JP5864491B2 - Diaphragm stiffness prediction method and plate thickness design method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns - Google Patents
Diaphragm stiffness prediction method and plate thickness design method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns Download PDFInfo
- Publication number
- JP5864491B2 JP5864491B2 JP2013178339A JP2013178339A JP5864491B2 JP 5864491 B2 JP5864491 B2 JP 5864491B2 JP 2013178339 A JP2013178339 A JP 2013178339A JP 2013178339 A JP2013178339 A JP 2013178339A JP 5864491 B2 JP5864491 B2 JP 5864491B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- column
- diaphragm
- rigidity
- load
- steel pipe
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Description
この発明は、それぞれ角形鋼管柱からなる上柱と下柱の径が異なる鉄骨造の梁接合部等となる鋼管柱接合部において、上部通しダイアフラム等となるダイアフラムの剛性の予測および板厚設計を行う上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法および板厚設計方法に関する。 The present invention predicts the rigidity of a diaphragm, which is an upper through diaphragm, and the thickness design of a steel pipe column joint, which is a steel beam joint, etc., each of which has a diameter of an upper column and a lower column made of square steel tube columns. The present invention relates to a diaphragm rigidity prediction method and a plate thickness design method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns.
従来、上柱と下柱の径が異なる鉄骨造の梁接合部においては、図２１に示すように、下柱１と上柱２との間に、角筒形で台形の接合部パネル３Ａを構成している。各柱１，２と接合部パネル３Ａの間には、それぞれ、下，上の柱径に応じた大きさの下部通しダイアフラム４および上部通しダイアフラム５を溶接し、これらダイアフラム４，５に鉄骨梁６の端部を溶接で接合する。
Conventionally, in a steel beam joint having different upper and lower pillar diameters, a rectangular and
下柱１と上柱２の柱径の差が小さい場合は、図２２に示すように、下柱１と同径の角筒状の接合部パネル３を、下柱１と同径の直筒状とする場合もある。接合部パネル３を直筒状とした場合については、上部通しダイアフラム５の補強につき提案されている（特許文献１）。
なお、ノンダイアフラム形式の鉄骨柱梁接合部につき、上下柱の偏心接合部の面外曲げ拘束耐力を、降伏線理論を用いて予想する方法が提案されている（特許文献２）。
When the difference between the column diameters of the
In addition, about the non-diaphragm type steel beam-column joint part, the method of estimating the out-of-plane bending restraint proof strength of the eccentric joint part of an up-and-down column is proposed using the yield line theory (patent document 2).
図２１の台形の接合部パネル３Ａを用いるものは、接合部の耐力や剛性が確保し易い。しかし、台形の接合部パネル３Ａは、台形の平板状の４枚の鋼板を、それぞれが互いに適正な角度をなす状態に溶接で接合して製作しなければならない。そのため、製作に高度な技術と手間がかかり、コスト高となる。例えば、接合部の加工コストは、鉄骨全体の加工コストの６割程度を占めることになる。
図２２の平板上の上部通しダイアフラム５を用いるものは、構成が簡素であるが、平板上の上部通しダイアフラム５の中間部分で上柱２の下端を支持し、柱応力を上部通しダイアフラム５の面外曲げ抵抗で応力伝達することになる。そのため上部通しダイアフラム５による接合部の耐力と剛性の確保が難しく、旧鋼管構造設計指針解説の検討法では、下柱１と上柱２の径差が５０mmまでとされている。そのため、径差が１００mm以上の場合は、設計のよりどころがない。
21 using the
The structure using the upper through
特許文献１における、図２２の平板上の上部通しダイアフラム５を用いたうえで、上部通しダイアフラム５の補強部材を設けるものは、補強のための工数増により、製作時間や加工コストが増加する。
In the case of using the upper through
このような課題を解消する方法として、ダイアフラム形式でかつ直筒状の接合部パネルを用いた上下柱異径の鉄骨柱梁接合部につき、上部通しダイアフラムの接合部の耐力を精度良く容易に予測することができる耐力予測方法が提案されている（特許文献３）。 As a method of solving such problems, the strength of the upper through-diaphragm joints can be predicted easily and accurately with respect to the steel column beam joints with different diameters of the upper and lower columns using a diaphragm-type and straight tubular joint panel. There has been proposed a yield strength prediction method (Patent Document 3).
上記のような上下柱異径の鉄骨柱梁接合部において、上部通しダイアフラムに通常の板厚を用いた場合につき、耐力予測については上記特許文献３のような提案がなされ、また学会などで論議されている。しかし、接合部剛性を予測する方法は確率されていない。そのため、ダイアフラムを特殊な形状に形成するなどして、耐力および剛性を実験により確認したものが各種から商品として販売されている。しかし、非常に高価なものになっている。
In the steel column beam joints with different diameters of the upper and lower columns as described above, when a normal plate thickness is used for the upper through-diaphragm, the strength prediction is proposed as in the above-mentioned
上柱と下柱の径の差が大きい場合は、ダイアフラムの耐力よりも剛性が問題となる。径差が大きい場合、剛性を満足する板厚であれば、耐力も満足する。そのため、接合部剛性を予測する方法の提案が望まれる。
上下柱の鋼管柱接合部については、心合わせ、一方向偏心、および二方向偏心に分類されるが、特に、一方向偏心および二方向偏心については、柱の軸歪みの評価方法が明確でなく、定式化が困難である。
When the difference between the diameters of the upper column and the lower column is large, rigidity becomes a problem rather than the yield strength of the diaphragm. When the diameter difference is large, the proof stress is satisfied if the plate thickness satisfies the rigidity. Therefore, a proposal of a method for predicting the joint rigidity is desired.
The steel pipe column joints of the upper and lower columns are classified into centering, one-way eccentricity, and two-way eccentricity, but the evaluation method of the axial strain of the column is not clear especially for one-way eccentricity and two-way eccentricity. It is difficult to formulate.
この発明の目的は、上下柱異径の鋼管柱接合部につき、通常の板厚を用いた上部通しダイアフラム等となるダイアフラムにつき、剛性を精度良く容易に計算、予測することができるダイアフラム剛性予測方法を提案することである。特に、一方向偏心または二方向偏心の場合に前記剛性予測が適切に行えるようにすることである。
この発明の他の目的は、上下柱異径の鋼管柱接合部につき、上部通しダイアフラム等となるダイアフラムの板厚につき、信頼性の高い剛性予測によって、必要な剛性が確保できるように適切に設計できる上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム板厚設計方法を提案することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a diaphragm rigidity prediction method capable of easily calculating and predicting rigidity with respect to a diaphragm such as an upper through diaphragm using a normal plate thickness for steel pipe column joints having different diameters of upper and lower columns. Is to propose. In particular, the rigidity prediction can be appropriately performed in the case of one-way eccentricity or two-way eccentricity.
Another object of the present invention is to appropriately design the steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns so that the required rigidity can be secured by predicting the rigidity of the diaphragm plate thickness such as the upper through diaphragm. This is to propose a method for designing the diaphragm plate thickness of steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns.
この発明の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法の概要を説明する。この発明方法では、次の手法を採用する。
・ダイアフラムの変形を回転バネとせん断変形バネの組み合わせにより評価する。
・ダイアフラムの回転バネ位置は、降伏線理論による耐力評価方法と類似した形とすることで計算を容易にした。
・せん断変形バネの位置は、回転バネによって囲まれる領域に一様に歪みが生じるとすることで計算を容易にした。
・一方向偏心および二方向偏心については、上下柱に軸歪みが生じるため、柱に軸歪み領域を設けることで、ダイアフラムの変形と変形の釣り合いを満足させた。
なお、この明細書で言う「一方向偏心」および「二方向偏心」は、特に説明しない場合、上柱の断面の一辺が下柱の断面の一辺に揃う偏心、および上柱の断面の二辺が下柱の断面の二辺に揃う偏心をそれぞれ言う。
・上下柱の心の位置により、一方向偏心、二方向偏心について、柱軸歪みの評価について簡易かつ合理的な算定方法を確率した。
この発明方法によると、ダイアフラムの剛性の精度の良い計算、予測が容易に行える。そのため、ダイアフラムの板厚増加だけで剛性を確保できるため、非常に安価に接合部を構成できる。通常の通しダイアフラム接合にできるため、テーパ管接合部などにより組立てる場合よりも品質が向上する。
以下、この発明方法につき、請求項毎に具体的に説明する。
The outline | summary of the diaphragm rigidity prediction method of the steel pipe column joint part of the upper and lower columns different diameter of this invention is demonstrated. In the method of the present invention, the following method is adopted.
-Diaphragm deformation is evaluated by a combination of rotary spring and shear deformation spring.
-The position of the diaphragm's rotating spring has been simplified by making it similar to the yield strength evaluation method based on the yield line theory.
