JP3043937B2 - 建築物の仕口接合構造 - Google Patents
建築物の仕口接合構造Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築物の仕口接合構造
に係り、特に柱が鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄筋コ
ンクリート造であり、梁が鉄骨造である建築物の仕口接
合構造に関する。
に係り、特に柱が鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄筋コ
ンクリート造であり、梁が鉄骨造である建築物の仕口接
合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築物は、一般に建物全体の耐荷・耐震
特性を安定に保つために、柱−梁接合部の降伏が隣接す
る柱や梁の降伏に先行しないように設計される。このよ
うな設計の考え方は、鉄骨鉄筋コンクリート構造や鉄筋
コンクリート構造、鋼構造でも見られるものである。近
年の研究に基づけば、特に鋼構造においては接合部の先
行降伏が許容される傾向にある。
特性を安定に保つために、柱−梁接合部の降伏が隣接す
る柱や梁の降伏に先行しないように設計される。このよ
うな設計の考え方は、鉄骨鉄筋コンクリート構造や鉄筋
コンクリート構造、鋼構造でも見られるものである。近
年の研究に基づけば、特に鋼構造においては接合部の先
行降伏が許容される傾向にある。
【０００３】しかしながら、接合部にコンクリートが含
まれる構造物（本発明が対象とする構造、および鉄骨鉄
筋コンクリート構造や鉄筋コンクリート構造）では、コ
ンクリートのせん断破壊形態が基本的にはぜい性的であ
ることから、接合部の先行降伏は許容される傾向にな
い。すなわち、この種の構造物では、接合部は柱や梁よ
り先に降伏・破壊させない、というのが設計の基本指針
である（例えば、ACI-ASCE Committee 352(1985) "Reco
mmen-dations for Design of Beam-ColumnJoints in Mo
nolithic Reinforced Concret Structures", ACI J. Ma
y-June,Vol.82, No.3, pp266-283 参照）。
まれる構造物（本発明が対象とする構造、および鉄骨鉄
筋コンクリート構造や鉄筋コンクリート構造）では、コ
ンクリートのせん断破壊形態が基本的にはぜい性的であ
ることから、接合部の先行降伏は許容される傾向にな
い。すなわち、この種の構造物では、接合部は柱や梁よ
り先に降伏・破壊させない、というのが設計の基本指針
である（例えば、ACI-ASCE Committee 352(1985) "Reco
mmen-dations for Design of Beam-ColumnJoints in Mo
nolithic Reinforced Concret Structures", ACI J. Ma
y-June,Vol.82, No.3, pp266-283 参照）。
【０００４】このように柱−梁接合部の降伏が隣接する
柱や梁の降伏に先行しないように設計する場合、設計上
の留意点は、いかに接合部を補強するかにある。接合部
に相当の強度を保有させようとした場合、接合部の断面
を大きくしたり、材料強度を上げたり、あるいは付加的
な補強材料、補強部材を接合部に取り付けたりすること
が必要となるが、これは直接的に建築物仕口部のディテ
ールを複雑化し、建築物の工期をいたずらに長くして生
産性の向上を阻害し、建設コストを増大させることにな
る。
柱や梁の降伏に先行しないように設計する場合、設計上
の留意点は、いかに接合部を補強するかにある。接合部
に相当の強度を保有させようとした場合、接合部の断面
を大きくしたり、材料強度を上げたり、あるいは付加的
な補強材料、補強部材を接合部に取り付けたりすること
が必要となるが、これは直接的に建築物仕口部のディテ
ールを複雑化し、建築物の工期をいたずらに長くして生
産性の向上を阻害し、建設コストを増大させることにな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鉄筋
コンクリート造または鉄骨鉄筋コンクリート造の柱と鉄
骨造の梁とからなる建築物において、構造物全体として
十分な耐荷力・耐震性能を確保しながら、柱−梁接合部
の全耐力を柱や梁の耐力よりも小さくすることができ、
これによって仕口部のディテールの簡略化、生産性の向
