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一般に鉄骨系建築物の柱脚部は、中低層に用いられる「露出型柱脚」と、高層あるいは鉄骨鉄筋コンクリート構造等のコンクリートと鉄の合成構造建築に用いられる「埋込型柱脚」の2種類に大別される。前者は施工性が優れている反面、兵庫県南部地震において指摘されたように、力学的特性に不安がある。後者は力学特性に優れてはいるものの、施工性が非常に煩雑で、工期・コストともに増加する傾向がある。そこで、本研究は双方の特性を兼ね備えた「半埋込型柱脚」を提案し、柱部をコンクリート充填鋼管(以下、CFT)構造とした半埋込型柱脚の開発を行なった。本報告では、その埋込み長さと抵抗機構に着目した柱脚の水平力載荷実験を行ない、初期回転剛性、耐力および変形能力について検討した。得られた知見を以下に示す。
1)鋼管の幅厚比が大きい場合、耐力および履歴挙動に及ぼす局部座屈の影響がほとんどない。
2)試験体の履歴挙動は埋込長さが短い試験体ではスリップ型の傾向を示し、長い試験体は安定した紡錘型の傾向を示す。
3)最大耐力は、アンカーボルトと柱埋込部の抵抗力の累加で評価できる。なお、RC部のコンクリートがコーン破壊を生じる場合は、その柱主筋の抵抗力を考慮する必要がある。
4)初期剛性は、露出型メカニズム(アンカーボルトとベースプレートによる回転剛性)と埋込型メカニズム(柱の曲げ剛性と柱埋込部周囲のコンクリートの支圧抵抗の累加)の組合わせであると仮定し、双方のメカニズムによる変形を等値するモデルを作成した。
5)4)のモデルを用いて計算した初期剛性は、実験値をほぼ評価した。
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