-The calculation of the position of the shear deformation spring was facilitated by assuming that distortion occurs uniformly in the area surrounded by the rotary spring.
-For unidirectional eccentricity and bidirectional eccentricity, axial distortion occurs in the upper and lower columns, so that an axial distortion region was provided in the column to satisfy the balance between the deformation of the diaphragm and the deformation.
In this specification, “one-way eccentricity” and “two-way eccentricity” mean eccentricity in which one side of the upper pillar section is aligned with one side of the lower pillar section and two sides of the upper pillar section, unless otherwise specified. Means the eccentricity that is aligned with the two sides of the lower pillar cross section.
・ Easy to calculate the simple and rational calculation method for column axis distortion for one-way eccentricity and two-way eccentricity depending on the position of the upper and lower column centers.
According to the method of the present invention, accurate calculation and prediction of the rigidity of the diaphragm can be easily performed. Therefore, since rigidity can be ensured only by increasing the thickness of the diaphragm, the joint can be configured at a very low cost. Since normal through-diaphragm bonding can be performed, the quality is improved as compared with the case of assembling with a tapered tube bonding portion or the like.
Hereinafter, this invention method will be described in detail for each claim.
この発明の第１の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法は、一方向偏心の接合部に適用する方法であり、それぞれ角形鋼管柱からなる上柱および下柱を有し、上柱が下柱よりも小径であり、前記下柱の上端開口を閉じて前記下柱の上端に全周溶接されかつ上柱の下端に全周溶接されたダイアフラムを備え、前記上柱の断面の１辺が前記下柱の断面の１辺に揃う位置となるように前記上柱が下柱に対して一方向に偏心した上下柱異径の鋼管柱接合部について、前記ダイアフラムの剛性を予測する方法であって、
前記鋼管柱接合部の解析モデルとして、前記ダイアフラムを、複数の多角形要素（E11〜E14）に分割した解析モデルを設定する。
前記各多角形要素（E11〜E14）は、前記ダイアフラム上において、
前記上柱における、下柱の中心寄りの角である２点の中心寄り角部（B,B′）同士を結ぶ直線（BB′）、前記各中心寄り角部（B,B′）と下柱の上柱離れ側の辺の両端の角部（A,A′）とをそれぞれ結ぶ直線である２本の斜辺（AB,A′B′）、および前記下柱の上柱離れ側の辺の両端の角部同士（A,A′）を結ぶ直線（AA′）により形成される台形の多角形要素（E11）と、
この台形の多角形要素（E11）における前記斜辺（AB,A′B′）と共通な直線、および前記下柱の上柱偏り方向と平行な辺上における上柱の幅の中心となる偏り中心点（C,C′）と前記斜辺（AB,A′B′）に共通な直線の両端とをそれぞれ結ぶ２本の直線（AC,BC,）（A′C′,B′C′,）により形成される２つの三角形の多角形要素（E12,E13）と、
前記ダイアフラムの残り部分である６角形の上柱包含多角形要素（E14）との、
合計で４つの多角形要素（E11〜E14）とする。
前記各多角形要素（E11〜E14）は、曲げ力に対して剛体であってせん断力に対して全体が一様に弾性変形し、かつ各多角形要素は各境界となる辺で弾性的に折れ曲がり可能に回転バネで連結されているとし、さらに前記上柱包含多角形要素における前記上柱の断面と下柱の断面とが揃う辺では上下の柱に軸歪みが生じるとする。
前記解析モデルに対して作用する荷重として、上柱の前記２点の中心寄り角部（B,B′）に下向きに作用する荷重と、端寄りの辺の２点の角部（G,G′）に上向きに作用する荷重を与え、
この荷重によって前記各多角形要素に生じた前記回転バネにおける曲げ変形と多角形要素のせん断変形を加算し、釣り合い条件から前記ダイアフラムの剛性を求める。
The diaphragm rigidity prediction method for steel pipe column joints having different diameters of the first upper and lower columns according to the present invention is a method applied to a unidirectional eccentric joint, and has an upper column and a lower column each made of a square steel tube column, The upper column has a smaller diameter than the lower column, and includes a diaphragm that is closed at the upper end of the lower column, is welded to the upper end of the lower column, and is welded to the lower end of the upper column. The rigidity of the diaphragm is predicted for steel pipe column joints with different diameters of the upper and lower columns where the upper column is eccentric in one direction with respect to the lower column so that one side of the lower column is aligned with one side of the cross section of the lower column A way to
An analysis model in which the diaphragm is divided into a plurality of polygonal elements (E11 to E14) is set as an analysis model of the steel pipe column joint.
Each of the polygonal elements (E11 to E14) is on the diaphragm,
A straight line (BB ') connecting the two central corners (B, B'), which are the corners near the center of the lower pillar, in the upper pillar, the central corners (B, B ') and the bottom Two hypotenuses (AB, A'B '), which are straight lines connecting the corners (A, A') of both ends of the side of the upper column away from the upper column, and sides of the lower column away from the upper column A trapezoidal polygonal element (E11) formed by a straight line (AA ′) connecting corners (A, A ′) at both ends of
A straight line common to the hypotenuse (AB, A'B ') in this trapezoidal polygonal element (E11), and a deviation center serving as the center of the width of the upper column on the side parallel to the upper column deviation direction of the lower column Two straight lines (AC, BC,) (A'C ', B'C',) connecting the point (C, C ') and both ends of the straight line common to the hypotenuse (AB, A'B') Two triangular polygonal elements (E12, E13) formed by
A hexagonal upper column containing polygonal element (E14) which is the remaining part of the diaphragm;
A total of four polygon elements (E11 to E14) are used.
Each of the polygonal elements (E11 to E14) is a rigid body with respect to a bending force and elastically deforms uniformly with respect to a shearing force, and each polygonal element is elastically at each boundary side. It is assumed that the upper and lower pillars are connected to each other by a rotary spring so that they can be bent, and axial distortion occurs in the upper and lower pillars on the side where the upper pillar section and the lower pillar section are aligned in the upper pillar-containing polygonal element.
As the load acting on the analysis model, the load acting downward on the central corners (B, B ') of the two points of the upper column and the corners (G, G of the two points near the edges) ′) Is given a load acting upward,
The bending deformation of the rotary spring generated in each polygonal element by this load and the shear deformation of the polygonal element are added, and the rigidity of the diaphragm is obtained from the balance condition.
この第１の予測方法によると、この発明の概要につき前述したように、ダイアフラムの変形を回転バネとせん断変形バネの組み合わせにより評価するため、容易にかつ明確に評価できる。特に、せん断変形バネを考慮するため、回転バネだけを考慮することでは得られない精度の良い剛性予測が行える。ダイアフラムの回転バネ位置は、多角形要素（E11〜E14）の境界となる辺であり、降伏線理論による耐力評価方法と類似した形としたため、計算が容易に行える。また、せん断変形バネの位置を、回転バネによって囲まれる領域に一様歪みで生じるとして設定するため、計算が容易となる。
第１の剛性予測方法は、一方向偏心の場合であるが、上下柱に軸歪みが生じることを考慮したため、ダイアフラムの変形と変形の釣り合いを満足させることができる。
このように、一方向偏心の接合部でありながらダイアフラムの剛性の精度の良い計算、予測が容易に行える。そのため、一方向偏心の接合部において、ダイアフラムの板厚増加だけで剛性を確保でき、非常に安価に接合部を構成できる。したがって、柱梁接合部の場合に、通常の通しダイアフラム接合にできるため、テーパ管接合部などにより組立てる場合よりも品質が向上する。
According to the first prediction method, as described above with regard to the outline of the present invention, the deformation of the diaphragm is evaluated by the combination of the rotation spring and the shear deformation spring, so that it can be easily and clearly evaluated. In particular, since the shear deformation spring is taken into account, it is possible to predict the rigidity with high accuracy that cannot be obtained by considering only the rotary spring. The rotation spring position of the diaphragm is the side that becomes the boundary of the polygonal elements (E11 to E14), and the shape is similar to the yield strength evaluation method based on the yield line theory, so that the calculation can be performed easily. In addition, since the position of the shear deformation spring is set so as to be generated with uniform distortion in the region surrounded by the rotary spring, the calculation becomes easy.
Although the first rigidity prediction method is a case of unidirectional eccentricity, it is possible to satisfy the balance between the deformation of the diaphragm and the deformation because the axial distortion occurs in the upper and lower columns.
As described above, it is possible to easily calculate and predict the rigidity of the diaphragm with high accuracy while being a unidirectionally eccentric joint. Therefore, rigidity can be secured only by increasing the thickness of the diaphragm at the unidirectionally eccentric joint, and the joint can be configured at a very low cost. Therefore, in the case of the column beam joint, normal through-diaphragm joining can be performed, so that the quality is improved as compared with the case of assembling with the tapered pipe joint.