上、建設コストの節減が可能である仕口接合構造を提供
することである。
コンクリート造または鉄骨鉄筋コンクリート造の柱と鉄
骨造の梁とからなる建築物において、構造物全体として
十分な耐荷力・耐震性能を確保しながら、柱−梁接合部
の全耐力を柱や梁の耐力よりも小さくすることができ、
これによって仕口部のディテールの簡略化、生産性の向
上、建設コストの節減が可能である仕口接合構造を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、周到に検討
準備された実規模の実験と詳細な解析を繰り返すことに
よって、接合部の耐力を柱や梁の耐力以下にしても、あ
る条件を満足すれば、構造物全体としては十分な耐荷力
・耐震性能特性を示す、という事実を発見し、この知見
に基づいて本発明を完成した。
準備された実規模の実験と詳細な解析を繰り返すことに
よって、接合部の耐力を柱や梁の耐力以下にしても、あ
る条件を満足すれば、構造物全体としては十分な耐荷力
・耐震性能特性を示す、という事実を発見し、この知見
に基づいて本発明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明の要旨は、鉄筋コンクリ
ートまたは鉄骨鉄筋コンクリートの柱と鉄骨の梁とから
なる建築物の仕口接合構造において、梁に対する接合部
の耐力比を０．６〜１．０の範囲とし、梁に対する柱の
耐力比を１．１以上とし、接合部全耐力に対する接合部
内部要素の耐力比を０．６以上とすることである。
ートまたは鉄骨鉄筋コンクリートの柱と鉄骨の梁とから
なる建築物の仕口接合構造において、梁に対する接合部
の耐力比を０．６〜１．０の範囲とし、梁に対する柱の
耐力比を１．１以上とし、接合部全耐力に対する接合部
内部要素の耐力比を０．６以上とすることである。
【０００８】ここで、梁に対する接合部の耐力比を最小
０．６に制限しているのは、接合部の耐力があまりに小
さくなると損傷が接合部に集中し過ぎてしまい、その結
果耐震特性が低下する可能性が予見されるからである。
柱の耐力として梁の耐力の１．１以上を確保するように
したのは、柱が梁よりも先に降伏する、という好ましく
ない事態を避けるためである。
０．６に制限しているのは、接合部の耐力があまりに小
さくなると損傷が接合部に集中し過ぎてしまい、その結
果耐震特性が低下する可能性が予見されるからである。
柱の耐力として梁の耐力の１．１以上を確保するように
したのは、柱が梁よりも先に降伏する、という好ましく
ない事態を避けるためである。
【０００９】さらに接合部の全耐力に対する接合部内部
要素の耐力比として０．６以上を確保するようにしたの
は、次の理由による。すなわち、本特許で対象とする接
合部の内部要素は、粘りある耐荷特性を示す鋼パネルプ
レートや高い拘束応力下に置かれるコンクリートによっ
て構成されるため、内部要素耐力を接合部全耐力に対し
てある一定の割合以上にしておくことは、粘りある抵抗
要素の分担割合を向上させる事と等価である。従って、
接合部全耐力に対する内部要素耐力比の制約は重要な意
味を持つ。
要素の耐力比として０．６以上を確保するようにしたの
は、次の理由による。すなわち、本特許で対象とする接
合部の内部要素は、粘りある耐荷特性を示す鋼パネルプ
レートや高い拘束応力下に置かれるコンクリートによっ
て構成されるため、内部要素耐力を接合部全耐力に対し
てある一定の割合以上にしておくことは、粘りある抵抗
要素の分担割合を向上させる事と等価である。従って、
接合部全耐力に対する内部要素耐力比の制約は重要な意
味を持つ。
【００１０】本発明の仕口接合構造の上記基本条件は、
次式に集約して示される。 Ｖj ／{n・bＭp /(0.9・Ｄb)} ＝ 0.6〜1.0 (m・cＭu)／(n・bＭｐ) ＞ 1.1 Ｖji／Ｖj ＞ 0.6
次式に集約して示される。 Ｖj ／{n・bＭp /(0.9・Ｄb)} ＝ 0.6〜1.0 (m・cＭu)／(n・bＭｐ) ＞ 1.1 Ｖji／Ｖj ＞ 0.6
【００１１】この基本条件式を用いることによって各接
合部ディテールが上記条件を満足しているか否かが個別
に算定検証されるのであるが、本式を誘導するに当た
り、鉄骨梁の耐力（ｎ・bＭp)、鉄筋コンクリート柱ある
いは鉄骨鉄筋コンクリート柱の耐力（ｍ・cＭu)、接合部
の全耐力（Ｖj)および接合部内部要素の耐力（Ｖji)
は、それぞれ次のように定義して算出した。
合部ディテールが上記条件を満足しているか否かが個別
に算定検証されるのであるが、本式を誘導するに当た
り、鉄骨梁の耐力（ｎ・bＭp)、鉄筋コンクリート柱ある
