高強度コンクリート充填鋼管柱の塑性ヒンジ領域局部補強法に関する実験的研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650527
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 崎野 健治 九州大学, 工学部, 教授 (70037985)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蜷川 利彦 九州大学, 工学部, 助手 (90237769)
• Keywords: コンクリート充填角形鋼管柱 / 耐震性能改善法 / 円形鋼管埋設補強 / 材軸方向縮み / 耐力劣化 / 高軸力 / 鋼管コンクリート / 超高層建築

Research Abstract

柱端部を埋設円形鋼管で局部補強したコンクリート充填角形鋼管柱の一定軸力下(軸圧比0.3)における繰り返しせん断実験を行った。角形鋼管は200mm角厚さ6mm、円形鋼管は径165.2mm厚さ5mmで柱内法高さは80cmとした。実験変数は補強用円形鋼管の有無および方法詳細で、補強なし、ヒンジ領域となる柱端部の補強、柱・梁接合部および柱端部の補強、計3体の実験を行った。実験の結果、補強により大変形時の耐力低下および軸方向縮みが減少し、耐震性能をよく改善できることが明かとなった。また、柱・梁接合部まで補強することにより水平耐力が上昇することも分かった。また、補強を施した柱は角形鋼管が材軸中央部で膨らみを生じており、高軸力を受ける場合には材軸中央部も補強する必要が生じることが示唆された。引き続きコンクリート充填角形鋼管柱の高軸力下(軸圧比0.6)における繰り返しせん断実験を行った。角形鋼管、円形鋼管とも前回の実験と同じものを用いたが、柱内法高さは100cmとした。実験変数は補強用円形鋼管の有無および方法詳細であるが、前回の実験結果を踏まえ、柱端部のみの局部補強に加え、柱全体(柱内法部)の全補強も実験の対象とした。それぞれについて柱・梁接合部にまで円形鋼管を挿入した柱と補強なしの柱についても実験を行い、計5体の実験を行った。実験では、局部補強の柱は材軸中央部で大きな膨らみを生じる破壊形式となり、補強効果があまり現れなかった。しかし、柱全体(柱内法部)を補強することにより、高軸力を受ける柱でも、耐力低下および軸方向縮みを減少し、耐震性能をよく改善できることが明かとなった。

Research Products

• [Publications] 崎野 健治 蜷川 利彦: "コンクリート充填角形鋼管柱の耐震性能改善法に関する実験的研究" コンクリート工学年次論文報告集. 第14巻. 797-802 (1992)
• [Publications] 崎野 健治 蜷川 利彦: "コンクリート充填角形鋼管柱の耐震性能改善法に関する実験的研究(その1)実験概要" 日本建築学会研究報告 中国・九州支部. 第9号1. (1993)
• [Publications] 崎野 健治 蜷川 利彦: "コンクリート充填角形鋼管柱の耐震性能改善法に関する実験的研究(その2)実験結果および考察" 日本建築学会研究報告 中国・九州支部. 第9号1. (1993)