なお、前記鋼管柱接合部は、次の鉄骨柱梁接合部であっても良い。すなわち、それぞれ角形鋼管柱からなる下柱および上柱を有し、上柱が下柱よりも小径であり、下柱の上端開口を閉じて周囲に張り出し前記下柱に全周溶接された下部通しダイアフラムと、前記下柱と略同径の角形直筒状に形成され前記下部通しダイアフラムの上面に下端が全周溶接されて立ち上がる接合部パネルと、この接合部パネルの上端開口を閉じて周囲に張り出し前記接合部パネルに全周溶接されて上面に前記上柱の下端が全周溶接された上部通しダイアフラムと、前記下部通しダイアフラムおよび上部通しダイアフラムの端面に上下フランジが接合される鉄骨梁とを備えた上下柱異径の鉄骨柱梁接合部であっても良い。前記上部通しダイアフラムが、各請求項で言うダイアフラムである。 The steel pipe column joint may be the following steel column beam joint. That is, it has a lower column and an upper column each made of a square steel pipe column, the upper column is smaller in diameter than the lower column, the upper end opening of the lower column is closed and the lower column is welded to the lower column. A diaphragm, a junction panel that is formed in the shape of a rectangular straight cylinder having substantially the same diameter as the lower column, and is raised by welding the lower end to the upper surface of the lower through-diaphragm, and the upper end opening of the junction panel is closed to project An upper through diaphragm that is welded all around the joint panel and is welded all around at the lower end of the upper column; and a steel beam having upper and lower flanges joined to the lower pass diaphragm and the end face of the upper pass diaphragm. It may also be a steel column beam joint with different diameters of the upper and lower columns. The upper through-diaphragm is a diaphragm referred to in each claim.
この発明の上記第１のダイアフラム剛性予測方法において、前記解析モデルに荷重を与え、釣り合い条件からダイアフラムの剛性を求める過程では、
前記解析モデルのダイアフラムにおける前記上柱の中心寄り角部となる点（Ｂ）に下向きに与えた荷重（Ｐ）によって、前記中心寄り角部となる点（Ｂ）に生じる変位δが、前記各回転バネの曲げ変形による変位δｍと各多角形要素のせん断変形によって生じる変位δｓとの和（δ＝δｍ＋δｓ）であるとし、
前記荷重（Ｐ）の負荷時に、前記各回転バネに蓄えられる歪みエネルギー、前記下柱の軸歪みにより蓄えられる歪みエネルギー、およびこれら回転バネおよび下柱に蓄えられる歪みエネルギーの和を求め、
この歪みエネルギーの和を用いて、前記与えた荷重（Ｐ）と前記曲げ変形による変位δｍとの関係から前記ダイアフラムの曲げ剛性ｋｍを求め、
前記荷重（Ｐ）の負荷時に、前記各多角形要素（E11〜E14）が面外方向にせん断変形してこのせん断変形により前記変位δｓが生じた場合に前記各多角形要素（E11〜E14）に蓄えられる歪みエネルギーの和を求め、
この歪みエネルギーの和を用いて、前記与えた荷重（Ｐ）と前記せん断変形による変位δｓとの関係から前記ダイアフラムのせん断変形に対する剛性ｋｓを求め、
これらの求められた前記ダイアフラムの曲げ剛性ｋｍとせん断変形に対する剛性ｋｓとから、前記ダイアフラムの曲げおよびせん断に対する合成された剛性を求める、
ようにしても良い。
なお、この曲げおよびせん断に対する合成された剛性は、この明細書の実施形態の説明欄では「回転剛性」と称する。
In the first diaphragm stiffness prediction method of the present invention, in the process of applying a load to the analysis model and obtaining the stiffness of the diaphragm from the balance condition,
The displacement δ generated at the point (B) near the center by the load (P) applied downward to the point (B) near the center of the upper column in the diaphragm of the analysis model is Suppose that the displacement δ m due to the bending deformation of the rotary spring and the displacement δ s caused by the shear deformation of each polygonal element (δ = δ m + δ s ),
Obtaining the sum of the strain energy stored in each rotary spring, the strain energy stored by the axial strain of the lower column, and the strain energy stored in the rotary spring and the lower column when the load (P) is applied,
Using the sum of the strain energies, the bending stiffness km of the diaphragm is obtained from the relationship between the applied load (P) and the displacement δm due to the bending deformation,
When each of the polygonal elements (E11 to E14) is subjected to shear deformation in the out-of-plane direction when the load (P) is applied, and the displacement δ s is generated by the shear deformation, the polygon elements (E11 to E14) are generated. ) For the sum of strain energy stored in
Using the sum of the strain energies, the rigidity ks with respect to the shear deformation of the diaphragm is obtained from the relationship between the applied load (P) and the displacement δ s due to the shear deformation,
And a bending stiffness k m of these the diaphragm obtained with rigid k s for shear deformation, determining the bending and stiffness synthesized for shearing of the diaphragm,
You may do it.
The combined rigidity against bending and shear is referred to as “rotational rigidity” in the description column of the embodiment of this specification.
このように歪みエネルギーを考慮し、荷重と曲げ変形による変位との関係、および荷重とせん断変形による変位との関係からダイアフラムの剛性を求めるため、精度良くダイアフラムの剛性を求めることができる。 In this way, considering the strain energy, the rigidity of the diaphragm is obtained from the relationship between the load and the displacement due to bending deformation, and the relationship between the load and the displacement due to shear deformation. Therefore, the rigidity of the diaphragm can be obtained with high accuracy.
この発明の上記第１のダイアフラム剛性予測方法において、前記上柱における前記下柱中心寄りの角部（B,B′）は、前記上柱の外面における下柱中心寄りの辺における、上柱の偏り方向と平行な辺から上柱の肉厚（ｔ）の２倍だけ離れた点とし、前記下柱の上柱離れ側の辺の角部（A、A′）、および前記下柱の上柱偏り方向と平行な辺上における上柱の幅の中心となる偏り中心点（C,C′）は、それぞれ下柱の２辺の各肉厚の中心となる直線の交点、および前記の肉厚の中心上の点としても良い。
前記各角の位置等を、厳密には上記のように設定することで、この発明方法による簡易な計算による剛性の予測結果につき、有限要素モデルによる詳細な剛性の計算結果に対して優れた一致度が得られた。
In the first diaphragm stiffness prediction method according to the present invention, the corners (B, B ′) of the upper column near the center of the lower column are located on the outer column of the upper column on the side of the upper column near the center of the lower column. The point separated from the side parallel to the bias direction by twice the wall thickness (t) of the upper column, the corners (A, A ') of the side of the upper column away from the upper column, and the upper side of the lower column The deflection center point (C, C '), which is the center of the width of the upper column on the side parallel to the column deflection direction, is the intersection of the straight lines that are the centers of the thicknesses of the two sides of the lower column, It may be a point on the center of thickness.
Strictly speaking, by setting the position of each corner as described above, the rigidity prediction result by simple calculation according to the method of the present invention is excellent in agreement with the detailed rigidity calculation result by the finite element model. The degree was obtained.
この発明の第１の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム板厚設計方法は、この発明の第１の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法を用いて、前記上柱に設計荷重を与えた場合の前記ダイアフラムの剛性を求め、規格化された複数種類の板厚に鋼板の中から、前記の求められる剛性を充足しかつ最も薄い板厚の鋼板を前記ダイアフラムの材料として選定する方法である。
鋼板は、ＪＩＳ規格や他の規格によって板厚が分類され、その分類に応じて鋼材メーカーから供給されるため、ダイアフラムについては、分類された板厚の中から適した板厚の鋼板を選ぶことになる。この場合に、この発明のダイアフラム剛性予測方法を用いて、設計荷重に対して必要なダイアフラムの剛性を求め、この求められ剛性を充足しかつ最も薄い板厚の鋼板を選定することで、経済的な最適設計が行える。
The diaphragm plate thickness design method for steel pipe column joints having different diameters of the upper and lower columns according to the first aspect of the present invention is the method for predicting the diaphragm stiffness of the steel pipe column joint portions having different diameters of the upper and lower columns. When the design load is applied to the diaphragm, the rigidity of the diaphragm is obtained, and the steel sheet having the thinnest thickness satisfying the required rigidity is selected from the steel sheets in a plurality of standardized plate thicknesses. It is a method to select as.
Steel plates are classified according to JIS standards and other standards, and are supplied from steel manufacturers according to the classification. Therefore, for diaphragms, select a steel plate with a suitable thickness from the classified plate thicknesses. become. In this case, by using the diaphragm rigidity prediction method of the present invention, the diaphragm rigidity required for the design load is obtained, and by selecting the steel plate having the thinnest thickness that satisfies the required rigidity. Can be optimally designed.
