

5

　

Qct2

_／

1

，

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

『

『

・

・

・

・

・

…

　

一・

・

・

…

　

（

2 ）

　

次

に

_，

ブ

ラ ケッ

ト部

の

断 面

にお け る

力

の

釣 合

いお よ

び

応 力の

_{伝 達}

_機

構

は

_，

図

一

5

に

示

す よ

う

に

_大

梁

のせ ん

断

に よ る

引 張

力

P

が コ ンク リ

ー

トの圧

縮

力 を

介

して

ブ

ラ ケッ トの

外 郭 部

に

引 張 力

Q

，

／

2

と して

伝

わ る と

考

え る

。

同 時

に

，

コ ン ク リ

ー

トの

圧 縮

ス トラッ

ト

に は

水 平 分 力

T

も あ り

，

この 力 は ブ ラ ケ ッ ト

外 郭 部

の

上 部

を

外 側

に

押

し

開

き， さ らに スタッ

ドボ

ル

トを介

し て ス ラ

ブ

の コ ン 　

T

←

　　　匝」匝」

図

一

5

　断面 での力の伝 達

T

−

_〉 　 　 　

22

−

Qc

図

一

3

充

嗔

コ ンク リ

ー

トの作用力

　 （

c

）

　 簡 略化

一

₁₈₂

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

で の

釣 合

い

よ

り

（

3

）式

が

成

り

立

て

ば

大

梁

か らの

応 力 伝

達

は

行

え る。 こ の

釣 合

いは

ブ

ラ ケッ ト

内

の

材軸

方

向

のす べ て に わ た る た め

，

ブ

ラケッ ト

外

郭

部

の

横 補 強 筋

の

量

は

．

最 大

せ ん

断 力 時

の

_{面 外 力以}

上 と すれば よい

。

こ れ

を （

4

）

式

に

示

す。

　　 　 Σ

a。w σ＋α＝

T ……・

・

…・

…………・

……・

・

…

（

3

）

　　 　 Σ］

α_Hwσ_y≧

QbMAX

　

tan

θ

／

2

一

α

　

　　

　　

　

　

一

_響

lan

θ

_一

・

……一 ・

・

一 …

（

・

）

　 こ こ で

，

　

aH ：

_{横 補}

強 筋

の

断 面 積

［

cm2

_］

　

w σ ：

横

補 強 筋

の

応 力

［

tf

〆

cmZ

］

　

w σylSt

補 強 筋

の

降 伏 強 度 ［

tf

／

cm2

］

　 　

a ：ブ ラ ケッ トの

面 外 強 度

＋ ス ラブコ ン ク リ

ー

トの

割

　　 　

裂

け

強 度 （

た

だ

し

，

割 裂 け

る まで

_{｝ ［}

tf

_］

　　

T

： ス ト ラッ

ト

の

水 平 分 力 （

＝

Qbtan

θ

／

2 ）［

tf

］

　

とこ ろ で

，

コ ン ク リ

ー

トが 最 も 圧 縮 破 壊 しや すい の は

ブ

ラ ケッ ト

先 端 部

で あ る た め，

（

1

）

式

の

作 用 力 を

ス

ト

ラッ ト

幅

の

和

2b

’ で

除

し

，

傾

き θ で

補 正

し た

も

の が

圧

縮 応 力 度

σs。と な り

，

（

5

） 式

で

算 定

さ れ る。 よっ て

，

こ の

応 力 度 以 上

の

圧 縮 強 度

σfiを

持

つ コ ンク リ

ー

トを

使

用 す

れ ば

圧 縮 破 壊

は

防 げ

る。

　

　

　

aB・a・・

一

，

講

。

广

，

認

、

1

｝

……一

（

・

）

（

5

＞ 式

は ま た

，

コ ン ク リ

ー

トの圧 縮 強

度

が分か っ て い る

場 合

に は

大 梁

の

呑 込

み

長

さ を

算

定

す る

式

と なる

。

　

次

に

，

士 か ら の せ ん

断

力 が 大

梁

に

作 用

し た

場

合

を

考

え る

。

こ の

場 合 も

ブ ラ

ケ

ッ 　 　 　 L ト内の 充 填 コ ンク リ

ー

トが

大 梁

の フ ラ ン ジ

内側

を

押

さ え 込 み， その

力

は

下

か らの

作

用

力 時

と

同様

に 三

角 形 分 布 荷 重

と な る と

考

え る

。

ま た

，

断 面

にお ける

釣

合

い と

応 力 伝 達機 構

も

同 様

に コ ン ク リ

ー

トの

圧

縮

ス ト ラッ ト に よ る もの

と

す る

。

した がっ て

，

水 平 方 向 力

の

T

−

a はブラケ ッ

　

ト

底 部

に

溶 接

され た

鉄 骨 プ

レ

ー

トが

負

担 す る

。

よ

っ て

，

（

3

）

，

（

4 ）

式

の

左

辺

の α H

を 鉄 骨

の

断 面 積

ま た は

溶 接 面

積

と

読

み

替

え_， wOy を

鉄 骨

また は

溶

接 部の降 伏

強 度

と し

，

さら に a は

ブ

ラ ケ ッ トの

面

外 強 度

の み と

考

え れ ば

同

じ

式

が

使

え る

。

2 本

の

H

形 鋼 も

突

き

合

わ せ

溶 接

して

，

底

プ

レ

ー

トを

隅 肉

溶

接

す る。

試 験 体

で は

柱

をス タ ブ と

考

えて いる た

め

，

コ ンク リ

ー

トを

充

填

して

剛 性

を

高

め た

。

　

実 大

モ デル を 用い た

A

シ リ

ー

ズの

試

験 体 （

HS

　

I

〜

HS

4

_）

は

充

填 部

の コ ン ク リ

ー

トの

_{割 裂}

け

性 状

を

確 認

す る

目

的 と

し た

。HS

　

1

は

ブ

ラ ケッ ト

両 端 部

よ り そ れ ぞ れ

1

、

／

6

入 っ た

所

の

鉄

骨 ウエ _ブに

42

_φ

の

穴

を三 ヵ

所

あ け

，36

φ

の

PC

鋼 棒

を

3

枚

の ウエ ブに

貫 通

さ せ て

緩

く

ナ

ッ トで 止 め た

も

の であ り

，

ス ラ ブ なしとし た。

HS

　

