| 研究概要 |
省人化・省力化および高耐震性を目指して,鉄骨鉄筋コンクリートより,主筋および横補強筋を省き,十字鉄骨のみをコンクリートに内蔵させ,コンクリートを薄肉鋼管で拘束した柱材の弾塑性性状について調べた.平成17年度は一定軸力と繰返し水平力を載荷する柱材の実験とスタブカラムの中心圧縮実験を行った.
柱材の試験体を8体製作し載荷実験を行った.断面は200mm×200mmで材長が800mm(せん断スパン比2)である.横補強鋼管は材長方向の応力に抵抗しないように柱頭および柱脚部に10mmずつの隙間を設けている.実験変数には,横補強鋼管の幅厚比(125,87および44の3種類)と軸力比(断面の圧縮耐力に対する作用軸力の比として0.4および0.6の2種類)およびコンクリート強度(30N/mm^2および50N/mm^2)を選んだ.載荷実験を行った結果,以下の点を明らかとした.1)この合成柱材は,軸力比0.6の高軸力であっても,不安定現象が生じず優れた耐震性能を示す.2)軸力比が0.4程度であれば,幅厚比125の横補強鋼管を用いても,大変形まで曲げ抵抗力の低下はほとんど無く,材長方向の縮みも抑えられるので,高い耐震性能を発揮できる.3)幅厚比が大きな横補強鋼管を用いた柱材は軸力比が0.6になると,曲げ抵抗力の低下はほとんど無いものの,材長方向の縮みが大きくなる.
内蔵鉄骨形状(十字鉄骨および単一H形鉄骨の2種類)および横補強鋼管の幅厚比(125,87および44の3種類)を実験変数として,計20体のスタブカラム試験体を製作し,中心圧縮力を加える載荷実験を行った.なお,内蔵鉄骨および鋼管に圧縮力に抵抗させないようにしている.実験を行った結果,以下の点を明らかとした.1)十字鉄骨を配置させることにより,コンクリートの高い拘束効果が得られる.2)横補強鋼管の幅厚比とコンクリートの拘束効果の関係を明らかとした.
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