JP4813893B2 - 付着応力度の算出方法、スタッドのせん断力の算出方法、設計方法、鋼板コンクリート構造物 - Google Patents
付着応力度の算出方法、スタッドのせん断力の算出方法、設計方法、鋼板コンクリート構造物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4813893B2 JP4813893B2 JP2005366706A JP2005366706A JP4813893B2 JP 4813893 B2 JP4813893 B2 JP 4813893B2 JP 2005366706 A JP2005366706 A JP 2005366706A JP 2005366706 A JP2005366706 A JP 2005366706A JP 4813893 B2 JP4813893 B2 JP 4813893B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stud
- steel plate
- shear
- calculated
- concrete member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Description
図1は、スタッドのせん断力の算出の対象となるSC構造の梁部材の断面図である。同図に示すように、本実施形態のスタッドのせん断力の算出の対象となるSC梁部材10は、コンクリート部材13と、その表裏面に配置された一対の鋼板11と、鋼板11の表面に設置されたスタッド12と、で構成される。スタッド12は、鋼板11のコンクリート部材側表面に縦横夫々一定の間隔で設けられている。スタッド12がコンクリート部材13に埋設されることで、鋼板11とコンクリート部材13との間でせん断力が伝達される。
SC梁部材は、面外力が作用した場合に、図2に示すようなトラス機構と、図3に示すようなアーチ機構とによりこの面外力に対して抵抗する。ここで、図3に示すトラス機構では、コンクリート部材と鋼板との間でせん断力の伝達が必要となるが、図2に示すアーチ機構は、コンクリート部材の対角線方向に形成された圧縮ストラッドと、鋼板とにより面外せん断力に抵抗しており、コンクリート部材と、鋼板との間でのスタッドによるせん断力の伝達を考えていない。
上述したように、SC梁部材は面外力に対し、鋼板表面に付着応力度の作用するトラス機構と、鋼板表面に付着応力度の作用しないアーチ機構とにより抵抗する。図4は、トラス機構におけるSC梁部材の微小区間に作用する荷重を示す図である。図中Qbondは、トラス構造が負担するせん断力を、τbは、鋼板のコンクリート側の表面に作用する付着応力度を示す。同図に示す微小区間における荷重の釣合いを考えると、次式(24)が導かれる。
<曲げ付着(トラス)機構の剛性Kbond>
まず、トラス機構による剛性Kbondを算出するため、図5に示す梁の変形状態を想定した。同図において、梁モデルにせん断力Qが作用した状態における曲げせん断変位δは、曲げ変位δBと、せん断変位δSの合計であるため次式(29)で算出できる。
δ=δB+δS …(29)
次に、式(40)の断面有効定数φi、φaは、以下のように算出するものとした。
まず、等価断面2次モーメントIe、等価断面積Aeを算出するため、以下の仮定をした。
1.等価断面2次モーメントIe、及び等価断面積Aeは、ひび割れのない断面の断面2次モーメントIee、及び断面積Aeeと、ひび割れ断面の等価断面2次モーメントIec、及び等価断面積Aecとの平均値とする。
2.等価断面2次モーメントIee、Iec、及び等価断面積Aee、Aecは、合成度(np/nf)に応じて低減する。等価断面2次モーメントの低減は、不完全合成ばりの断面2次モーメントの算出式(日本建築学会、“各種合成構造設計指針 同解説”、昭和60年2月、P.88)を準用した。等価断面積の低減は合成度(np/nf)に比例するものとした。
なお、合成度(np/nf)は、最大モーメント点と0モーメント点との間に配置されたスタッド本数npに対する、鋼板降伏荷重に対して必要なスタッド本数nfの比である。
次に、上記の式中の中立軸比xn1を算出するため、図7に示す断面に作用する軸力の釣合いを考える。引張り側鋼板の応力度をσtとすると、圧縮側鋼板の応力度σcは次式(50)で算出できる。
次に、梁せいDに対する応力中心間距離jの比率j1を算出する。
図8は、SC梁部材の断面に作用する軸方向の応力分布を示す図である。まず、圧縮合力が作用する点の圧縮側の表面からの距離をy・Dとし、圧縮合力の作用する点を算出する。同図に示すように、圧縮側コンクリートに作用する荷重の合力をC1、圧縮側鋼板に作用する荷重をC2とすると、C1、C2は次式(55)、(56)で算出できる。
次に、スタッドによる合成度(np/nf)を算出する。せん断荷重による逆対称荷重下において、全塑性モーメント(Mp)端部において、圧縮応力度σtが鋼板の降伏強度に達しているため、全塑性モーメント端部と0モーメント点の中央との間で伝達すべき力Tfは次式(62)により算出される。
次に、アーチ機構による剛性Karchを算出する。図9(A)は、アーチ機構による梁部材の変形を示す図であり、同図(B)は圧縮ストラットを示す図である。同図(A)に示すように、アーチ機構による梁の荷重方向変位をδとすると、梁断面の圧縮ストラットの方向(すなわち対角線方向)の荷重変位関係の釣合いの式は次式(65)の通りである。なお、δcは、せん断力による部材対角線方向の変位を示す。
本検討では、SC梁部材を模した解析モデルを用いて行った数値解析シミュレーションの結果と、解析モデルの上述したせん断力の設計法により算出したせん断力とを比較した。
また、図11は、各試験体のスタッド量、せん断スパン比λ、鋼板厚tに対する部材厚Tの比を示す表である。SC構造は、発電所等に用いられるため、せん断スパン比の大きい構造物に用いられることは少ないが、同図に示すように、せん断スパン比が大きい試験体についても検討の対象に含めることとした。