2

は コ ン ク リ

ー

ト

充

填 部

に ス タ ッ ドボル トとス パ

イ

ラ ル

筋

を入 れ

，

HS3

はスパ イ ラル

筋

のみ と し

，

　

HS

　

4

は

無 補 強

とした。 な お， ス パ

イ

ラル

筋

は

直 径

0．

8mm

の

結 束 線

を

用

い て ス ラ

ブ

面

の ス タッ ドボル ト より

吊

り

下

げた。 また

，

HS

　

2

− HS4

の ス ラ

ブ

に はス タッ ドボル トに

幅

止 め

形 式

の ス ラ

ブ

横 筋

を

掛

け た。

　

B

シ

リ

ー

ズの

試 験 体 （

HS

　

5

−

HS

　

l6

_）

は

横 補 強 筋

の

量

とコ ン ク リ

ー

トの 圧

縮

強 度 お よ びスラブコ ン ク

リ

ー

ト と

大 梁

の

問

の スリッ トの

有

無 をパ ラ メ

ー

タ

ー

と し

，

プ

ロ ト タ

イ プ

に

_対

し

80

％ に

_{縮 少}

し たモ デル

を用

いて

前

章

に

_示

し た 提

案

式の

確

認 を

行

うこ と を 目

的

と し た

。HS

　

5

〜HS

l2

は

大 梁

の

上 端

に

7mm

の

発 砲

ス チロ

ー

ル

を 貼

りス

リ

ッ

トを付 け

，

大 梁 を

ス ラ

ブ

コ _{ン ク}

_リ

ー

_ト

_が

_{拘 束}

_{し ない}

形 状

とし

，

圧

縮

ス トラ ッ トの

水 平 分 力

の

評 価

を め

ざ

し た

。

こ の

う

ち

，

大 梁

の

曲

げ

降 伏 時

の せ ん

断 力

に

対

し

，

（

4

）

式

の a を

零

と して

算定

し た 量 のス ラ

ブ 筋

を 入 れ た

HS

　

8

を

標 準 試 験 体

と して

，HS

　

5

〜HS

　

9

_は

横 補

_強

_筋の量 を

変

3

G30150o9GO

1950

柱 ロ

ー

600x600x 　

2

7

_スタ ッ ドボルト29

−

i6φ Xl20

§

o

｝

囗

◎ ◎『

画　　　　　　r　　　　　　II　卩　　噌　I IIh 徳

_叩

一

’

… … …

14

；

＝

＝

＝

＝

ロ

＝ロ

囗

−＝

冷

寸

峠

r

1

F

頃

【

　 　 　 　 OOO 　 　 　 　 O 幽

一

　 　 　 　 〇 頃

【

O 鴎

一

　 　 　 　 〇

8

　 　 　 　 　 00   　 　 　

30

，

　

i

　 　 1 幅止 め筋

10

−

D10

i51

　 　 　 05 　 0 平面 図

・

醐 図

贈 驟

讎

　 　 　 　16φ Xl20 　 　 　 負 加 力

2BH

−

600x200x12

×

19

　　　　　

▼

　　

旨

5

・

・

…

　

ゆ ノ

唱

　　 　　 　 　　 　o

　　 旨

一 。

・

・。。。

．

。

　 　 I 　 　 I　δ　

・

● 。　

。

　

。

　。 ● 。　 　　

H

−

582x30

　x12 ×

17

i

_智

_⊆

9

。

5

。。x 齟

　 　

・・

3

・ 立面 図

孟

加 力

△

ス ラブなし

3．

実 験 計 画

　

前 章

で

仮

定

し た

応

力

伝

達

機

構 を検 証

す る た めに図

一

6

，

図

一

7

_，

表

一

1

に

示

す

，

16

体

の

_片

_持

ち

梁

形

式

の

試 験 体

を

製 作

し た

。

組 立

て

方 法

は

鉄 骨 造

のボ ッ クス

柱

に 6

−

36φ

PC

鋼 棒 　 　

HSl

　150φス パ イ ラ ル

6

−

DIO

＠

50

　 　

HS2

　 　　 　　

HS3

図

一

6

　

A

シ リ

ー

ズ試 験 体 形状

HS4

一 183一

NII-Electronic Library Service

．

HS6 、7、8、10、

　

ll

HSI3

HSI4

HSI6

HS7

他

HS129

平 面 図

・

配 筋 図 OOO

．

一

　

HS13

　 　 　 　

9

HS

】

．

5

、

16 　 断面 図 　 　 　 図

一

7

　

B

シリ

ー

ズ試 験 体 形 状 表

一

1

　 試 験 体

一

覧

3

，

450

300

　100　　　　　　

900

　　　　　　

1

，

900

　　　　　　　250 　 　 　 　横 筋 5

−

D13

9 　　　　

−



一

・一



_スタッ ドボル ト

10

−

16

φ Xl20

8

　 　 　 　

− 一

一

　

一

竰

・

・

… 一 ・

一 … 一 一

・

_艸

・

一

_・

_ヨ

o 　　　　　

冒

　

．

　　　　　　　　 縦筋

3

−

D10

9

　 　 　 　　 　 　 平 面 図

・

配 筋図 　 　

1

柱 ロ

ー600x600x22

B

−

22Xl50x90 負加 力

　》

O　　 　　O　　　 　o　 　　o　　　 　o

20

旨 　 　 θ On 　 　

8

  　

6H

−

500x200 　x　10x6 H

−

500x200x10x16

1

　 底 毘

一

16×500x950 立面図

　 　 　

。

諡

｝

。 試 験 体 横 補 強鋼 材 σ B スリット 特 　 徴

HSl6

一

φ

36331

無

PC

鋼 棒

，

スラ嘸 し

HS210

−

D10331

無

スタッド溶胚＋スバィラル

A

シ リ ー ズ

HS310

−

D10331

無 ス’｛イラ峪

一

D10

防

0

HS410

−

D10331

無 幅 止め型 補 強 筋 HS5 3397   _{横 補 強筋 無 し}

HS65

−

D63397m

横 補 強筋 少ない

HS75

−

DlO3397

  横 補 強筋 少ない

HS85

−

D133397

 