いは鉄骨鉄筋コンクリート柱の耐力（ｍ・cＭu)、接合部
の全耐力（Ｖj)および接合部内部要素の耐力（Ｖji)
は、それぞれ次のように定義して算出した。
【００１２】［鉄骨梁の耐力］ 鉄骨梁の耐力として
は、断面が全塑性モーメント(bＭp)に到達する時点をも
って耐力と定義する。ただし、算出にあたっては軸力の
存在は無視するものとする。そうすると、接合部周りの
梁の全耐力は、 ｎ・bＭp となる。ここで、ｎは検討対象平面内で、現在注目して
いる接合部に連結する梁の数を示している。たとえば、
十字型の接合部の場合は、ｎ＝２となる。接合部耐力
(Ｖj)との比較の簡便性を考慮して、接合部に作用する
水平せん断力(bＱp)の形で表現すれば、近似値として bＱp ＝ n・bＭp /(0.9・Ｄb) となる（Ｄb ：鉄骨梁のせい）。
は、断面が全塑性モーメント(bＭp)に到達する時点をも
って耐力と定義する。ただし、算出にあたっては軸力の
存在は無視するものとする。そうすると、接合部周りの
梁の全耐力は、 ｎ・bＭp となる。ここで、ｎは検討対象平面内で、現在注目して
いる接合部に連結する梁の数を示している。たとえば、
十字型の接合部の場合は、ｎ＝２となる。接合部耐力
(Ｖj)との比較の簡便性を考慮して、接合部に作用する
水平せん断力(bＱp)の形で表現すれば、近似値として bＱp ＝ n・bＭp /(0.9・Ｄb) となる（Ｄb ：鉄骨梁のせい）。
【００１３】［鉄筋コンクリート柱あるいは鉄骨鉄筋コ
ンクリート柱の耐力］柱の耐力は、作用する軸力の存在
を考慮して、断面に作用する終局曲げモーメント(cＭu)
の形で表して算出する。この算定は、たとえば、日本建
築学会「鉄骨鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説１
９８７年改定版」の２節１７条によって行われ、柱の耐
力は m・cＭu となる。ここで、ｍは検討対象平面内において接合部に
連結する柱の数であり、たとえば、十字型の場合はｍ＝
２となる。
ンクリート柱の耐力］柱の耐力は、作用する軸力の存在
を考慮して、断面に作用する終局曲げモーメント(cＭu)
の形で表して算出する。この算定は、たとえば、日本建
築学会「鉄骨鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説１
９８７年改定版」の２節１７条によって行われ、柱の耐
力は m・cＭu となる。ここで、ｍは検討対象平面内において接合部に
連結する柱の数であり、たとえば、十字型の場合はｍ＝
２となる。
【００１４】［接合部全耐力および接合部内部要素耐
力］これらの耐力の算定はやや複雑であり、図１と図２
に示した接合部のディテールに基づいて述べた以下の方
法により算出される。それ以外のディテールについては
別途検討が必要となるが、図４から図３０に例示したよ
うな大部分のディテールについては、この耐力算出方法
に準拠すれば設計上十分である。
力］これらの耐力の算定はやや複雑であり、図１と図２
に示した接合部のディテールに基づいて述べた以下の方
法により算出される。それ以外のディテールについては
別途検討が必要となるが、図４から図３０に例示したよ
うな大部分のディテールについては、この耐力算出方法
に準拠すれば設計上十分である。
【００１５】図４から図６に示した接合構造では、Ｈ形
鋼梁２の上下フランジの内側面にスチフナプレート(FB
P) ４が溶接されている。図７から図９に示した接合構
造では、Ｈ形鋼梁２の上下フランジの外側面に起立した
スチフナプレート(E-FBP) ４が溶接されている。図１０
から図１２に示した接合構造では、Ｈ形鋼梁２の上下フ
ランジの外側面には閉じられた矩形を呈するスチールバ
ンド５が溶接されている。図１３から図１５に示した接
合構造では、Ｈ形鋼梁２の上下フランジの外側面に頭付
きスタッド６が溶接されている。図１６から図１８に示
した接合構造では、Ｈ形鋼梁２の上下フランジの外側面
にＨ形鋼の鉄骨柱７が溶接されている。図１９から図２
１に示した接合構造では、Ｈ形鋼梁２の上下フランジの
外側面に鉛直補強筋(VJR) ８として異形鉄筋スタッドが
溶接されている。図２２から図２４に示した接合構造で
は、Ｈ形鋼梁２にはＨ形鋼の直交梁３が溶接されてい
る。詳細な図示は省略してあるが、いずれの接合構造に
おいても柱１は鉄筋コンクリート造である。
鋼梁２の上下フランジの内側面にスチフナプレート(FB
P) ４が溶接されている。図７から図９に示した接合構
造では、Ｈ形鋼梁２の上下フランジの外側面に起立した