この発明の第２の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法は、二方向偏心の接合部に適用する方法であり、それぞれ角形鋼管柱からなる上柱および下柱を有し、上柱が下柱よりも小径であり、前記下柱の上端開口を閉じて前記下柱の上端に全周溶接されかつ上柱の下端に全周溶接されたダイアフラムを備え、前記上柱の断面の隣合う２辺が前記下柱の断面の隣合う２辺にそれぞれ揃う位置となるように前記上柱が下柱に対して二方向に偏心した上下柱異径の鋼管柱接合部について、前記ダイアフラムの剛性を予測する方法であって、
前記鋼管柱接合部の解析モデルとして、前記ダイアフラムを、複数の多角形要素（E21〜E25）に分割した解析モデルを設定する。
前記各多角形要素（E21〜E25）は、前記ダイアフラム上において、
前記上柱の下柱に対する最中心寄り角部（B）と前記下柱の上柱反偏り側の角部（A）とを結ぶ直線（AB）、前記下柱の前記反偏り側の角部（A）とこの角部（A）の隣りの角部（C,C′）とを結ぶ直線（AC,AC′）および前記隣の角部（C,C′）と前記上柱の前記最中心寄り角部（B）とを結ぶ直線（BC,BC′）によりそれぞれ形成される三角形の２つの非偏り側多角形要素（E21, E22）と、
前記上柱の下柱の辺と揃う辺上で中央側の角から任意距離だけ離れた点である上柱辺上点（D,D′）と前記隣の角部（C,C′）とを結ぶ直線（DC,′DC′）、および前記上柱の前記最中心寄り角部（B）と前記隣りの角部（C,C′）および前記上柱辺上点（D,D′）とをそれぞれ結ぶ２本の直線（BC,BD）（BC′,BD′）とでそれぞれ構成される三角形の２つの一方偏り側多角形要素（E23, E2４）と、
前記ダイアフラムの残り部分である４角形の上柱包含多角形要素（E25）との、
合計で５つの多角形要素（E21〜E25）とする。
前記各多角形要素（E21〜E25）は、曲げ力に対して剛体であってせん断力に対して全体が一様に弾性変形し、かつ各多角形要素（E21〜E25）は各境界となる辺で弾性的に折れ曲がり可能に回転バネで連結されているとし、さらに前記上柱包含多角形要素（E25）における前記上柱辺上点（D,D′）では上下の柱に軸歪みが生じるとする。
前記解析モデルに対して作用する荷重として、前記上柱の前記最中心寄り角部（B）に下向きに作用する荷重と、前記上柱辺上点（D,D′）に上向きに作用する荷重を与え、
この荷重によって前記各多角形要素（E21〜E25）に生じた前記回転バネにおける曲げ変形と多角形要素のせん断変形を加算し、釣り合い条件から前記ダイアフラムの剛性を求める。
The diaphragm rigidity prediction method of the steel pipe column joint portion of the second upper and lower columns different diameter of this invention is a method applied to the joint portion of the bi-directional eccentricity, each having an upper column and a lower column made of a square steel tube column, The upper column has a smaller diameter than the lower column, and includes a diaphragm that is closed at the upper end of the lower column, is welded to the upper end of the lower column, and is welded to the lower end of the upper column. With respect to the steel pipe column joints having different diameters of the upper and lower columns, the upper column is eccentric in two directions with respect to the lower column, so that the two adjacent sides are aligned with the adjacent two sides of the cross section of the lower column, A method for predicting the stiffness of a diaphragm,
As an analysis model of the steel pipe column joint, an analysis model in which the diaphragm is divided into a plurality of polygon elements (E21 to E25) is set.
Each of the polygonal elements (E21 to E25) is on the diaphragm,
A straight line (AB) connecting a corner portion (B) closer to the center with respect to the lower column of the upper column and a corner portion (A) of the lower column on the opposite side of the upper column, and a corner portion on the opposite side of the lower column The straight line (AC, AC ') connecting (A) and the corner (C, C') adjacent to this corner (A) and the adjacent corner (C, C ') and the top of the upper column Two non-biased polygonal elements (E21, E22) of the triangle formed by straight lines (BC, BC ') connecting the central corner (B),
On the side aligned with the side of the lower column of the upper column, the upper column side upper point (D, D ′) and the adjacent corner (C, C ′), which are points separated by an arbitrary distance from the central corner A straight line (DC, ′ DC ′) connecting the two, and the corner (B) near the center of the upper column and the adjacent corner (C, C ′) and the upper column side upper point (D, D ′) Two one-sided polygonal elements (E23, E24) of triangles each composed of two straight lines (BC, BD) (BC ′, BD ′) each connecting
A rectangular upper column containing polygonal element (E25) that is the remaining part of the diaphragm;
A total of five polygon elements (E21 to E25) are used.
Each of the polygon elements (E21 to E25) is rigid with respect to the bending force, and elastically deforms uniformly with respect to the shearing force, and each of the polygon elements (E21 to E25) serves as a boundary. It is assumed that it is connected by a rotary spring so that it can be bent elastically at the sides, and further, axial distortion occurs in the upper and lower columns at the upper column side upper point (D, D ') in the upper column containing polygonal element (E25). And
As the load acting on the analysis model, the load acting downward on the most central corner (B) of the upper column and the load acting upward on the upper column side upper point (D, D ′) give,
The bending deformation of the rotary spring generated in each polygonal element (E21 to E25) by this load and the shear deformation of the polygonal element are added, and the rigidity of the diaphragm is obtained from the balance condition.
この第２の予測方法によると、この発明の概要につき前述したように、ダイアフラムの変形を回転バネとせん断変形バネの組み合わせにより評価するため、容易にかつ明確に評価できる。特に、せん断変形バネを考慮するため、回転バネだけを考慮することでは得られない精度の良い剛性予測が行える。ダイアフラムの回転バネ位置は、多角形要素（E21〜E25）の境界となる辺であり、降伏線理論による耐力評価方法と類似した形としたため、計算が容易に行える。また、せん断変形バネの位置を、回転バネによって囲まれる領域に一様歪みで生じるとして設定するため、計算が容易となる。
第２の剛性予測方法は、二方向偏心の場合であるが、上下柱に軸歪みが生じることを考慮したため、ダイアフラムの変形と変形の釣り合いを満足させることができる。
このように、二方向偏心の接合部でありながらダイアフラムの剛性の精度の良い計算、予測が容易に行える。そのため、二方向偏心の接合部において、ダイアフラムの板厚増加だけで剛性を確保でき、非常に安価に接合部を構成できる。したがって、柱梁接合部の場合に、通常の通しダイアフラム接合にできるため、テーパ管接合部などにより組立てる場合よりも品質が向上する。
According to the second prediction method, as described above with respect to the outline of the present invention, the deformation of the diaphragm is evaluated by the combination of the rotary spring and the shear deformation spring, so that it can be easily and clearly evaluated. In particular, since the shear deformation spring is taken into account, it is possible to predict the rigidity with high accuracy that cannot be obtained by considering only the rotary spring. The rotation spring position of the diaphragm is a side that becomes a boundary of the polygonal elements (E21 to E25), and has a shape similar to the yield strength evaluation method based on the yield line theory, so that the calculation can be easily performed. In addition, since the position of the shear deformation spring is set so as to be generated with uniform distortion in the region surrounded by the rotary spring, the calculation becomes easy.
Although the second rigidity prediction method is a case of bi-directional eccentricity, it is possible to satisfy the balance between the deformation of the diaphragm and the deformation because the axial distortion occurs in the upper and lower columns.
In this way, it is possible to easily calculate and predict the rigidity of the diaphragm with high accuracy while being a joint having a bi-directional eccentricity. Therefore, in the joint portion having the two-direction eccentricity, rigidity can be secured only by increasing the thickness of the diaphragm, and the joint portion can be configured at a very low cost. Therefore, in the case of the column beam joint, normal through-diaphragm joining can be performed, so that the quality is improved as compared with the case of assembling with the tapered pipe joint.