標準試験体

HS910

−

D133397

  横 補 強筋 多い

HSlO5

−

Dl32037m

σ B が小 さい

B

　 シ 　 リ 　 ー

　

ズ

HSll5

−

D132447

皿 σB が

小

さ い

HS125

−

D133397

皿n

 

350

スガ が 厚い

HSl3

毘

一

16

×

10033916

皿n ル ト補 強

，

スラ撫

HSl45

− D13339

無 閉 鎖型 補 強 筋

HS155

−

D13339

無

標 準 試 験 体

HSl610

−

Dl3339

無

横 補

強筋多

い え た

。

ま た_，

HSlO

，

　

HSll

_はコ ンク リ

ー

トの圧 縮 強 度

を低

く し

，

HSl2

はス ラ

ブ

を

350mm

と

厚

く して

横 補 強

筋

の

位 置

と

ブ

ラ ケッ ト

部

の

剛 性 を変

え た

。HS

　

13

は ス ラ ブ を な く して

先

端 部に

16mm

浮

か せ た

形 状

の

16mm

の 表

一

2

鋼

材の物 性

部

位

呼び名

降伏 強度

（ヒ

F

／cm2）

引張強度

（

tf

／cm2） ヤング

係 数

（

tf

／c囗12） スラブ

　

DlO3

．

795

．

31196

（1 スパイラル

D103

，

654

．

99191

  皿

一

253

．

735

．

292110

A

　 シ

　

リ

　

ー 　 ズ

B

−

223

．

785

．

40208

〔

1

ブ ラ ケ ッ ト

B −

193

．

565

．

27212

〔｝

B − 123

．

735

．

192130

B −

173

，

074

．

33207

（［

大

　

梁 瓰

一

122

．

784

．

32

1900

D133

．

575

．

00

191

  ス ラ ブ

DlO3

．

535

．

081950

D64

．

475

．

45195

（［

B −

162

．

694

．

37211

（［

B

　

シ

　

リ 　 ー 　 ズ 正

一

122

，

774

，

26212

（［

ブ

ラ ケ ッ ト

H

−

162

．

634

．

22202

（［

H 一

正

03

．

Ol4

．

56210

｛｝

H − 162

．

9

哩

4，

36204

〔

1

大

　

梁

H

−

103

．

904

．

75202

〔

1

一

₁₈₄



一

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

の せん

断

力 が

大 梁

に

作

用 し た 場 合に も， 下か らの

作 用 力

と

同 様

の

_{応 力 伝 達 機 構}

と なる こ と を

確 認

する 目

的

と し た。

一

方

，HS

　

14

〜HS

　

16

_は

_{実 建 物 を想 定}

_{し て}

_{大 梁}

_{に ス} タッ ドボル ト を

付

け てス リッ トの ない

合 成

ス ラブ とし た。

HS

　

15

は

HS

　

8

と 「司 じ量の

横 補 強 筋

を入 れ，　

HS

　

16

は そ の

2

倍

の

_横

補 強 筋 を配

し

，HSl4

で はブ ラ

ケ

ッ

ト部

分 だ けで

横

補 強 を 完

結

さ せ る た めに ス タッ ド

ボ

ル トに

矩

形

の

_{閉 鎖 型}

_{補 強筋}

を

緩

くか ぶ せ た

。

な お_，

横 補 強 筋

は

実

建

物

で は 十

分

定着

長

さ が と れ てい る

と

して_，

試 験 体

で は ス ラ

ブ

筋の両 端 部に鉄

板

を

溶 接

しブラケッ ト に

乗

せ た

。

　 材料

の

_{機 械 的性 質}

を 表

一

2

，

表

一

₃

_に

_{示 す}

_が

_，

_{こ の}

_値

を 用

いて

計 算

し た

各 部 材

の

載 荷 点

で の

換 算 強 度

を

表

一

4

に

示

す

。

B

シ リ

ー

ズの

標 準 試 験 体

で は

大 梁

の

_曲

げ

先

行 降

伏 を想 定

し

，

全 塑 性 状 態

にな る まで に

横 補 強

筋 や

ダ

イ ア た

，

試 験 体

は すべ _て片

_{持 梁 形 式}

_とし

，

_{加 力履 歴}

_は

_{正 負 交}

番

の

漸

増載 荷

を

与

え

，

その

_{方 向}

は

大

梁

を 下

か ら

上

に

押

す

場 合 を正

と し た

。

表

一

3

　コ _ンク リ

ー

トの物 性

圧縮 強 度

（

kgf

／cm2） ヤング

係数

（

tf

／c旧2）

割裂 強度

（

kgf

／cm2）

A

洌 緩

充 填 部

331

29926

．

0

スラ ブ

283

30222

．

5

HS

＊

339

30029

．

5

B

シ リ ー ズ

HS10203

21916

、

3

HSll244

24718

．

9

表

一

4

　

計 算強度

一

覧 _{単 位 〔}

_tf

_〕 大 梁の

曲

げ

降伏強 度

大 梁のせ ん

断

強 度 ブラケットの

曲

げ

降

伏 強

度

ブラケットのせ ん 断 強 度

充 填

コンクリ

ー

ト

の圧 壊 強 度

横 補強 筋

の 降 伏 強 度

ダ

イ了フラムの

曲

げ 降 伏

強

度

A

シリ

ー

ズ

55

．

6

105．5

65．9 °

L61

．

2

司

7L4

747

．

5

°

369

_．

₃

串

」

B

シ11

一

ズ

28．8

105，4

39．8

零134

_．

₉

寧149

．

0

°230

．

2

31

．

8

寧

1 ＊

1

：鉄

骨

 

みで算

定

＊

2

：

HS10

は

29．

3tf、

　

HSI1

は

35．

3tf

＊

3

：溝 を

考慮

した

PC

鋼 棒

よ り

算 定

した

HS1

の

値

篇

5

204060

一

　 　

「

　 　

冖

　 ） 3 ％ 　 （

2

角 　 材 　 部

・

1

012D

σ

4

一

》

_一

一

3

％ 　

叙

凶

4

1234

髄

γ

_一

一

3

％ 　

隊

−

部

　