スチフナプレート(E-FBP) ４が溶接されている。図１０
から図１２に示した接合構造では、Ｈ形鋼梁２の上下フ
ランジの外側面には閉じられた矩形を呈するスチールバ
ンド５が溶接されている。図１３から図１５に示した接
合構造では、Ｈ形鋼梁２の上下フランジの外側面に頭付
きスタッド６が溶接されている。図１６から図１８に示
した接合構造では、Ｈ形鋼梁２の上下フランジの外側面
にＨ形鋼の鉄骨柱７が溶接されている。図１９から図２
１に示した接合構造では、Ｈ形鋼梁２の上下フランジの
外側面に鉛直補強筋(VJR) ８として異形鉄筋スタッドが
溶接されている。図２２から図２４に示した接合構造で
は、Ｈ形鋼梁２にはＨ形鋼の直交梁３が溶接されてい
る。詳細な図示は省略してあるが、いずれの接合構造に
おいても柱１は鉄筋コンクリート造である。
【００１６】接合部の耐力を算出するに当たっては、ま
ず最初に接合部を内部要素と外部要素に分けることが必
要となる。そして各々の要素に対して耐力算定式を定義
して、接合部全耐力 (Ｖj)、接合部の内部要素耐力 (Ｖ
ji) を算定する。内部要素と外部要素の大きさは接合部
ディテールに依存する。図１と図２のディテールにおい
て、内部要素幅（ｂi)と外部要素幅（ｂo)は次のように
定義される。 ｂi ＝max(ｂp ，ｂf) ・・・・・・・・・(1) ここで、ｂp:スチフナプレートの全幅（スチフナプレー
トがない場合は０とする） ｂf:鋼梁フランジの幅 ｂo ＝Ｃ×（ｂmax −ｂi) ・・・・・・・・・(2) ここで、ｂmax ＝ (ｂf*＋ｂ）／1.5 ≦ ｂ ｂf*＝max(ｂi ，ｙ）≦２・ｂf ｂ：柱幅 ｙ：鉄骨梁の上下に取り付けられるシアーキーの幅（シ
アーキーが全くない場合は、ｙ＝０とする） Ｃは接合部のディテールに依存する値であり、 Ｃ＝（ｘ／ｈ）×｛0.3 ＋0.7(ｙ/ ｂf*)} ≦ 1.0 ｈ：柱のせい なお、直交梁に対しては、 Ｃ＝ (1/2.5)×｛ｄt/ (ｂ−ｂi)} ≦ 1.0 ｄt:直交梁のせい
ず最初に接合部を内部要素と外部要素に分けることが必
要となる。そして各々の要素に対して耐力算定式を定義
して、接合部全耐力 (Ｖj)、接合部の内部要素耐力 (Ｖ
ji) を算定する。内部要素と外部要素の大きさは接合部
ディテールに依存する。図１と図２のディテールにおい
て、内部要素幅（ｂi)と外部要素幅（ｂo)は次のように
定義される。 ｂi ＝max(ｂp ，ｂf) ・・・・・・・・・(1) ここで、ｂp:スチフナプレートの全幅（スチフナプレー
トがない場合は０とする） ｂf:鋼梁フランジの幅 ｂo ＝Ｃ×（ｂmax −ｂi) ・・・・・・・・・(2) ここで、ｂmax ＝ (ｂf*＋ｂ）／1.5 ≦ ｂ ｂf*＝max(ｂi ，ｙ）≦２・ｂf ｂ：柱幅 ｙ：鉄骨梁の上下に取り付けられるシアーキーの幅（シ
アーキーが全くない場合は、ｙ＝０とする） Ｃは接合部のディテールに依存する値であり、 Ｃ＝（ｘ／ｈ）×｛0.3 ＋0.7(ｙ/ ｂf*)} ≦ 1.0 ｈ：柱のせい なお、直交梁に対しては、 Ｃ＝ (1/2.5)×｛ｄt/ (ｂ−ｂi)} ≦ 1.0 ｄt:直交梁のせい
【００１７】上記したｘ，ｙは鉄骨梁２に取り付けられ
るディテールに依存するものである。ｘ，ｙの値は各デ
ィテール毎に図２５から図３０中に明記してある。概念
的に述べれば、ｙは梁から柱への力の伝達開始点の幅を
意味し、ｘは力の伝達開始点から伝達最遠端までの距離
を意味している。
るディテールに依存するものである。ｘ，ｙの値は各デ
ィテール毎に図２５から図３０中に明記してある。概念
的に述べれば、ｙは梁から柱への力の伝達開始点の幅を
意味し、ｘは力の伝達開始点から伝達最遠端までの距離
を意味している。
【００１８】なお、複数のディテールが接合部に取り付
けられる場合には、各々のディテールに対してまずＣの
値を計算し、その中で最大のものを式(2) で外部要素幅
ｂoを算出するときのＣの値とする。たとえば、接合部
が図１に示す直交梁３とスチフナプレート（E-FBP)４を
持つ場合には、直交梁３とスチフナプレート４の各々に
ついてＣを求め、いずれか大きい方をもって式(2) 中に
使用するＣとする。
けられる場合には、各々のディテールに対してまずＣの
値を計算し、その中で最大のものを式(2) で外部要素幅
ｂoを算出するときのＣの値とする。たとえば、接合部
が図１に示す直交梁３とスチフナプレート（E-FBP)４を
持つ場合には、直交梁３とスチフナプレート４の各々に
ついてＣを求め、いずれか大きい方をもって式(2) 中に
使用するＣとする。