この発明の上記第２のダイアフラム剛性予測方法において、前記解析モデルに荷重を与え、釣り合い条件からダイアフラムの剛性を求める過程では、前記解析モデルのダイアフラムにおける前記上柱の最中心寄り角部となる点（Ｂ）に下向きに与えた荷重（Ｐ）によって、前記最中心寄り角部となる点（Ｂ）に生じる変位δが、前記回転バネの曲げ変形による変位δｍと多角形要素のせん断変形によって生じる変位δｓとの和（δ＝δｍ＋δｓ）であるとし、
前記荷重（Ｐ）の負荷時に、前記各回転バネに蓄えられる歪みエネルギー、前記下柱の軸歪みにより蓄えられる歪みエネルギー、およびこれら回転バネおよび下柱に蓄えられる歪みエネルギーの和を求め、
この歪みエネルギーの和を用いて、前記与えた荷重（Ｐ）と前記曲げ変形による変位δｍとの関係から前記ダイアフラムの曲げ剛性ｋｍを求め、
前記荷重（Ｐ）の負荷時に、前記各多角形要素（E21〜E25）が面外方向にせん断変形してこのせん断変形により前記変位δｓが生じた場合に前記各多角形要素（E21〜E25）に蓄えられる歪みエネルギーの和を求め、
この歪みエネルギーの和を用いて、前記与えた荷重（Ｐ）と前記せん断変形による変位δｓとの関係から前記ダイアフラムのせん断変形に対する剛性ｋｓを求め、
これらの求められた前記ダイアフラムの曲げ剛性ｋｍとせん断変形に対する剛性ｋｓとから、前記ダイアフラムの曲げおよびせん断に対する合成された剛性を求めても良い。
In the second diaphragm stiffness prediction method of the present invention, in the process of applying a load to the analysis model and obtaining the stiffness of the diaphragm from the balance condition, a point that becomes the corner portion closest to the center of the upper column in the diaphragm of the analysis model Due to the load (P) applied downward to (B), the displacement δ generated at the point (B) that is the corner closest to the center is caused by the displacement δ m due to the bending deformation of the rotary spring and the shear deformation of the polygonal element. Suppose that it is the sum (δ = δ m + δ s ) with the resulting displacement δ s ,
Obtaining the sum of the strain energy stored in each rotary spring, the strain energy stored by the axial strain of the lower column, and the strain energy stored in the rotary spring and the lower column when the load (P) is applied,
Using the sum of the strain energy, obtains a flexural rigidity k m of the diaphragm from the relationship between the displacement [delta] m by the bending deformation and the load (P) given above,
When the load of the load (P), wherein each polygon element (E21~E25) said each polygon element when the displacement [delta] s is caused by the shear deformation and shear deformation in an out-of-plane direction (E21～E25 ) For the sum of strain energy stored in
Using the sum of the strain energies, the rigidity k s against the shear deformation of the diaphragm is obtained from the relationship between the applied load (P) and the displacement δ s due to the shear deformation,
And a bending stiffness k m of these the diaphragm obtained with rigid k s for shear deformation may be obtained bending and stiffness synthesized for shearing of the diaphragm.
このように歪みエネルギーを考慮し、荷重と曲げ変形による変位との関係、および荷重とせん断変形による変位との関係からダイアフラムの剛性を求めるため、精度良くダイアフラムの剛性を求めることができる。 In this way, considering the strain energy, the rigidity of the diaphragm is obtained from the relationship between the load and the displacement due to bending deformation, and the relationship between the load and the displacement due to shear deformation. Therefore, the rigidity of the diaphragm can be obtained with high accuracy.
この発明の第２の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム板厚設計方法は、この発明の第２の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法を用いて、前記上柱に設計荷重を与えた場合の前記ダイアフラムの剛性を求め、規格化された複数種類の板厚に鋼板の中から、前記の求められ剛性を充足しかつ最も薄い板厚の鋼板を前記ダイアフラムの材料として選定する。 The second method for designing the diaphragm plate thickness of the steel pipe column joint portion with different diameters of the upper and lower columns according to the present invention uses the second method for predicting the diaphragm stiffness of the steel pipe column joint portion with different diameters of the upper and lower columns. The rigidity of the diaphragm when a design load is applied to the plate is determined, and the steel plate having the thinnest thickness satisfying the required rigidity is selected from among steel sheets having a plurality of standardized plate thicknesses. Select as
このように、この発明のダイアフラム剛性予測方法を用いて、設計荷重に対して必要なダイアフラムの剛性を求め、この求められ剛性を充足しかつ最も薄い板厚の鋼板を選定することで、経済的な最適設計が行える。 Thus, by using the diaphragm stiffness prediction method of the present invention, the diaphragm stiffness required for the design load is obtained, and by selecting the steel plate having the thinnest thickness that satisfies this required stiffness. Can be optimally designed.
参考提案例である第３の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法は、心合わせ形式の接合部等に適用される方法であって、それぞれ角形鋼管柱からなる上柱および下柱を有し、上柱が下柱よりも小径であり、前記下柱の上端開口を閉じて前記下柱の上端に全周溶接されかつ上柱の下端に全周溶接されたダイアフラムを備えた上下柱異径の鋼管柱接合部について、前記ダイアフラムの剛性を予測する方法であって、
前記接合部の解析モデルとして、ダイアフラムを、複数の多角形要素（E01〜E07）に分割した解析モデルを設定する。
前記各多角形要素（E01〜E07）は、前記ダイアフラム上において、
前記上柱の隣合う２つの角部（B,B′）(D,D′)同士を結ぶ直線（BB′）(DD′)、前記上柱の前記２つの角部（B,B′）(D,D′)と対応する前記下柱の２つの角部（A,A′）（E,E′）と前記上柱の前記２つの角部（B,B′）(D,D′)とを結ぶ直線である斜辺（AB,A′B′）（DE,D′E′）となる２本の直線、および前記下柱の前記２つの角部（A,A）（E,E′）同士を結ぶ直線（AA）（EE′）により構成される台形の多角形要素（E01,E02）を、それぞれ台形の上底（BB′,DD′）が対向するように２つ設け、
前記下柱の残り２つの辺上における上柱の幅方向の中心となる幅中心点（C,C′）と前
記台形の多角形要素（E01,E02）の前記各斜辺（AB,A′B′）（DE,D′E′）の両端とを結
ぶ２本の直線（CA,CB）(CD,CE) （C′A′,C′B′）(C′D′,C′E′)とで形成される三角
形の四つの多角形要素（E03〜E06）を設ける。
前記ダイアフラムの残りの領域で構成される６角形の上柱包含多角形要素（E07）を設
け、
前記各多角形要素（E01〜E07）は、曲げ力に対して剛体であってせん断力に対して全体が一様に弾性変形し、かつ各多角形要素（E01〜E07）は各境界となる辺で弾性的に折れ曲がり可能に回転バネで連結されているとする。
前記解析モデルに対して作用する荷重として、上柱包含多角形要素（E07）の前記片方
の台形の多角形要素（E01）と共通の辺（BB′）の端に下向きに作用する荷重と、もう片
方の台形の多角形要素（E0２）と共通の辺（DD′）の端に上向きに作用する荷重を与え、
この荷重によって前記各多角形要素（E01〜E07）に生じた前記回転バネにおける曲げ変形と多角形要素（E01〜E07）のせん断変形を加算し、釣り合い条件から前記ダイアフラムの剛性を求める。
The third method for predicting the diaphragm stiffness of steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns, which is a reference proposal example, is a method applied to joints of centering type, etc. It has a column, the upper column has a smaller diameter than the lower column, and has a diaphragm that is closed at the upper end opening of the lower column and is welded to the upper end of the lower column and is welded to the lower end of the upper column. For steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns, a method for predicting the rigidity of the diaphragm,
As the analysis model of the joint portion, an analysis model in which the diaphragm is divided into a plurality of polygon elements (E01 to E07) is set.
Each polygon element (E01 to E07) is on the diaphragm,
A straight line (BB ′) (DD ′) connecting two adjacent corners (B, B ′) (D, D ′) of the upper column, and the two corners (B, B ′) of the upper column Two corners (A, A ') (E, E') of the lower column corresponding to (D, D ') and the two corners (B, B') (D, D 'of the upper column ), Two straight lines that form the hypotenuse (AB, A′B ′) (DE, D′ E ′), and the two corners (A, A) (E, E) of the lower column ′) Two trapezoidal polygonal elements (E01, E02) composed of straight lines (AA) (EE ′) connecting each other are provided so that the upper bases (BB ′, DD ′) of the trapezoids face each other,
The width center point (C, C ′) which is the center in the width direction of the upper column on the remaining two sides of the lower column and the respective oblique sides (AB, A′B) of the trapezoidal polygonal element (E01, E02) ′) Two straight lines connecting both ends of (DE, D′ E ′) (CA, CB) (CD, CE) (C′A ′, C′B ′) (C′D ′, C′E ′ ) And four polygonal elements (E03 to E06) formed in a triangle.
A hexagonal upper column containing polygonal element (E07) composed of the remaining area of the diaphragm is provided,
Each of the polygon elements (E01 to E07) is rigid with respect to the bending force, and elastically deforms uniformly with respect to the shearing force, and each polygon element (E01 to E07) becomes a boundary. It is assumed that they are connected by a rotating spring so that they can be bent elastically at the sides.
As a load acting on the analysis model, a load acting downward on the end of the common side (BB ′) with the one trapezoidal polygon element (E01) of the upper column-containing polygon element (E07), Apply an upwardly acting load to the edge of the other side (DD ') common to the other trapezoidal polygonal element (E02),
The bending deformation in the rotary spring generated in each polygonal element (E01 to E07) by this load and the shear deformation of the polygonal element (E01 to E07) are added, and the rigidity of the diaphragm is obtained from the balance condition.