DO

ー ワ

臼

34

一

γ

_」

一

3

％ 　

（

1

　

部

ん 断 力

f

4

　

烈

S

　 　

3

H

　 　

_「

0 　

0

　

0

卩

D 　

4

　

2

』 囎 ん

断

力

f

8

　

以

s

　

翫

H

　 　

_一

40302010

5

む ん

断

力 t

12

　

以

S

　

翫

H

　 　 　

一

〇 〇 〇 〇

4321

0

辺 ん

断

力 廿

6

　 　 　

（

1

　 　 　

2

田 子

40

鼬

2010

．

一

留

5

00

　  

24nD

　

一

　

｝

　

一

　

）

3

％ 　

（

2

角

− 材 　 部 跚

3

10203040

一

ト

一

一

3

％ 　 猷 　 材 器

3

∩ UOOO

12qO4

一

γ

_一

一

3

％ 　 （

2

角

　

材

　

部

脚 10203040

一

》

一

　

3

％ 　 叙 − 　 目 ん 断 力

f

3

　

叙 　 　 　

　

囎

　

弓

O

　

O

　

O

ρ

D 　

4

　

2

留 モ ん 断 力

t

7

　

畷

S

　 　

　

3

H

　 　

_一

40

鈴

2010

册 ん 断 力 ぼ

11

　

教

S

　 　

3

H

　 　 　

　

40302010

踟 君 ん 断 力

t

5

　

叙

− 　 　 　 　

　

一

聞

　



0000

43

ウ

幽

−

i

ヨ 卵

6

0 　

ハ

U 　

O2

　

4

　 n り

一

　 　

一

　 　

一

　

劾

　

（

2

角

1

材 　 部 跚

3

0000

i23

叫

鬯

丶

广

一

一

3

％ 　 （

2

角 　 材 　

部

輔

3

ODDO

123

圃

4

一

〉

皿

　

3

％ 　 （

2

角

1

材 　 部 脇

3

00  

D

i6 乙 qO4

一

　 　

一

　 　

一

　 　

一

　 ）

3

％ 　

慰

1

材 　 　 　 弓 ん 漸

力

轍

2

　 　

一

恥

　

唱

0

　

0

　

0

0U 　

4

　 り 幽   弓 　 　 　 ） ん 断 力

t

6

　

　

K

　 　 　

一

S

　 　 　 君

HOOOO

4321

僞 弓 　 　 　 ） ん

断

力 ぱ

0

　 以 − 　 　 　 　

　

一

S

　 　

3

H

　 　 　

1

0000

4

り 021 惣 瑠 ん 断 力

f

4

　

釈 − 　 　 　 　 　

一

S

　 　

3

H

　 　 　

一

〇 〇 〇 〇

40021

脳

6

0

　

0

　

0

2

　

4

　 0 じ

一

　

_一

）

_一

3

_「

％

2

飫 　 　 材 　 　 部 筍

2

0000

1234

一

　

一

　

_［

　

　

　 ）

3

％ 　 （

2

角 　 材 　 部

54

0000

1234

一

》

一

一

3

％ 　

叙

ー 　 口

34

0000

ー ワ

」

り

04

一

ト

一

一

3

％ 　

隊

− 　 部 ん

断

力 げ ー

　

λ

　 　 　

一

冊

　

君

0

　

0

　

0

6

　

4

　

2

凶 イ 　 　 　 ） ん 断 力

t

5

　

舐 囎

　

瑠 0000 潮 彊

321

届 弓 ん 断 力

t

9

　 以

S

　 　

_一

H

　

・

3

0000

4002

ー

64

ん

断

力

t

B

　

舐

S

　 　

3

H

　 　

_一

〇 〇 〇 〇

4321

3

預

図

一

8

載 荷 点で のせ ん断 カ

ー

部 材 角 関 係

一

₁₈₅

一

NII-Electronic Library Service

4．

実験結

果

　 実 験

よ り

得

られた

載 荷 点

で の

荷 重

と

部 材 角

の

関 係

を

図

一

₈

_に

_示

_し

_，

_B

_{シ リ}

ー

_ズ

_の正

_{加 力 時}

_の

_{結 果}

一

_覧

_を

_表

一

₅

に

示 す

。

A

シ

リ

ー

ズの

試 験 体

の

履 歴 性 状

は

HS

　

1

，

　

HS

　

2

で は コ ン ク リ

ー

ト

充

填 部

の

PC

鋼

棒

やス タッ ド

ボ

ル ト

が

コ ン ク リ

ー

トの

圧 縮

ス ト ラッ

ト

の

水 平 分 力

に

対

して

有

効

に

_働

い た た め

，

大梁

の

_曲

げ

降伏

と な り

靭性 能

の

あ

る

_性

状

を

示

し た

。一

方

，

ブ

ラ ケッ ト

外 郭 部

の

面 外 方 向

の

開

き に

対

して

補 強

の

_少

ない

HS

　

3

_，　

HS

　

4

は

変 形

の

進 展

に

伴

っ て ス ラ ブ が

割裂

け，

幅 止

め

形 式

の スラ ブ

筋

の

90

度

フ ッ ク

が

は

ず

れ，

ブ

ラ

ケ

ッ

ト外 郭 部

の

上

フ ラン

ジが 外 側

に

押

し

出

さ れる

形

で

破 壊

し たが

，

充 填

コ ン クリ

ー

トの

顕 著

な

割 裂

け は な か っ た

。

な お

，

HS2

は

部 材 角

4

％ へ

_向

か う

途 中

で

加 力

治

具

が

不 調

と な り

（

図

中

の

V ）実

_験

を

終 了

と し た

。

　

B

シ リ

ー

ズの

実 験

で は

横 補 強 筋

の な い

HS

　

5

や

少

ない

HS

　

6

は

変 形

の

進 展

に

伴

っ て ス ラブ が

割 裂

け

HS

　

3

，

　

HS

4

と

同 様

な

破 壊

モ

ー

ドと なっ た。 コンク リ

ー

トの 圧

縮 強

度

の

低

い

HSIO ，

　