【００１９】以上の内部要素幅（ｂi)と外部要素幅（ｂ
o)に基づいて、接合部全耐力（Ｖj)と接合部の内部要素
耐力（Ｖji) が次のように求められる（Ｖj ，Ｖjiとも
接合部の水平方向せん断耐力として）。
o)に基づいて、接合部全耐力（Ｖj)と接合部の内部要素
耐力（Ｖji) が次のように求められる（Ｖj ，Ｖjiとも
接合部の水平方向せん断耐力として）。
【数１】
【数２】 ここで、ｔw:接合部内の鉄骨梁のウェブの鋼板パネルの
厚さ（単位：ｍ） Ｆyw: 同鋼板パネルの降伏応力（単位：ＭＰa) ｆc': 柱のコンクリートの圧縮強度（単位：ＭＰa) Ｖj,Ｖji：水平方向せん断耐力（単位：１×106 Ｎ） ｈ，ｂp ，ｂo:諸寸法（すでに定義ずみ）（単位：ｍ）
厚さ（単位：ｍ） Ｆyw: 同鋼板パネルの降伏応力（単位：ＭＰa) ｆc': 柱のコンクリートの圧縮強度（単位：ＭＰa) Ｖj,Ｖji：水平方向せん断耐力（単位：１×106 Ｎ） ｈ，ｂp ，ｂo:諸寸法（すでに定義ずみ）（単位：ｍ）
【００２０】
【実施例】図３１から図３４に示したように８００mm×
８００mmの鉄筋コンクリート柱１と、７００mmの梁せい
を持つ鉄骨梁２よりなる建築物の柱−梁接合部であり、
接合部は梁のフランジ幅と同じ幅を持つスチフナプレー
ト(FBP) ４のみを有し、梁２は柱１を貫通しており、各
パラメータは次の値を有する。 スチフナプレートの全幅： ｂp ＝0.3m 梁フランジの幅： ｂf ＝0.3m シアーキーの幅： ｙ＝0 （図２７
参照） 力の伝達距離： ｘ＝0.7 ×ｈ＝0.56
m 柱の幅： ｂ＝0.8m 柱のせい： ｈ＝0.8m 直交梁のせい： ｄt:直交梁不存在の
ため考慮しない 鋼板パネル（梁ウェブの厚さ）： ｔw ＝0.13m 鋼板パネルの降伏強度： Ｆyw＝280 ＭＰa コンクリートの圧縮強度： ｆc'＝30ＭＰa 梁のせい： Ｄb ＝0.7m
８００mmの鉄筋コンクリート柱１と、７００mmの梁せい
を持つ鉄骨梁２よりなる建築物の柱−梁接合部であり、
接合部は梁のフランジ幅と同じ幅を持つスチフナプレー
ト(FBP) ４のみを有し、梁２は柱１を貫通しており、各
パラメータは次の値を有する。 スチフナプレートの全幅： ｂp ＝0.3m 梁フランジの幅： ｂf ＝0.3m シアーキーの幅： ｙ＝0 （図２７
参照） 力の伝達距離： ｘ＝0.7 ×ｈ＝0.56
m 柱の幅： ｂ＝0.8m 柱のせい： ｈ＝0.8m 直交梁のせい： ｄt:直交梁不存在の
ため考慮しない 鋼板パネル（梁ウェブの厚さ）： ｔw ＝0.13m 鋼板パネルの降伏強度： Ｆyw＝280 ＭＰa コンクリートの圧縮強度： ｆc'＝30ＭＰa 梁のせい： Ｄb ＝0.7m
【００２１】この建築物の梁の耐力と柱の耐力はそれぞ
れ次の通りである。 梁の耐力： n・b Ｍp ＝2 × 1540000Ｎ＝3080ＫＮ
・ｍ（全塑性モーメント） 柱の耐力： m・c Ｍu ＝2 ×2064000 Ｎ＝4128ＫＮ
れ次の通りである。 梁の耐力： n・b Ｍp ＝2 × 1540000Ｎ＝3080ＫＮ
・ｍ（全塑性モーメント） 柱の耐力： m・c Ｍu ＝2 ×2064000 Ｎ＝4128ＫＮ
【００２２】この接合部の内部要素幅（ｂi)と外部要素
幅（ｂo)は、以下のように算出される。 ｂi ＝max(0.3, 0.3) ＝0.3m Ｃ ＝(0.7×0.8)/0.8×{0.3＋0.7 ×（0/ｂf*)}＝0.21 ｂf*＝max(0.3, 0) ＝0.3 ｂmax ＝（ｂf*＋ｂ /1.5 ＝ 0.73 ≦0.8 ｂo ＝0.21×(0.73 −0.3)＝0.09
幅（ｂo)は、以下のように算出される。 ｂi ＝max(0.3, 0.3) ＝0.3m Ｃ ＝(0.7×0.8)/0.8×{0.3＋0.7 ×（0/ｂf*)}＝0.21 ｂf*＝max(0.3, 0) ＝0.3 ｂmax ＝（ｂf*＋ｂ /1.5 ＝ 0.73 ≦0.8 ｂo ＝0.21×(0.73 −0.3)＝0.09
【００２３】以上の数値を用いることによって接合部全
耐力（Ｖj)と内部要素耐力（Ｖji)は、以下のように算
出される。
耐力（Ｖj)と内部要素耐力（Ｖji)は、以下のように算
出される。
【数３】
【数４】
【００２４】最後に耐力比の点検を行うと、 Ｖj ／{n・bＭp /(0.9・Ｄb)} ＝3.84×106/{3080 ×103
Ｎ/0.9×0.7＝0.79 ＊0.6 〜1.0 の範囲にある。 (m・cＭu)／(n・bＭｐ) ＝4128/3088 ＝1.34 ＊1.1 以上になっている。 Ｖji／Ｖj ＝3.77×106 Ｎ/ 3.84×106 Ｎ＝0.98 ＊0.6 以上になっている。 従って、本実施例の接合部ディテールは、基本条件を全
