角形鋼管柱-H形鋼ばりのノンスチフナ接合法に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650457
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 徳広 育夫 鹿児島大学, 工学部, 教授 (30037808)
• 研究分担者: 有馬 冬樹 鹿児島大学, 工学部, 助手 (60232071) ; 久米 国幹 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (00041525) ; 三谷 勲 鹿児島大学, 工学部, 教授 (70037935)
• キーワード: 角形鋼管 / 接合部 / コンクリート充填鋼管 / 接合部耐力 / H形鋼はり / ノンスチフナ接合

研究概要

本年の研究では、梁・柱接合部にスチフナを用いず、H形鋼梁の材軸と角形鋼管柱断面の対角線方向とを一致させて接合する接合法(ノンスチフナ接合法)に関して、1)昨年実施した実験結果に基づき、ノンスチフナ接合部の局部支圧耐力・剛性の評価式の作成、2)ノンスチフナ接合法が実施設計で可能であることを検証するための十字形骨組模型実験を行った。 評価式の提案に関しては、有効幅の概念を用いて本接合部の降伏耐力・初期剛性とも鋼管の幅厚比、梁フランジ幅と鋼管径の比で表した。実験値耐力と評価式に基づく推定耐力との比の平均値は1.01、標準偏差は0.05であり、実験剛性と推定剛性との比の平均値は0.98、標準偏差は0.15であった。 十字形骨組模型の実験では、梁はすべてH-175X75X5X7とし、実験変数を柱鋼管サイズ、鋼管柱のコンクリート充填の有無、直交梁の有無とした。骨組に繰り返し水平力を加え、耐力・破壊性状を調べた。この実験より次のことが明らかになった。
1)ノンスチフナ接合法を用いても、梁降状を先行させることは容易である。2)柱鋼管にコンクリートを充填することにより、接合部の耐力剛性を高めることが出来る。3)直交梁を有する場合の接合部の剛性・耐力は直交梁が無い場合に比べて大きい。4)鋼管厚が4.5mmの中空鋼管柱では鋼管壁の亀裂・破断が生じたが、他の試験体では鋼管に局部変形が生じたものの、亀裂は生じなかった。 この実験で、直交梁の効果が大きいことが分かったので、今後直交梁を有す場合の局部支圧に関する実験を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] 川添 敦也,三谷 勲,久米 国幹,有馬 冬樹: "角形鋼管柱-H形鋼はりのノンスチフナ接合部に関する実験的研究(その3 局部耐力)" 日本建築学会九州支部研究報告(構造系). 第33号. 297-300 (1992)
• [文献書誌] 有馬 冬樹,三谷 勲,川添敦也,久米 国幹: "角形鋼管柱-H形鋼はりのノンスチフナ接合部に関する実験的研究(その4 局部耐力)" 日本建築学会大会学術講演梗概集C(構造II). 1525-1526 (1992)
• [文献書誌] 川添 敦也,三谷 勲,久米 国幹,有馬 冬樹: "角形鋼管柱-H形鋼はりのノンスチフナ接合部に関する実験的研究(その5 局部耐力)" 日本建築学会大会学術講演梗概集C(構造II). 1527-1528 (1992)
• [文献書誌] Fuyuki ARIMA,Isao MITANI,Atsuya KAWASOE: "Ultimate Strength of H-Beam to Sguare-Tube-Column Connection Without Stiffener" Pacific Structural Steel Conference. 615-622 (1992)
• [文献書誌] 三谷 勲,徳広 育夫,有馬 冬樹: "角形鋼管柱-H形鋼はりのノンスチフナ接合部に関する実験的研究(その6)" 日本建築学会九州・中国支部研究給告(構造系I). 第9号. (1993)