HSll

は

想

定

し た と おり

充

填

コ ン ク リ

ー

トの圧

縮 破 壊

で

耐

力 が

決

まっ た

。

これ

以 外

の

試 験 体

で は

大

梁

の

曲

げ

降伏

や

局

部座

屈

と な り

，

安 定

し た

履歴面

積

の

大

きい

性 状

を

示

し， この

架構

が

実 建 物

に

展 開

で き る こと が 分 かっ た

。

ま た，

HS

　

5 〜HS

　

13

_{で は} ブ_ラケッ ト

部

の

大

梁 とス ラブの

間

に ス リッ トを

付

け たが

，

充填

コ ン ク

リ

ー

ト

が

圧 縮 破 壊

し な かっ た

試 験 体

の

大 梁

はス ラ ブ を

押

し

抜

か な かっ た。

同

様

に

，

底

板

も

大 梁

に

押

し

出

1さ れ る よ う な

座 屈

モ

ー

ドは

表

れ な かっ た

。

こ の ことは

充填

コ ン ク

リ

ー

ト

の

_圧

_縮

ス トラッ トが

正

お よ び

負加力時

に

有

効

に

働

い た こ

と を示

し て い る。 表

一

5

　

B シリ

ー

ズ実 験 結 果

一

覧 　 　 　 正 加 力 時

、

単 位 〔部 材 角 スラ ブ 横 補 強 大梁フ 下 ダ イ ブ ラケ ブ ラケ 最 最 大 耐 破 壊モ コン ク

鋼材

の ラ ン ジ アフラ ッ ト下 ッ トウ 大 力 時の

一

ド リ

ー

ト

降

伏

降

伏 ム

_降伏

フ ラン エ ブ

_降

_耐

_横鋼材

割 裂 ジ

_降

伏 伏 力

負

担 力

HS

部材角

0L

　

7

0L

　

81

．

4

_{未 降 伏 未降 伏}

1

．

5

コソタリ斗

5

荷 　重

22

．

2

23

．

327

，

3

27

．

60

の 割 裂

HS

部 材 角

0L

　

70

．

8

一

LOO

．

4

_{未 降 伏}

一

2

．

51

．

97

．

o

〜

コン列

一

ト

6

荷 　重

23

．

124

．

8

一

28

．

916

．

7

一

24．

633 ．

O8

．

₅

の割裂

HS

部 材 角 α

81

．

00

，

71

．

1

未降 伏 未降 伏

4

．

O

大 梁 曲

7

荷 　重

28

．

229

．

724

．

630

．

5

37

．

812

．

2

げ

HS

部 材 角

0

．

51

．

6o

．

9o

．

92

．

O

一

3

．

64

．

o

大 梁 曲

8

荷 　

重 18

．

834

．

728

．

628

．

636

．

1

一

39

．

139

、

220

．

3

げ

HS

部材角

0

．

62

．

70

．

80

．

91

．

5

一

1

．

44

．

O

大 梁

曲

9

荷 　

重

22

．

841

．

O29

．

23

α

736

．

3

一

3

＆

642

．

529

．

9

げ

HS

部 材 角

0

．

51

．

31

．

01

．

2

未降伏 未降伏

2

．

0

コ_ンクリ

ー

ト

10

荷 重

15

．

327

．

124

．

訌

26

．

0

30

．

518

．

0

の

圧壊

HS

部 材 角

0L

　

41

．

51

．

31

．

2

未 降伏 未 降 伏

2．

o

コン列外

1

正

荷　

重

13

．

929

．

028

．

627

．

4

32

，

918

．

5

の圧壊

HS

部 材 角

0

．

7

未 降 伏 α

70

．

7

未

降

伏

未降伏

4

．

0

大 梁局

12

荷 　重

21

．

6

27

．

627

．

6

41

．

913

．

5

部 座

屈

HS

部 材 角 未 降 伏

一

1

．

30

，

8

α

9

未降

伏

4

．

0

大 梁局

13

荷 　 重

一

34

．

425

．

32

＆

9

42326

．

9

部 座屈

HS

部 材 角

0

．

7L40

．

91

．

1ag

未 降 伏

40

大 梁 曲

14

荷 　重

23

．

033

．

428

．

530

．

939LO

3a

　

318

．

9

げ

HS

部 材 角

0

．

5LO0

．

70

．

83

．

8

未

降 伏

4

．

0

大 梁 局

15

荷 重

20

．

930

．

725

．

328

．

539

．

7

39

．

7

匸

a6

部

座

屈

目

S

部 材 角

0

．

41

．

00

．

8o

．

81

．

93

．

03

．

9

大 梁 局 16 荷 　 重 正9

．

330

．

829

．

229

．

236

．

439

、

740

．

125

．

9

部 座 屈

5．

応 力 伝 達

の

検 証

　

HS

　

1

の

PC

鋼 棒

に は

上 下

に

幅 と 深

さ

が

そ れ ぞ れ

4

mm の

溝

を

付

け

，

こ こ に ひずみ ゲ

ー

ジ

を貼 付

して

応 力

を 測

定

し た

。

これ より

得

ら れ る

PC

鋼 棒

の モ

ー

メ ン ト分

布

を

図

一

9

に

_示

す が

，

先 端 側

で は

変 形

の

_{進 展}

に

伴

って

大

き な

作

用モ

ー

メン トと なっ てい る。

一

方

，

柱 側

は

部 材 角

2

％

時

になっ て

少

し現 れ る

。

こ の こと よ り

横 補

強

筋

は

先 端 側

が より

重 要

である こと が

分

か る

。

ま た

，

大 梁

の必

要 呑 込

み

長 さ

は

載 荷 点

の せ ん

断 力

に

依 存

し

，

荷 重 が

小

さ い うちは

短

く て も

良

い こ と に な る

。

ち な み に

，

載 荷 点

に

61

．

4tf

が

作 用

し た

時 （

部 材 角

2

％

）

の

大 梁

の

必

要呑

込 み

長 さ

は

（5 ）

式 よ り

83．

4cm

と 計 算 され

，

　

PC

鋼

捧

の

　　 　 　　 　　 　 　　 　

ある

位

置 の

75cm

近 傍

で は

，

作

　　 　 　　 　　 　 　　 用

モ

ー

メ ン

トが 少 な く な

っ て いる 　 　 ；％

、

　樋 ；　

tf

〕

　　 　 　　 　　 　 　　 　

