直交ばりを有する鋼柱はり接合部の最適強度に関する実験的研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550415
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 牧野 稔 九州大学, 工学部, 教授 (80037978)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 昭雄 国立都城工業高等専門学校, 助教授 (50038105)
• Keywords: 柱はり接合部 / 最大せん断耐力解析 / 部分骨組実験

Research Abstract

H形綱強軸部材で構成する骨組を対象に、せん断塑性変形能力に優れた柱はり接合部(パネル)の復元力特性を骨組の終局耐震設計に積極的かつ適切に活用することを究極目標に、本年度では、パネルの最大せん断耐力を予測する解析法の検討及び直交ばりが溶接接合されたパネルの復元力特性を明らかにするための実験を行った。まず、筆者や他の研究機関で実施されたパネル実験の既往の資料を収集、再整理し、コンピュータによるデータベース化を行った。データベースのパネルの最大せん断耐力実験値に、筆者が先に提示した最大せん断耐力を解析的に推定する方法を適用し計算値の精度を検討した。次に、パネル部材降伏比αが比較的大きい場合直交ばりの効果に関する実験資料がほとんど無いため、αが0.68のとき直交ばりに特に注目したパネルせん断実験を実施した。実験では地震力が作用した骨組の変形状態を再現するT字形骨組を採用し、一定の柱軸力(降伏軸力の3割)のもとで単調加力をはり端に行った。得られた結果は次のようである。(1)データベース化した実験資料に基づけば、αが0.12〜0.54の範囲ではパネルの降伏せん断耐力に対する最大せん断耐力の比(Ζ_<max>/Ζ_y)_eは、1.2〜3.0の範囲にあってばらつきが非常に大きい。(2)最大せん断耐力の予測計算値(Ζ_<max>/Ζ_y)_aと(Ζ_<max>/Ζ_y)_eとの比は、αが上記の範囲で平均値1.07、変動係数0.74で、多少のばらつきはあるが解析法の妥当性が検証された。(3)α=0.68の外柱部パネルでは最大耐力時にパネルのせん断変形塑性率γ/γ_yは直交ばりが有る場合10.2、無い場合14.3で、いずれも骨組の塑性変形に寄与するパネル塑性変形は、α<0.5の既往の実験値と比較して小さい。(4)α=0.68と比較的パネルが部材に対して強度が大きいとき、直交ばりがパネルの最大せん断耐力に与える影響は2%強と非常に小さい。