この第３の予測方法によると、この発明の概要につき前述したように、ダイアフラムの変形を回転バネとせん断変形バネの組み合わせにより評価するため、容易にかつ明確に評価できる。特に、せん断変形バネを考慮するため、回転バネだけを考慮することでは得られない精度の良い剛性予測が行える。ダイアフラムの回転バネ位置は、多角形要素の境界となる辺であり、降伏線理論による耐力評価方法と類似した形としたため、計算が容易に行える。また、せん断変形バネの位置を、回転バネによって囲まれる領域に一様歪みで生じるとして設定するため、計算が容易となる。
このように、ダイアフラムの剛性の精度の良い計算、予測が容易に行える。そのため、ダイアフラムの板厚増加だけで剛性を確保でき、非常に安価に接合部を構成できる。したがって、柱梁接合部の場合に、通常の通しダイアフラム接合にできるため、テーパ管接合部などにより組立る場合よりも品質が向上する。
According to the third prediction method, as described above with respect to the outline of the present invention, the deformation of the diaphragm is evaluated by the combination of the rotation spring and the shear deformation spring, so that it can be easily and clearly evaluated. In particular, since the shear deformation spring is taken into account, it is possible to predict the rigidity with high accuracy that cannot be obtained by considering only the rotary spring. The rotation spring position of the diaphragm is a side that becomes a boundary of the polygonal element, and has a shape similar to the yield strength evaluation method based on the yield line theory, so that the calculation can be easily performed. In addition, since the position of the shear deformation spring is set so as to be generated with uniform distortion in the region surrounded by the rotary spring, the calculation becomes easy.
Thus, accurate calculation and prediction of the rigidity of the diaphragm can be easily performed. Therefore, rigidity can be ensured only by increasing the thickness of the diaphragm, and the joint can be configured at a very low cost. Therefore, in the case of the column beam joint portion, normal through-diaphragm joining can be performed, so that the quality is improved as compared with the case of assembling with the tapered tube joint portion or the like.
この発明の第１の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法によると、一方向偏心の上下柱異径の鋼管柱接合部につき、通常の板厚を用いた上部通しダイアフラム等となるダイアフラムにつき、剛性を精度良く容易に計算、予測することができる。
この発明の第１の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム板厚設計方法によると、一方向偏心の上下柱異径の鋼管柱接合部につき、上部通しダイアフラム等となるダイアフラムの板厚につき、信頼性の高い剛性予測によって、必要な剛性が確保できるように適切に設計することができる。
According to the first method of predicting the diaphragm rigidity of the steel pipe column joints with different diameters of the upper and lower columns according to the present invention, the steel pipe column joints with different diameters of the upper and lower columns that are eccentric in one direction, The rigidity can be easily calculated and predicted with high accuracy.
According to the first method of designing the diaphragm plate thickness of the steel pipe column joint portion with different diameters of the upper and lower columns according to the present invention, the steel plate column joint portion with different diameters of the upper and lower columns having unidirectional eccentricity Therefore, it is possible to design appropriately so as to ensure the required rigidity by reliable rigidity prediction.
この発明の第２の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法によると、二方向偏心の上下柱異径の鋼管柱接合部につき、通常の板厚を用いた上部通しダイアフラム等となるダイアフラムにつき、剛性を精度良く容易に計算、予測することができる。
この発明の第２の上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム板厚設計方法によると、二方向偏心の上下柱異径の鋼管柱接合部につき、上部通しダイアフラム等となるダイアフラムの板厚につき、信頼性の高い剛性予測によって、必要な剛性が確保できるように適切に設計することができる。
According to the second method of predicting the diaphragm rigidity of the steel pipe column joint portion with different diameters of the upper and lower columns according to the present invention, the upper through diaphragm using a normal plate thickness, etc. The rigidity can be easily calculated and predicted with high accuracy.
According to the second method of designing the diaphragm plate thickness of the steel pipe column joint of the different diameters of the upper and lower columns according to the present invention, the thickness of the diaphragm serving as the upper through diaphragm, etc. Therefore, it is possible to design appropriately so as to ensure the required rigidity by reliable rigidity prediction.
この発明の実施形態を図面と共に説明する。この実施形態における耐力予測および板厚設計の対象となる上下柱異径の鋼管柱接合部の形式としては、図３，図４に示す一方向偏心形式と、図５，図６に示す二方向偏心形式とがあるが、説明を分かり易くするために、図１，図２に示す心合わせ形式についても説明する。この発明の剛性予測方法の対象となる鋼管柱接合部は、梁との接合部を含む場合に限らないが、以下の説明では、鉄骨柱梁接合部に適用した例につき説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As the types of steel pipe column joints with different diameters of the upper and lower columns, which are the targets of the yield strength prediction and the plate thickness design in this embodiment, the unidirectional eccentric type shown in FIGS . 3 and 4 and the two directions shown in FIGS. Although there is an eccentric type, the alignment type shown in FIGS. 1 and 2 will also be described for easy understanding. Although the steel pipe column joint part used as the object of the rigidity prediction method of this invention is not restricted to a case where a joint part with a beam is included, the following description demonstrates about the example applied to the steel column beam joint part.
図１，図２と共に、心合わせ形式の鉄骨柱梁接合部の構成を説明する。この上下柱異径の鉄骨柱梁接合部は、それぞれ断面正方形の角形鋼管柱からなる下柱１および上柱２を有し、上柱２が下柱１よりも小径である。下部通しダイアフラム４は、下柱１の上端開口を閉じるように上端面上に配置されて周囲に張り出し、下柱２に全周溶接されている。接合部パネル３は、下柱１と略同径の角形直筒状であり、下部通しダイアフラム４の上面に配置されて立ち上がり、下端が下部通しダイアフラム４に全周溶接されている。接合部パネル３には、例えば下柱１と同じ断面形状でかつ同じ断面寸法の角形鋼管の切断体が用いられる。上部通しダイアフラム５は、接合部パネル３の上端開口を閉じるように上端面上に配置されて周囲に張り出し、接合部パネル３に全周溶接されている。上柱２は、下端が下部通しダイアフラム４に載せられて下端の全周が上部通しダイアフラム４に溶接されている。下部通しダイアフラム４および上部通しダイアフラム５は、いずれも正方形である。各ダイアフラム４，５と柱１，２，接合部パネル３との溶接部７は、いずれも裏当て金８を用いた完全溶込み溶接である。下柱１および上柱２は、例えばそれぞれ下柱および上階柱となる。
The structure of the center-aligned steel beam-column joint will be described with reference to FIGS. Each of the steel column beam joints having different diameters of the upper and lower columns has a