ことに

対 応

し て い る

。

　　　　　　

試 験 体

の

鉄 骨

ウエ

ブ

には

3

軸

の

　　　　　　　

ひ

ず

み ゲ

ー

ジ を

貼付

してい る が_，

　　 　 　　 　　 　 　　 　

これ よ り

得

ら れ た

主 応 力

の

大

き さ

　　 　 　　 　　 　 　　 　

と

方 向

を

図

一

10

に

示

し

，

併

せ て

　　 　 　　 　　 　 　　 　

そ の

時

の

最 大

せ ん

断 応 力 度

の

分 布

　　　　　　　 （

ブ

ラ ケッ ト

外 郭 部

は

測 定

値

の

2

　　　　　　

倍

と してい る

）

も

示

す

。

これ によ

　　 　 　　 　　 　 　　 　

る と

ブ

ラ ケ ッ ト

外 郭 部

の

最 大

せ ん

　　　　　　 断

応 力

度

は

大梁

に

比

ぺ _て

_若

_干

_小

_さ

　　　　　　　

く

，

柱

際

の

値

は

小

さ く なっ てい る

　　　　　　　

もの の_， その分

布

は

2

章

で

示

し た

　　　　　　　

せ ん

断

力

分

布

と ほ ぼ

良

い

対 応 を示

　　　　　　　

し

，

大

梁

のせ ん

断 力

は

ブ

ラ ケッ ト

　　 　 　　 　　 　 　　 　内

部で反 転 して い る こ と が分か

　　 　 　　 　　 　 　　 　

る

。

同 様

に

，

ブ ラ

ケ

ッ

ト先 端 部

の

　　 　 　　 　　 　 　　 充 填

コ _ンク

リ

ー

ト

の

露 出 部

に

も

3

　　 　 　　 　　 　 　　 軸 方 向

に ひ

ず

み

ゲ

ー

ジ を

貼 付

し

，

　　 　 　　 　　 　 　　 　

ひび

割

れが 入るまで の

主 応 力

の

大

　　 　 　　 　　 　 　　 　き さ と方 向 を観 察 し

た。 この

例 を

　　 　 　　 　　 　 　　 　図

一

11

に

示 す

が

，

主 応 力

の

方 向

　　 　 　　 　　 　 　　 　

は圧

縮

ス トラ ッ トに対 応 し

，

六 カ

　　　　　　

所

の

_{平 均}

値

は

169

　

kgf

_／

cm ’：_{と 圧}

縮

　　　　　　

強 度

に

対

し

50

％ の

値

と なっ てい

　　 　 　　 　　 　 　　 　

る

。

その

時

の

_{載 荷}

点での せ ん 断 力

一 186一

N工 工

一

Eleotronio _Library

840488

召

048

　 　 　

一

　

冖

　 　 　 　 　 　

一

　

層

〔

8

噛

ご ム 八 ス

i

申 旺

拳

譱

ー

ー

辺 昭

ー

8404884048

　 　 　 　

一

　

冖

　 　 　 　 　 　

一

　

冖

〔

号

＝

）

亠 ハ 凶 ー 屮 旺

鞏

　 　 　

ブラケッ ト

先 端 側

T

　 　

T

図

一

9

　 　 　

一

＋

1

／

5

ブ ラケ ット

柱

側　　

一一一

＋

1

／

100

　 　 　 　

− ・

・

−

11

／

200

正 加 力 （下 か ら

一

ヒへ の載 荷 ） 断 面

内

の モ

ー

メ ン ト分布

（

HSl

）

大梁

．

x

〆

ヌ

メ

メ

＿

3000kgf

／cm2

墨

COS

（

P

’Qc；

₃₆

_．

　

7tf

1

　

　

　

　

　

！

、

　

　

　

　

　

　

　

　

　

≒

_箋

　 　 　 ブラ ケッ ト外 郭 部

　 　 　 　 　

最 大せ ん断 応 力度 分 布

単

位 ［tf／c田2_］ 図

一

10

　

鉄 骨ウエ ブの主 応力の大き さ と方 向 （

HSl6

；2％ 時 ）

3e

．

4tf

を （

5

）式

に

代

入 し て σBO

を計 算

す る

と圧 縮 強 度

に

対

して

56

％ （

191kgf

／

cmZ

） と

な り

，

良

い

評 価 と

なっ て い る

。

　

次

に_，

「

B

シ

リ

ー

ズの

横 補 強 筋

の

上 下

に

貼 付

し たひ

ず

み

ゲ

ー

ジ

の

平 均 値

か ら

引 張 力 を換 算

し

_，

材 軸 方 向

にた し

合

わ せ た

横 補 強 筋

の

負 担 力

と

載 荷 点

で の

最 大

せ ん

断 力

の

関

係

を

図

一

12

に

示 す

。 こ の

図 中

に ス ラ ブコ ンク リ

ー

トの

割

裂

け

強

度

の

平

均 値

21．

4tf

を

（

4

）

式 に お け る α に

傾

き を

乗

じ た もの と

考

え

_y

切

片

と し た

直 線

を

記

す

。

これ を

見

る と，

横 補 強 筋

で

最 大 耐 力

が

決

まっ た

HS

　

6

，

　

HS

　

7

が

良

く

対 応

して いる。

　　　　　　　　

寵

100kgf

／

・M2

_、

　 　 　 　

　 　 　 　

COMP．

　

Qc

＝30．4tf

図

一

11

　

コ _ンク リ

ー

トの主 応 力の大き さ と方 向 〔

HSl5

；2％ 時 ）

1

508

　 40R 十く

30

　 　 　

iHS6

　 ■ 　 　i1

＿

L

＿

Q

，

_“

Sta

＿

　

一

・

F

＿

　　

旨

　 　 　

1

　　 　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　 　 　 HS12 　 　 …o 　 　 　 QHS9 ，si

輔

t

_蘭

₆

：

’

”

’

「

。

！

s1、

1

Q

_。

_判

1

・

4

・

1

・

33

飆

w ・

…

　　

i

　　　　　

■

　