て満足している。
Ｎ/0.9×0.7＝0.79 ＊0.6 〜1.0 の範囲にある。 (m・cＭu)／(n・bＭｐ) ＝4128/3088 ＝1.34 ＊1.1 以上になっている。 Ｖji／Ｖj ＝3.77×106 Ｎ/ 3.84×106 Ｎ＝0.98 ＊0.6 以上になっている。 従って、本実施例の接合部ディテールは、基本条件を全
て満足している。
【００２５】
【実験例】本特許の請求項を満足する接合部構造が十分
な耐震抵抗を保有する事を確認するために、実施した実
験内容を示す。実験は、図３５に示されるように柱が鉄
筋コンクリート構造、梁がＨ形鉄骨よりなる十字型の接
合部構造において、梁の両端部でお互いに逆方向に作用
する鉛直力を繰り返し載荷し、接合部が完全に降伏、ほ
ぼ破壊状態に至るまでの挙動を調査したものである。
な耐震抵抗を保有する事を確認するために、実施した実
験内容を示す。実験は、図３５に示されるように柱が鉄
筋コンクリート構造、梁がＨ形鉄骨よりなる十字型の接
合部構造において、梁の両端部でお互いに逆方向に作用
する鉛直力を繰り返し載荷し、接合部が完全に降伏、ほ
ぼ破壊状態に至るまでの挙動を調査したものである。
【００２６】２種類の試験体を製作し、実験を行なっ
た。１つは、接合部での降伏が発生せず、梁の降伏によ
って接合部の抵抗が規定されるものであり、従来より実
構造物の設計で用いられて来た考え方に基づくものであ
る。一方、残りの１つは、梁・柱の降伏に先立って接合
部が降伏するものであり、しかも、本特許の請求項の条
件を満足するものである。梁先行降伏タイプ（前者）
は、接合部先行降伏タイプ（後者）の耐震抵抗性能を評
価する上での基準となる。
た。１つは、接合部での降伏が発生せず、梁の降伏によ
って接合部の抵抗が規定されるものであり、従来より実
構造物の設計で用いられて来た考え方に基づくものであ
る。一方、残りの１つは、梁・柱の降伏に先立って接合
部が降伏するものであり、しかも、本特許の請求項の条
件を満足するものである。梁先行降伏タイプ（前者）
は、接合部先行降伏タイプ（後者）の耐震抵抗性能を評
価する上での基準となる。
【００２７】図３６に梁先行降伏タイプの接合部まわり
のディテールを示し、図３７に接合部先行降伏タイプの
接合部まわりのディテールを示す。梁先行降伏タイプ
は、図４から図６に示したスチフナプレート(FBP) と図
７から図９に示した起立型スチフナプレート(E-FBP) を
有している。一方、接合部先行降伏タイプはスチフナプ
レート(FBP) のみを持つディテールであり、実施例で示
したのと同一のディテールとなっている。
のディテールを示し、図３７に接合部先行降伏タイプの
接合部まわりのディテールを示す。梁先行降伏タイプ
は、図４から図６に示したスチフナプレート(FBP) と図
７から図９に示した起立型スチフナプレート(E-FBP) を
有している。一方、接合部先行降伏タイプはスチフナプ
レート(FBP) のみを持つディテールであり、実施例で示
したのと同一のディテールとなっている。
【００２８】図３８に梁先行降伏タイプの梁端部におけ
る荷重と変位の関係を示し、図３９に接合部先行降伏タ
イプの梁端部における荷重と変位の関係を示す。梁先行
降伏タイプの方が、履歴が丸みをおびた形になってお
り、接合部先行降伏タイプは、ピーナツ型の履歴性状を
示している。耐震抵抗を評価する際、一般に1)塑性変形
倍率（破壊時変位÷降伏変位）、2)累積エネルギー吸収
量（破壊点までの履歴ループの総面積に関係）、その他
の指数が用いられるが、これらの指数に基づいて耐震抵
抗を比較、評価した結果、接合部先行降伏タイプは、梁
先行降伏タイプと同等以上の性能を有している事が確認
された。なお、前記指数を算出する際に、破壊点を定義
する必要があるが、ここでは次のように定義している。
すなわち、最大荷重点に到達以降、耐荷重抵抗が最大荷
重値の８０％までに減少した点をもって破壊点と定義し
た。
る荷重と変位の関係を示し、図３９に接合部先行降伏タ
イプの梁端部における荷重と変位の関係を示す。梁先行
降伏タイプの方が、履歴が丸みをおびた形になってお
り、接合部先行降伏タイプは、ピーナツ型の履歴性状を
示している。耐震抵抗を評価する際、一般に1)塑性変形
倍率（破壊時変位÷降伏変位）、2)累積エネルギー吸収
量（破壊点までの履歴ループの総面積に関係）、その他
の指数が用いられるが、これらの指数に基づいて耐震抵