φb=φq/j1 …(69)
また、図12及び図13には、数値解析の結果に重ねて、既往の研究(阿部他、“鋼板コンクリート構造に関する実験的研究その1〜43”、日本建築学会大会梗概集、1992年2月他、及び、日本電気協会、“JEAG4618 鋼板コンクリート構造耐震設計技術指針 建物・構築物編(制定案)、2005)に記載された実験結果も重ねて示している。
図12に示すように、せん断スパン比の小さい(λ=1.0)試験体♯5の場合には、本実施形態のスタッドのせん断評価式により算出されたφbは、実験値及び解析値以上となっており、安全側であることがわかる。
また、図13に示すように、せん断スパン比の大きい(λ=2.6)の試験体S6場合には、数値解析により得られたφbが、本実施形態のスタッドのせん断評価式により算出されたφb以上となることがあるが概ね下回っており、実験により得られたφbは、本実施形態のスタッドのせん断評価式により算出されたφb以下となっている。
11 鋼板
12 スタッド
13 コンクリート部材
Claims (9)
- 鋼板コンクリート部材に面外せん断力が作用した場合に、鋼板のコンクリート部材側表面に設けられたスタッドに生じるせん断力を算出する方法であって、
スタッドに作用するせん断力をstQ[N]、前記鋼板コンクリート部材に作用する面外せん断力をQ[N]、前記鋼板コンクリート部材の軸方向のスタッド間隔をB1[mm]、前記鋼板コンクリート部材の軸と直交方向のスタッド間隔をB2[mm]、前記鋼板コンクリート部材の幅をb[mm]、応力中心間距離をj[mm]、トラス機構による剛性をKbond、アーチ機構による剛性をKarchとしたとき、
スタッドの設計用せん断力stQを次式(3)、(4)で算出することを特徴とするスタッドのせん断力の算出方法。
- 請求項2から7の何れか1項に記載のスタッドせん断力の算出方法により算出されたスタッドに作用するせん断力が、スタッドのせん断耐力を超えないように設計したことを特徴とする鋼板コンクリート構造物の設計方法。
- 請求項8記載の設計方法により設計されたことを特徴とする鋼板コンクリート構造物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005366706A JP4813893B2 (ja) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | 付着応力度の算出方法、スタッドのせん断力の算出方法、設計方法、鋼板コンクリート構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005366706A JP4813893B2 (ja) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | 付着応力度の算出方法、スタッドのせん断力の算出方法、設計方法、鋼板コンクリート構造物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007169968A JP2007169968A (ja) | 2007-07-05 |
JP4813893B2 true JP4813893B2 (ja) | 2011-11-09 |
Family
ID=38296877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005366706A Expired - Fee Related JP4813893B2 (ja) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | 付着応力度の算出方法、スタッドのせん断力の算出方法、設計方法、鋼板コンクリート構造物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4813893B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5751862B2 (ja) * | 2011-02-25 | 2015-07-22 | 三菱重工業株式会社 | 鋼板コンクリート構造の設計システム及び鋼板コンクリート構造の設計方法 |
WO2012039295A1 (ja) | 2010-09-24 | 2012-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 付帯物の取付構造、sc構造の設計システム及び設計方法、sc構造の施工方法、及びsc構造 |
JP6001894B2 (ja) * | 2012-03-26 | 2016-10-05 | 大和ハウス工業株式会社 | コンクリート構造体およびその製造方法 |
CN113221220B (zh) * | 2021-05-11 | 2023-10-27 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 装配式地下结构注浆式榫槽接头抗剪承载能力计算方法 |
CN114580049A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-06-03 | 清华大学 | 隔舱式双钢板-混凝土组合结构的抗剪设计方法 |
CN116226997B (zh) * | 2023-02-21 | 2023-10-27 | 中国地震局地球物理研究所 | 一种计算钢筋混凝土剪力墙的方法 |
CN116579050B (zh) * | 2023-03-30 | 2024-04-16 | 安徽省交通控股集团有限公司 | 一种锲形截面充分抗剪设计方法及装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000282575A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Nkk Corp | すべり止めの付着力の計算方法 |