鉄骨梁６はＨ形鋼からなり、その下側および上側のフランジ６ａ，６ｂが、下部通しダイアフラム４および上部通しダイアフラム５の端面に溶接されている。鉄骨梁６は、図示の例では柱の周囲の四方に延びて設けられているが、１〜３方向のいずれかのみに設けられていても良い。
The
図３，４の一方向偏心形式の上下柱異径の鉄骨柱梁接合部は、小径の上柱２を、下柱１に対して断面の１辺が揃うように偏心させ、その直交方向に対しては互いに柱心が揃うように配置したものである。鉄骨梁６は、上下の柱２，１が揃う柱面を除く３方に接合されている。鉄骨梁６は、１方または２方のみに接合しても、また４方に接合しても良い。その他の構成は、図１，２と共に前述した心合わせ形式の鉄骨柱梁接合部と同じである。
3 and 4, the steel column beam joint with different diameters of the upper and lower columns is eccentric so that one side of the cross-section is aligned with the
図５，６の二方向偏心形式の上下柱異径の鉄骨柱梁接合部は、小径の上柱２を、下柱１に対して隣合う２辺が揃うように、すなわち一つの角部が揃うように偏心させて配置したものである。鉄骨梁６は、前記一つの角部に対して対角線方向に対向する角部の両側に隣合う２辺に接合されている。鉄骨梁６は、１方のみに接合しても、また３方または４方に接合しても良い。その他の構成は、図１，２と共に前述した心合わせ形式の鉄骨柱梁接合部と同じである。
5 and 6, the steel column beam joint portion having different diameters of the upper and lower columns of the two-way eccentric type is arranged so that the two sides adjacent to the
上記の上下柱異径の鉄骨柱梁接合部である鋼管柱接合部を対象とするダイアフラムの剛性予測方法および板厚設計方法を説明する。なお、以下の説明において、単に「ダイアフラム」とあるのは、「上部通しダイアフラム５」を意味する。符号「５」についても省略する場合がある。
A diaphragm rigidity prediction method and a plate thickness design method for steel pipe column joints, which are steel column beam joints having different diameters in the upper and lower columns, will be described. In the following description, simply “diaphragm” means “upper through
心合わせ接合部の剛性につき、図７〜図９と共に説明する。図７に心合せ接合部の回転剛性解析モデルを示す。ダイアフラム５を複数の多角形要素Ｅ01〜Ｅ07に分割し，各要素01〜Ｅ07はその境界に設けられた回転バネで連結されている。多角形要素Ｅ01〜Ｅ07は、せん断変形については全体に一様に変形が生じるとする。
The rigidity of the centering joint will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a rotational rigidity analysis model of the centering joint. The
各多角形要素Ｅ01〜Ｅ07の範囲につき、具体的に説明する。上柱２の隣合う２つの角部Ｂ，Ｂ′同士を結ぶ直線ＢＢ′、前記２つの角部Ｂ，Ｂ′と対応する下柱１の２つの角部Ａ，Ａ′と前記上柱２の前記２つの角部Ｂ，Ｂ′とを結ぶ直線である斜辺ＡＢ、Ａ′Ｂ′となる２本の直線、および下柱１の前記２つの角部Ａ，Ａ′同士を結ぶ直線ＡＡ′により構成される台形の多角形要素Ｅ0１を設ける。これと同様に、直線ＤＤ′，ＤＥ，Ｄ′Ｅ′，ＥＥ′により構成される台形の多角形要素Ｅ0２を設ける。
下柱１の残りの辺ＡＥにおける上柱２の幅方向の中心となる幅中心点Ｃと前記台形の多角形要素Ｅ01の前記斜辺ＡＢとこの斜辺ＡＢの両端とを結ぶ２本の直線ＣＡ，ＣＢとで形成される三角形の多角形要素Ｅ03を設ける。これと同様に三角形の多角形要素Ｅ04，Ｅ0５，Ｅ0６を設ける。
前記ダイアフラム５の残りの領域で構成される６角形の上柱包含多角形要素Ｅ0７を設ける。
The range of each of the polygon elements E01 to E07 will be specifically described. A straight line BB ′ connecting two adjacent corners B, B ′ of the
Two straight lines CA connecting the width center point C, which is the center in the width direction of the
A hexagonal upper column containing polygon element E07 constituted by the remaining area of the
前記角部Ｂは、詳しくは、図７（Ｃ）に拡大して示すように、上柱２の外面における下柱中心寄りの辺（ＢＢ′）における、上柱２の偏り方向と平行な辺（ＢＤ）から上柱２の肉厚ｔの２倍だけ離れた点とする。角形鋼管は、各角部が円弧状に湾曲しており、外周の断面の辺における直線と角の円弧との接続点が上記の上柱２の肉厚ｔの２倍だけ離れた点であり、この点をＢとする。角部Ｂ′も同様である。残りの各角または点は、柱１の２辺の各肉厚の中心となる直線の交点、または肉厚の中心上の点である。以下の説明では、「角部Ｂ」を「点Ｂ」と称する場合がある。他の各角部などについても、上記と同様に点と称する場合がある。
Specifically, as shown in an enlarged view in FIG. 7C, the corner portion B is a side parallel to the biasing direction of the
このように仮定した解析モデルを用い、次のように、荷重、変位、歪エネルギーの関係を用いてダイアフラム５の剛性を求める。
点Bに下向きの力Ｐ，点Dに上向きの力Ｐが作用し，それぞれ変位δが生じるとする。この変位δは，多角形要素01〜Ｅ07を剛体と仮定した剛体-バネモデルを用いて算定される変位δmと，多角形要素Ｅ01〜Ｅ07のせん断変形によって生じる変位δｓの和で与える。
δ＝δｍ＋δｓ
Using the analysis model assumed in this way, the rigidity of the
It is assumed that a downward force P is applied to point B and an upward force P is applied to point D, resulting in displacement δ. This displacement δ is given by the sum of a displacement δ m calculated using a rigid-spring model assuming that the polygon elements 01 to E07 are rigid bodies and a displacement δ s caused by the shear deformation of the polygon elements E01 to E07.
δ = δ m + δ s
剛体-バネモデルによる曲げ変形を説明する。
ここでは図８に示すように，対称性を考慮してダイアフラム５の1/4を対象に考える。剛体-バネモデルでは多角形要素を剛体と仮定して解析する。点Bに荷重Ｐが作用し，変位δｍが生じた場合，各回転バネに生じる回転角は，それぞれ以下の式で与えられる。
The bending deformation by the rigid-spring model will be explained.
Here, as shown in FIG. 8, considering the symmetry, 1/4 of the
各回転バネのバネ剛性を，それぞれ以下の式で与える。
各回転バネに蓄えられる歪エネルギーは，それぞれ以下の式で与えられる。
回転バネに蓄えられる歪エネルギーの和UMは，次式で与えられる。
カスティリアーノの定理を用いると，荷重Ｐとδｍの関係は次式で与えられる。
よって，心合せ接合部の剛体-バネモデルによる曲げ剛性は，次式で与えられる。
多角形要素によるせん断変形を説明する。
ここでは図９に示すように，対称性を考慮してダイアフラムの1/4を対象に考える。点Bに荷重Pが作用し，各多角形要素が面外方向にせん断変形して，変位δｓが生じた場合各要素のせん断歪を，それぞれ以下の式で与える。
A shear deformation by a polygon element will be described.
Here, as shown in FIG. 9, considering a symmetry, 1/4 of the diaphragm is considered. When a load P acts on the point B and each polygonal element shears and deforms in the out-of-plane direction and a displacement δ s is generated, the shear strain of each element is given by the following equations.
各要素の体積を，それぞれ以下の式で与える。
各要素に蓄えられる歪エネルギーは，それぞれ以下の式で与えられる。
各要素に蓄えられる歪エネルギーの和Usは，次式で与えられる。
カスティリアーノの定理を用いると，荷重Ｐとδｓの関係は次式で与えられる。
よって，心合せ接合部の剛体-バネモデルによる曲げ剛性は，次式で与えられる。
心合わせ接合部のダイアフラム回転剛性を説明する。
上記の3つの式より，曲げモーメントＭと回転角θの関係は次式で与えられる。
この参考提案例の予測方法によると、ダイアフラム５の変形を回転バネとせん断変形バネの組み合わせにより評価するため、容易にかつ明確に評価できる。特に、せん断変形バネを考慮するため、回転バネだけを考慮することでは得られない精度の良い剛性予測が行える。ダイアフラム５の回転バネ位置は、多角形要素E01〜E07の境界となる辺であり、降伏線理論による耐力評価方法と類似した形としたため、計算が容易に行える。また、せん断変形バネの位置を、回転バネによって囲まれる領域に一様歪みで生じるとして設定するため、計算が容易となる。
このように、ダイアフラム５の剛性の精度の良い計算、予測が容易に行える。そのため、ダイアフラム５の板厚増加だけで剛性を確保でき、非常に安価に接合部を構成できる。したがって、柱梁接合部の場合に、通常の通しダイアフラム接合にできるため、テーパ管接合部などにより組立てる場合よりも品質が向上する。
According to the prediction method of this reference proposal example , the deformation of the
Thus, accurate calculation and prediction of the rigidity of the
一方向偏心接合部の剛性につき、図１０〜図１２と共に説明する。
図１０に一方向偏心接合部の回転剛性解析モデルを示す。ダイアフラム５を複数の多角形要素Ｅ１１〜Ｅ１４に分割する。各要素Ｅ11〜Ｅ14は、その境界に設けられた回転バネで連結されている。また、各要素Ｅ11〜Ｅ14は、せん断変形については全体に一様に変形が生じるとする。さらに次の上柱包含多角形要素Ｅ14における上柱２の断面と下柱２の断面とが揃う辺では上下の柱１，２に軸歪みが生じるとする。
The rigidity of the unidirectional eccentric joint will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 shows a rotational rigidity analysis model of the unidirectional eccentric joint. The
各多角形要素Ｅ11〜Ｅ14の範囲につき、具体的に説明する。前記ダイアフラム５上において、