抗を比較、評価した結果、接合部先行降伏タイプは、梁
先行降伏タイプと同等以上の性能を有している事が確認
された。なお、前記指数を算出する際に、破壊点を定義
する必要があるが、ここでは次のように定義している。
すなわち、最大荷重点に到達以降、耐荷重抵抗が最大荷
重値の８０％までに減少した点をもって破壊点と定義し
た。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明は、鉄筋コンクリー
トまたは鉄骨鉄筋コンクリートの柱と鉄骨の梁とからな
る建築物の仕口接合構造において、梁に対する接合部の
耐力比を０．６〜１．０の範囲とし、梁に対する柱の耐
力比を１．１以上とし、接合部全耐力に対する接合部内
部要素の耐力比を０．６以上としたので、構造物全体と
して十分な耐荷力・耐震性能を確保しながら、柱−梁接
合部の全耐力を柱や梁の耐力よりも小さくすることがで
きる。これによって接合部の補強をかなり簡略化するこ
とができ、工期の短縮による生産性の向上、補強材料や
補強部材の縮減による建設コストの節減が可能である。
トまたは鉄骨鉄筋コンクリートの柱と鉄骨の梁とからな
る建築物の仕口接合構造において、梁に対する接合部の
耐力比を０．６〜１．０の範囲とし、梁に対する柱の耐
力比を１．１以上とし、接合部全耐力に対する接合部内
部要素の耐力比を０．６以上としたので、構造物全体と
して十分な耐荷力・耐震性能を確保しながら、柱−梁接
合部の全耐力を柱や梁の耐力よりも小さくすることがで
きる。これによって接合部の補強をかなり簡略化するこ
とができ、工期の短縮による生産性の向上、補強材料や
補強部材の縮減による建設コストの節減が可能である。
【図１】本発明の仕口接合構造の条件式の説明に用いた
柱−梁接合部の側面図である。
柱−梁接合部の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】接合部全耐力を水平方向のせん断耐力として示
した前記接合部の側面図である。
した前記接合部の側面図である。
【図４】本発明を適用できる柱−梁接合部の側面図であ
り、スチフナプレート(FBP) が使用されている。
り、スチフナプレート(FBP) が使用されている。
【図５】図４に示した接合部の垂直断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明を適用できる別の柱−梁接合部の側面図
であり、スチフナプレート(E-FBP) が使用されている。
であり、スチフナプレート(E-FBP) が使用されている。
【図８】図７に示した接合部の垂直断面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】本発明を適用できる更に別の柱−梁接合部の
側面図であり、スチールバンドが使用されている。
側面図であり、スチールバンドが使用されている。
【図１１】図１０に示した接合部の垂直断面図である。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】本発明を適用できる他の柱−梁接合部の側面
図であり、頭付きスタッドが使用されている。
図であり、頭付きスタッドが使用されている。
【図１４】図１３に示した接合部の垂直断面図である。
【図１５】図１４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１６】本発明を適用できる更に他の柱−梁接合部の
側面図であり、鉄骨柱が使用されている。
側面図であり、鉄骨柱が使用されている。
【図１７】図１６に示した接合部の垂直断面図である。
【図１８】図１７のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１９】本発明を適用できる別の柱−梁接合部の側面
図であり、鉛直補強筋(VJR) が使用されている。
図であり、鉛直補強筋(VJR) が使用されている。
【図２０】図１９に示した接合部の垂直断面図である。
【図２１】図２０のＧ−Ｇ線断面図である。
【図２２】本発明を適用できる更に別の柱−梁接合部の
側面図であり、直交梁が使用されている。
側面図であり、直交梁が使用されている。
【図２３】図２２に示した接合部の垂直断面図である。
【図２４】図２３のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２５】図７のＥ−ＦＢＰを用いた柱−梁接合部にお
ける応力伝達を示す水平断面図である。
ける応力伝達を示す水平断面図である。
【図２６】図１０のスチールバンドを用いた柱−梁接合