-
2005
- 2005-12-20 JP JP2005366706A patent/JP4813893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007169968A (ja) | 2007-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6414374B1 (ja) | 分析方法、設計方法、製造方法、及びプログラム | |
JP4813893B2 (ja) | 付着応力度の算出方法、スタッドのせん断力の算出方法、設計方法、鋼板コンクリート構造物 | |
Fratamico et al. | Experiments on the global buckling and collapse of built-up cold-formed steel columns | |
Girhammar et al. | Exact dynamic analysis of composite beams with partial interaction | |
JP2018131883A (ja) | 床構造 | |
Liew et al. | Notional-load plastic-hinge method for frame design | |
Selvaraj et al. | Bracing effect of sheathing in point-symmetric cold-formed steel flexural members | |
JP2018131882A (ja) | 基礎構造 | |
Selvaraj et al. | Flexural behaviour and design of cold-formed steel wall panels sheathed with particle cement board | |
Moroder | Floor diaphragms in multi-storey timber buildings | |
Selvaraj et al. | Behaviour of gypsum sheathed point-symmetric cold-formed steel members: Assessment of AISI design method | |
JP6451905B1 (ja) | 圧延h形鋼の設計方法および圧延h形鋼 | |
Mamazizi et al. | Numerical and experimental investigation on the post-buckling behavior of steel plate girders subjected to shear | |
JP2017214771A (ja) | 柱梁接合構造の接合部耐力評価方法、柱梁接合構造の設計方法、及び柱梁接合構造 | |
JP2011190635A (ja) | 長方形金属平板の角管補強構造 | |
Orlowski | Failure modes and behaviour of stiffened engineered timber wall systems under axial-loading | |
Hoult et al. | Torsional displacement for asymmetric low-rise buildings with RC C-shaped cores | |
Eslami et al. | Mechanism of elasto-plastic behavior of composite beam connected to RHS column | |
Karantoni et al. | Criteria guiding seismic assessment strategies of traditional masonry buildings | |
Wei | Computational and experimental study on the behavior of diaphragms in steel buildings | |
WO2010116660A1 (ja) | 異方性補強金属板 | |
Bayhan et al. | An experimental and analytical study in reinforced concrete frames with weak beam-column joints | |
Thang et al. | Stiffness requirement for flat-bar longitudinal stiffener of box-girder compression flanges | |
ELamary | Ultimate shear strength of composite welded steel-aluminium beam subjected to shear load | |
Niari et al. | Numerical study on the shear resistance of cold formed steel shear wall with steel sheathing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110706 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110802 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110825 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |