1994 Fiscal Year Annual Research Report
4枚板外ダイアフラムを用いた角形鋼管柱・H形鋼梁接合部の復元力特性に関する研究
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06650634
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中村 雄治 広島大学, 工学部, 教授 (40237441)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 彰 広島大学, 工学部, 助教授 (90034412)
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| Keywords | 鋼構造建築物 / 角形鋼管柱 / H形鋼梁 / 復元力特性 / 柱梁接合部 / 外ダイアフラム / コンクリート充填 / コンファインド効果 |
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| Research Abstract |
本研究は、鋼構造建築物の柱梁接合部に4枚板外ダイアフラム形式(以下、本形式)を用いた場合の復元力特性を解明することを目的としている。
実験は柱に角形鋼管、梁にH形鋼を用いた1/2スケールの部分架構モデルに対し、梁端に逆対称漸増繰返し荷重を加えることにより行った。ダイアフラム形式は、本形式2タイプ(中柱タイプと側柱タイプ)と従来の外ダイアフラム形式(以下,従来形式)1タイプ(中柱タイプ)とした。また、コンクリートの充填の有無(Fc=210kg/cm^2)、柱軸力の有無(N/Ny=0.3)もパラメータとして採用した。試験体各部の寸法は、従来形式試験体が局部破壊しないように設計し、それと同等の局部破壊耐力を持つよう本形式試験体を設計した。なお、本形式の局部破壊耐力は、当研究室で以前に行った単純模型引張実験により得られた耐力推定式を用いて計算した。
破壊形式は、接合部パネル座屈、鋼管壁局部座屈、梁フランジ破断の3種類であり、本形式試験体において、梁フランジとダイアフラムで形成される入隅部に若干の応力集中は見られたものの、局部破壊を生じた試験体は一体もなく、また履歴ループにおいても本形成試験体は従来形式試験体に劣らず、安定した紡錘形を示した。破壊耐力の計算値と実験値を比較した場合も良い対応を示しており、本形式を用いても各部材は理論通りの耐力を発揮できると言える。以上を踏まえて実験結果に対して各パラメータの効果を評価した結果、本形式は従来形式に対し同等またはそれ以上の優れた復元力特性を有することが明らかとなった。また本形式を用いた柱梁接合部は前述の耐力推定式を用いて、局部破壊を避け、各部材の耐力を発揮するように設計することが可能であり、さらにコンクリートを充填した場合もコンファインド効果を十分に発揮することができることが明らかになった。
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