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コンクリート充填角形鋼管柱の耐震性能を改善する方法として、円形鋼管を埋設し補強する方法を考案した。この補強方法の有効性を検証するため、また補強された柱の弾塑性性状を明らかにするため、円形鋼管を埋設し補強したコンクリート充填正方形鋼管柱の、一定軸力下における繰り返し曲げせん断実験を行った。正方形鋼管は200mm角、円形鋼管は径165.2mmで板厚5mm、充填コンクリートの強度は260〜317kg/cm^2である。実験変数は、補強方法の詳細、軸力比、正方形鋼管の板厚(6mmと9mm)およびせん断スパン比(2.0と2.5)で、試験体数は計18体である。補強範囲は、柱端部の塑性ヒンジ領域のみの局部補強と、柱全体(柱内法部)の全補強で、それぞれについて円形鋼管を柱・梁接合部にまで挿入した場合についても実験を行っている。また、比較のため補強なしの従来通りの柱についても実験を行った。軸力比は超高層建物の1階の中柱を想定して0.3、0.35および0.4、側柱を想定して0.5および0.6とした。実験の結果、補強を施した柱では、補強のない柱に比べ、耐力低下や材軸方向縮み量が減少し、耐震性能が改善されることが明かとなった。特に大変形時や、高軸力下での補強効果が顕著であった。補強方法としては、柱内法部補強の性状が最もよい結果となり、高軸力下においては局部補強の効果は小さく、全補強を施す必要があることが分かった。また、正方形鋼管の板厚を厚くするよりも、円形鋼管を埋設し補強する方が、材軸方向縮み量がよく抑制されることも分かった。コンクリート充填角形鋼管柱に円形鋼管を埋設し補強することにより、靭性に富み、より健全なコンクリート充填鋼管構造をつくることができると考えられる。また、耐震設計の手法としても幅が広がるものと思われる。
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