横 補

_強

筋の降伏 　 　1　 　 　 　 …O　 大 梁の曲 げ 降伏

2

_％



₁₀



₂₀



₃₀



₄₀

　　　

横 補 強 筋の負 担 力 Σ・_Hwa   図

一

12

　

最 大せん断

カ

ー

横補

強 筋の

負

担 力 閧 係

6．

設 計 式

の

提 案

　

2

章

で

示

し た

応 力 伝

達の モ デル

化

より

得

ら れ た

式 を基

に，

設 計

す る

際

の

算

定 式 を 実 験

の

結

果

も

考

慮

して

提 案 す

る

。

こ の

部 材

の

鋼 材

の

降

伏

ま た はコ ンク リ

ー

トの

破 壊 形

式

は

次

に

_示

す もの が

考

え られ

_，

_（

6

_）式

の

一

_{番 小 さ}

な

値

で 梁の

耐 力

Q

己 が

決

ま る

。

　　　

Qd ；

Min

（

Q

，

，

　

Q2，

　

Q3，

　

Q

，

，

　

Q5，

　

Q6，

　

Q

，

｝

………

（6 ）

ユ

2n

δ

4

［ 」

ρ

07

大 梁

の

_{曲 げ降 伏 時}

の せ ん

断 力

　 　　 　 　 　

．

〔

Q

，

〕

大 梁

の ウエ

ブ 降 伏

時のせ ん 断

力

　 　 　　 　 　 〔

Q2

〕

ブ ラ ケッ ト

外 郭 部

の

曲 げ 降

伏

時

の せん

断 力

　

〔

Q

、

〕

ブラケッ ト

外 郭 部

の ウエ _ブ

_{降 伏 時}

の せ ん

断 力 〔

Q

、

〕

充 填

コ ン ク

リ

ー

ト

の

圧 縮 破 壊 時

の せ ん

断 力　 〔

Q

，

〕

ブ

ラ ケッ トの

横 補 強 筋 降 伏 時

のせ ん

断

力

　 　 〔

Qs

〕

外

ダ

イ

ア フ ラ ム の

曲

げ

降 伏 時

のせ ん

断

力

　

』

〔

Q

，

〕

　

Q

，

，

Q2

は

文 献

7）

等

に よ る

既

往

式

で

算 定

で き

，

　

Qs

は

ブ

ラ ケ ッ ト

外 郭 部

の

降 伏

モ

ー

メ ン トを

反

曲点

までの

長

さ で

除

し

』

た

値

とな る。

Q

， は

2

本

の

H

形 鋼の ウエ

ブ

の 断 面

積

にせ ん

断 降 伏 強 度

を

乗

じ た

も

の を

（

2

＞

式

の

QbMAX

に

代

入 して

算 定

さ れ る

Q

_。

であ る

_。

た だ

_し

_，

図

一

ユ

0

の

実 験

結 果

は

QbMAX

よりも 若 干 小 さ く な る こと を 予 見 さ せ る が

，

こ こ で は

_安

全

側

の

_評

_価

と して この

値

を

採

用 する

。

Q5

は

（

5

）式

の ali。 に コ ンク

リ

ー

ト

の

圧 縮 強 度 ま

たは

設 計 基 準 強 度

σ e

を代

入 し て

得

ら れ る

Qc

である

。

こ の

、

検

証 とし て

B

シ リ

ー

ズの

実

験 から

得

られ た 最 大 せ ん 断 力 と コンク リ

ー

トの 圧

縮 強 度

の

関

係

を 図

一13

に

示

す

。

図

一 187 一

NII-Electronic Library Service

　

5s

　 4R ヤ ₃

2

図

一

13

，

4

コ ンク リ

ー

トの圧 縮 強 度



σ _B （tflcrn2） 最 大 せ ん断 カ

ー

コ ン ク リ

ー

トの圧 縮 強度 関 係

中

に

（

5

）式

を

破 線

で

記

す が

，

充嗔

コ ン ク リ

ー

トの圧

縮

破 壊

で

決 ま

っ た

HS

　

10

，

　

HSII

に

対

し て

多

少

過

大 評価

と なっ て い る

。

そ こ で

，

（

5 ）

式

に

対

し

低 減 係 数

Φ1

を

考 慮

して

（

7

） 式

と し

，

2

点

の

_平

均

値

を 通 る

直線

よ り

求

ま る

値

と して

O．

9

が

得

ら れ 図

中

の

_実線

と な る

。

こ の

低 減

係 数

はコ ンク リ

ー

トの

圧 縮

ス

ト

ラッ

ト

の

有 効 面 積

に

対 応

し

，

鉄 骨

フ ランジ

裏 側

の コ ン ク リ

ー

トの

充 填 性

や

乾 燥 収

縮 等

に

よ

る た

め

，

実 設 計

で は

安

全

余 裕

を

考

えた

低

減

係数

（

例

え ば

0．7

程

度 ）

と す る

。

　 　 　

2b

’

cOS θ

li

　 　 　 　

σB

………・

一 …

（

7

）

　 　 　

Q

、

＝

φ， 　 　 　

312

　

Qe

は （4

_）

式 よ り 求 ま る

Q

。

と な る が

，

最 大 耐 力 時

に はコ ンク リ

ー

トは

割

裂

け，

面 外 方 向

の た わ みは

小 さ

い と

考

えて

ブ

ラ ケ ッ トの

面

外 強 度 を無 視

し，

安 全 側

の

評 価

と して

横

補 強 筋の項の み と した

（

8

）式

で

算 定

する

。

　　　 　　 4 Σ］

aHliwσy

　　　 　　　 　　 　　

− ………・

・

・

・

…一

・

…………

（

8 ）

　　　

Q

・＝

3t

，　

tan

θ

　

Q

，の

ダ ィ

ア フ ラム の

引 張 強 度 式

は

柱

の

構 造 種 別

や

形

状

に よ り

異

な る が， こ こ で は

一

_例

_{と して}コ ンク

リ

ー

ト

充

填 角 形 鋼 管 柱

に

取

りつ _く

_{場 合 を考}

_え

，

_{文 献}

8

_）

の

_{ダ イ}

ア フ ラ ム の

引張 強 度

の

（

9

｝

式 を

用

い た

。

そ れに フ ラン ジ

中

心

間

距 離

ノ

を

乗

じてモ

ー

メ ン トと し

，

さ らに

反 曲 点

まで の長 さで

除

して

得

られ る

値

とする

。

　

