鋼コンクリートサンドイッチ構造部材におけるシアコネクタの変形性状に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750533
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 古内 仁 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60165462)
• Keywords: 鋼コンクリートサンドイッチ構造 / 形鋼シアコネクタ / 変形性状 / 伝達せん断力 / フランジ鋼板

Research Abstract

鋼コンクリートサンドイッチ構造部材における形鋼シアコネクタの変形性状にについて、実験的に調査を行った。実験供試体は、はり部材の引張鋼板および圧縮鋼板に適当な間隔で同形状・同サイズのシアコネクタを等間隔に配置したものを用いた。各シアコネクタに作用する伝達せん断力はフランジの引張力分布から算出し、拘束圧縮力は同位置に配置されたタイプレートに作用する力を測定して求めた。なお、本年度の実験では、フランジ厚をパラメータにとり、シアコネクタ基部での局所的な変形を重点的に調べた。シアコネクタにせん断力が作用すると、シアコネク自身の変形の他に、その基部のフランジが局所的な曲げモーメントを受け回転することとなる。シアコネクタの頂部の水平変位(鋼板とコアコンクリートの間におけるすべり変位量を表す)は、この両者によって表現することができることから、フランジ剛性によって大きく影響するものと予想される。実験における測定結果から、両者の影響によるすべり変位量を算出したところ、基部の回転によって生じるすべり変位量はフランジ鋼板の厚さが小さくなる程、大きいことが明らかとなった。また、シアコネクタ自身の変形によるすべり変位量に比べれば、基部回転の影響によるすべり変位量は相対的に小さく、両者の影響を足し合わせたすべり変位量にはそれほど大きな差が無いことが明らかとなった。なお、これまでに、シアコネクタの厚さ・高さ、コンクリートの圧縮強度、伝達せん断力と拘束力(上方からの圧縮力)の比をパラメータとした実験を行っており、それらの影響を全て取り入れた力学モデルを構築する予定である。力学モデルでは、シアコネクタの伝達せん断力-すべり関係を降伏時までとらえ、サンドイッチ構造のFEM解析にコンクリートと鋼板の界面に接合要素として取り入れることができるよう配慮する。また、シアコネクタの降伏によるせん断伝達耐力も、この力学モデルから与えることができるものである。

Research Products

• [Publications] Taufiq Saidi: "Transferred Shear Force-Relative Displacement Relationship of Shear Connector in Steel-Concrete Sandwich Beam" 土木学会構造工学論文集. 44A. 1537-1546 (1998)
• [Publications] 松井良典: "フランジ厚がシアコネクタのせん断伝達機構に与える影響について" 土木学会北海道支部論文報告集. 55(A). 566-569 (1999)
• [Publications] Taufiq Saidi: "Effects of Shape and Location of Shear Connector on its Transferred Shear Force and Relative Displacement Relationship in Steel-Concrete Sandwich Beam" 土木学会構造工学論文集. 45A. (1999)