部における応力伝達を示す水平断面図である。
部における応力伝達を示す水平断面図である。
【図２７】シアーキーなしの柱−梁接合部における応力
伝達を示す水平断面図である。
伝達を示す水平断面図である。
【図２８】図１３の頭付きスタッドを用いた柱−梁接合
部における応力伝達を示す水平断面図である。
部における応力伝達を示す水平断面図である。
【図２９】図１６の鉄骨柱を用いた柱−梁接合部におけ
る応力伝達を示す水平断面図である。
る応力伝達を示す水平断面図である。
【図３０】図１９の鉛直補強筋を用いた柱−梁接合部に
おける応力伝達を示す水平断面図である。
おける応力伝達を示す水平断面図である。
【図３１】本発明の一実施例に係る柱−梁接合部の側面
図である。
図である。
【図３２】図３１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３３】図３１のＪ−Ｊ線断面図である。
【図３４】図３１に示した接合部の鉄骨梁だけの垂直断
面図である。
面図である。
【図３５】十字型接合部の載荷試験（梁両端部に載荷）
を示す。
を示す。
【図３６】図３５の載荷試験に用いた梁先行降伏タイプ
の試験体を示す。
の試験体を示す。
【図３７】図３５の載荷試験に用いた接合部先行降伏タ
イプの試験体を示す。
イプの試験体を示す。
【図３８】図３６の梁先行降伏タイプの梁端部における
荷重−変位関係を示す。
荷重−変位関係を示す。
【図３９】図３７の接合部先行降伏タイプの梁端部にお
ける荷重−変位関係を示す。
ける荷重−変位関係を示す。
１ 柱 ２ 梁 ３ 直交梁 ４ スチフナプレート ５ スチールバンド ６ 頭付きスタッド ７ 鉄骨柱 ８ 鉛直補強筋
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄筋コンクリートまたは鉄骨鉄筋コンク
リートの柱と鉄骨の梁とからなる建築物の仕口接合構造
であって、梁に対する接合部の耐力比が０．６〜１．０
の範囲にあり、梁に対する柱の耐力比が１．１以上であ
り、接合部全耐力に対する接合部内部要素の耐力比が
０．６以上であることを特徴とする建築物の仕口接合構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015915A JP3043937B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 建築物の仕口接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015915A JP3043937B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 建築物の仕口接合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207752A JPH07207752A (ja) | 1995-08-08 |
| JP3043937B2 true JP3043937B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=11902080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6015915A Expired - Fee Related JP3043937B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 建築物の仕口接合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3043937B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4861670B2 (ja) * | 2005-10-05 | 2012-01-25 | 株式会社竹中工務店 | 柱梁接合構造 |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP6015915A patent/JP3043937B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07207752A (ja) | 1995-08-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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