　

　

Q

・

− 1・

5

・

1

端

・

，

缶

）

2／s

　

　

　　

　

・

（

t

十

hs

　

D

）

が

争

・

去

…一 ………・

・

…

_（

_・

_）

こ こ で_，

　

t

：

柱

の

_{管厚 ［}

cm

_］

　

D

：

鋼 管 柱

の

外 径

［

cm

_］

　 t

コ ：

梁

フランジの

板 厚

［

cm

］

　

ts

：

ダ イ

ア フ ラム の

_{板厚 ［}

cm

_］

　h

、

：ダ

イ

ア フラム の

寸 法

［

cm

_］

　F

，：ダ

イ

ア フ ラ ム の

降 伏 強 度

［

t

／

cm2

］

　

Y

：

_{ダ ィ}

アフ ラム の

_{降 伏 比}

　

適 用 範 囲

，

・・≦

♀

…

幡 ≦

与

・・

膓

・ …

芸

，

・・

t

，

一一

₁₈₈

一

表

一

4

に

Q

，

〜

Q

，の

計 算 値

を

示

す が

，

表

一5

の

実 験 値

は ほ ぼ

対 応

して いる

。

7．

ま と め

　

鉄

骨

造

の

U

型

ブ ラ ケッ トに

鉄 骨 造 大 梁 を乗

せ，

横 補 強

筋

を 配 し て コ ン ク リ

ー

トを

充 填

す る

構 法

を

考 案

し た

。

こ の

応 力 伝 達 機 構 を仮 定

して

提 案 式 を示

し

，

確 認 す

’

るた め に

16

体

の

試 験 体

に よ る

実 験

を

行

っ た

結 果

，

以 下

の

知 見

を

得

た。

1

）

こ の

構 法

の

耐 荷 機 構

は

図

一5

に

示

す

断 面

で の

応 力 伝

達

で

説 明

で き

，

材軸 方向

で は

図

一4

に

示

す

応力状 態

を

考

え れ ばよ い

。

2

）

コ ン ク

リ

ー

ト

の

_{圧 縮 強 度}

は

ブ

ラ ケ ッ ト

先 端 部

で

決

ま り

，

こ の

時

の

設 計 強 度

はコ ンク リ

ー

トの圧

縮

ス トラッ ト の

面 積

を

低 減

し た

_{（7 ）}

式

で

_評価

でき る。

3

） 横 補 強 筋

の

_量

は

安 全 側

の

_{評 価}

と して

（

8

）式

で

算 定

で き る が，

ブ

ラ ケッ ト

外 郭 部

の

面 外 強 度

とス ラ

ブ

コ ン ク

リ

ー

ト

の

評 価 を今 後

の

課 題

としたい

。

謝 　

辞

　 本 研 究

に あた り

，

ご

指 導

を

賜

っ た 日

本 大 学 教 授

・

村 内

明 博

士に

深 謝

の

意

を

表

し ま す

。

本

研

究

は

，

清

水 建 設  

の

『

U

型

ブ

ラ ケッ ト

構

工

法

の開 発

プ

ロ ジェ ク ト

』

の

一

環

と して

行

い

，

_関

　

_洋

一

_部

長，

下

村英

男 副

部

長

，

坂

口

　

昇 主

席 研

究

員

，

齋藤　

豊 課 長

，

羽 切

道

雄 課

長

，

香

田

伸

次研

究

員

，

ほ か

プ

ロジェ ク トメンバ

ー

の方々 よ り

多 大

な ご

協 力

を頂

いたこ と を

記

し

，

感

謝

の

_意

を

表

し ま す。 参考文 献 1） 混 合 構 造 研 究

委

員 会

報

告

書

．

日

本

コ _ンク リ

ー

ト工学 協 会

，

　

1991

．

］

2

2＞ 混 合 構 造の現 状と その 展 望

，

日本 建 築 学 会SRC 構 造 運 　 営 委 員 会

，

　1992

．

8 3） 秋 山　 宏

，

黒沢　稔

，

和 国 信之

，

西 村 　功 ；鋼 構 造 根 巻 　 形 式 柱 脚の強 度 と変 形

一

H

形 断 面 柱 が 強 軸 曲 げ を 受け る 　 場 合

一，

日本 建 築 学 会 論 文 報 告 集

，

第

339

号

，

pp

．

65

〜

72

，

　 　 昭和

59

年

5

月 4） 森 田耕 次

，

加 藤 　 勉

，

寺 田 岳 彦 ；根 巻き型 柱 脚の せん断 　 耐 力

，

日本建 築学会論 文 報告集

，

第 354号

，

pp

，

32

〜

39

，

　 　

昭和

60

年

8

月

5

） 塚 越 英 夫

，

下村 英 男

，

羽 切 道 雄

，

香 田 伸 次 ：梁 端 部に お 　 　 ける根 巻 きコ ンク リ

ー

トの力 学 特 性に関 する実 験 的 研 究

，

　 　

コ ン ク リ

ー

ト工

学 年 次 論 文 報 告 集

，

Vol

．

14

，

　

No

．

2

，

　 　

pp

．

511

−

516

_，

1992

．

6 6） 塚 越 英 夫

，

下 村 英 男

，

坂口　 昇

，

羽 切 道 雄

，

香 田 伸 次ほ

　 　

か ：梁端部を

U

型ブラ ケッ トで接合 す る 工法の開 発 （そ 　 　の 1

−

3）

，

日本 建 築 学 会 学 術 講 演 梗 概 集

，

C

一

構 造

H，

　 　pp

．

1917

〜

1922

，

　

1992

．

8

7） 例えば

，

加 藤 　 勉 ：鉄 骨構 造の耐 震 設 計

，

丸善

，

1983

．

1

8

）

鋼 管

構

造 設計 施工

指

針

・

同解 説

，

日本 建 築 学 会

，

1990

．

1 （

1993

年

3

月

10

日原 稿 受 理

，

1993

年

8

月

26

日

採

用

決定 ）

N工 工

一

Eleotronio _Library