上柱２における、下柱１の中心寄りの角である２点の中心寄り角部B,B′同士を結ぶ直線BB′、前記各中心寄り角部B,B′と下柱１の上柱離れ側の辺の両端の角部A,A′とをそれぞれ結ぶ直線である２本の斜辺AB,A′B′、および下柱１の上柱離れ側の辺の両端の角部A,A′を結ぶ直線AA′により形成される台形の多角形要素Ｅ11と、
この台形の多角形要素Ｅ11における前記斜辺AB,A′B′と共通な直線、および下柱１の上柱偏り方向と平行な辺上における上柱の幅の中心となる偏り中心点Cと前記斜辺AB,A′B′に共通な直線の両端とをそれぞれ結ぶ２本の直線CB,CA（C′B′,C′A′）により形成される２つの三角形の多角形要素Ｅ12,Ｅ13と、
前記ダイアフラム５の残り部分である６角形の上柱包含多角形要素Ｅ14との、合計で４つの多角形要素Ｅ11〜Ｅ14とする。
The range of each of the polygon elements E11 to E14 will be specifically described. On the
A straight line BB ′ connecting the two central corners B and B ′, which are the corners near the center of the
A straight line common to the oblique sides AB and A'B 'in the trapezoidal polygonal element E11, and the deviation center point C serving as the center of the width of the upper column on the side parallel to the upper column deviation direction of the
A total of four polygonal elements E11 to E14 are formed with the hexagonal upper column containing polygonal element E14 which is the remaining part of the
前記角部B等は、詳しくは次のように定める。上柱２における前記下柱中心寄りの角部Bは、図１０（C）に拡大して示すように、上柱２の外面における下柱中心寄りの辺BB′における、上柱２の偏り方向と平行な辺から上柱２の肉厚ｔの２倍だけ離れた点とする。前記下柱１の上柱離れ側の辺の角部A、A′、および前記下柱２の上柱偏り方向と平行な辺上における上柱の幅の中心となる偏り中心点C、C′は、それぞれ下柱１の２辺の各肉厚の中心となる直線の交点、および前記の肉厚の中心上の点とする。なお、以下の説明において、「角部B」等は、「点B」等と称する場合がある。
The corner B and the like are determined in detail as follows. The corner B of the
前記解析モデルに対して作用する荷重として、上柱２の前記２点の中心寄り角部Bに下向きに作用する荷重と、辺寄りの辺の２点の角部G,G′に上向きに作用する荷重を与え、
この荷重によって各多角形要素Ｅ11〜Ｅ14に生じた前記回転バネにおける曲げ変形と多角形要素のせん断変形を加算し、釣り合い条件から前記ダイアフラム５の剛性を求める。
具体的には次のようにしてダイアフラム５の剛性を求める。
As the load acting on the analytical model, the load acting downward on the central corner B of the two points of the
The bending deformation in the rotary spring generated in each of the polygon elements E11 to E14 by this load and the shear deformation of the polygon element are added, and the rigidity of the
Specifically, the rigidity of the
点Bに下向きの力Ｐ，点Dに上向きの力Ｐが作用し，それぞれ変位δが生じるとする。この変位δは，多角形要素を剛体と仮定した剛体-バネモデルを用いて算定される変位δｍと，多角形要素のせん断変形によって生じる変位δｓの和で与える。
δ= δｍ+δｓ
It is assumed that a downward force P is applied to point B and an upward force P is applied to point D, resulting in displacement δ. This displacement δ is given as the sum of a displacement δ m calculated using a rigid-spring model assuming that the polygon element is a rigid body and a displacement δ s caused by the shear deformation of the polygon element.
δ = δ m + δ s
剛体-バネモデルによる曲げ変形につき説明する。
ここでは図１１に示すように，対称性を考慮してダイアフラムの1/2を対象に考える。剛体-バネモデルでは前述のように多角形要素Ｅ11〜Ｅ14を剛体と仮定して解析する。点Bに荷重Ｐが作用し，変位δｍが生じた場合，各回転バネに生じる回転角は，それぞれ以下の式で与えられる。
The bending deformation by the rigid body-spring model will be described.
Here, as shown in FIG. 11, a half of the diaphragm is considered as a target in consideration of symmetry. In the rigid body-spring model, analysis is performed on the assumption that the polygon elements E11 to E14 are rigid bodies as described above. When the load P acts on the point B and the displacement δ m is generated, the rotation angle generated in each rotary spring is given by the following equations, respectively.
各回転バネのバネ剛性を，それぞれ以下の式で与える。
各回転バネに蓄えられる歪エネルギーは，それぞれ以下の式で与えられる。
下柱の軸歪により蓄えられる歪エネルギーは，以下の式で与えられる。
回転バネおよび下柱に蓄えられる歪エネルギーの和UMは，次式で与えられる。
カスティリアーノの定理を用いると，荷重Ｐとδｍの関係は次式で与えられる。
よって，心合せ接合部の剛体-バネモデルによる曲げ剛性は，次式で与えられる。
多角形要素によるせん断変形につき説明する。
ここでは図１２に示すように，対称性を考慮してダイアフラムの1/2を対象に考える。点Bに荷重Ｐが作用し，各多角形要素が面外方向にせん断変形して，変位δｓが生じた場合各要素のせん断歪を，それぞれ以下の式で与える。
The shear deformation due to the polygonal element will be described.
Here, as shown in FIG. 12, half of the diaphragm is considered in consideration of symmetry. When a load P acts on the point B and each polygonal element shears and deforms in the out-of-plane direction, and a displacement δ s is generated, the shear strain of each element is given by the following equations.
カスティリアーノの定理を用いると，荷重Ｐとδｓの関係は次式で与えられる。
よって，心合せ接合部の剛体-バネモデルによる曲げ剛性は，次式で与えられる。
一方向偏心接合部のダイアフラム回転剛性につき説明する。
δ= δｍ+δｓより，荷重Ｐとδの関係は次式で与えられる。
From δ = δ m + δ s , the relationship between loads P and δ is given by the following equation.
上記の3つの式より，曲げモーメントＭと回転角θの関係は次式で与えられる。
この実施形態における一方向偏心場合の予測方法によると、ダイアフラム５の変形を回転バネとせん断変形バネの組み合わせにより評価するため、容易にかつ明確に評価できる。特に、せん断変形バネを考慮するため、回転バネだけを考慮することでは得られない精度の良い剛性予測が行える。ダイアフラム５の回転バネ位置は、多角形要素の境界となる辺であり、降伏線理論による耐力評価方法と類似した形としたため、計算が容易に行える。また、せん断変形バネの位置を、回転バネによって囲まれる領域に一様歪みで生じるとして設定するため、計算が容易となる。
この実形態は一方向偏心の場合であるが、上下柱１，２に軸歪みが生じることを考慮したため、ダイアフラム５の変形と変形の釣り合いを満足させることができる。
このように、一方向偏心の接合部でありながらダイアフラム５の剛性の精度の良い計算、予測が容易に行える。そのため、一方向偏心の接合部において、ダイアフラム５の板厚増加だけで剛性を確保でき、非常に安価に接合部を構成できる。したがって、柱梁接合部の場合に、通常の通しダイアフラム接合にできるため、テーパ管接合部などにより組立てる場合よりも品質が向上する。
According to the prediction method in the case of unidirectional eccentricity in this embodiment, the deformation of the
This actual form is a case of eccentricity in one direction, but considering the fact that axial distortion occurs in the upper and
In this way, calculation and prediction with high accuracy of the rigidity of the
二方向偏心接合部の剛性につき、図１３〜図１５と共に説明する。
図１３に二方向偏心接合部の回転剛性解析モデルを示す。ダイアフラム５を複数の多角形要素Ｅ21〜Ｅ25に分割する。各要素Ｅ21〜Ｅ25はその境界に設けられた回転バネで連結されている。また、各要素Ｅ21〜Ｅ25は、せん断変形については全体に一様に変形が生じるとする。さらに、次の上柱包含多角形要素Ｅ25における上柱２の角と下柱１の角とが揃う角部Gでは上下の柱１，２に軸歪みが生じるとする。
The rigidity of the two-way eccentric joint will be described with reference to FIGS.
FIG. 13 shows a rotational rigidity analysis model of the bi-directional eccentric joint. The
各多角形要素Ｅ21〜Ｅ25の範囲につき、具体的に説明する。前記ダイアフラム５上において、上柱２の下柱２に対する最中心寄り角部Bと前記下柱１の上柱反偏り側の角部Aとを結ぶ直線AB、下柱１の前記反偏り側の角部Aとこの角部の隣りの角部C，C′とを結ぶ直線AC，AC′および前記隣の角部C，C′と前記上柱２の前記最中心寄り角部Bとを結ぶ直線CB，C′Bによりそれぞれ形成される三角形の２つの非偏り側多角形要素Ｅ21，Ｅ22と、
前記上柱２の下柱１の辺と揃う辺上で中央側の角から任意距離だけ離れた点である上柱辺上点D，D′と前記隣の角部C，C′とを結ぶ直線DC，D′C′、および前記上柱２の前記最中心寄り角部Bと前記隣りの角部C，C′および前記上柱辺上点D，D′とをそれぞれ結ぶ２本の直線BC，BD，BC′，BD′とでそれぞれ構成される三角形の一方偏り側多角形要素Ｅ23，Ｅ24と、
前記ダイアフラムの残り部分である４角形の上柱包含多角形要素E25との、
合計で５つの多角形要素Ｅ21〜Ｅ25とする。
前記各角部B等は、詳しくは、上柱２もしくは下柱１の２辺の各肉厚の中心となる直線の交点、または上柱２もしくは下柱１の肉厚の中心上の点とする。前記「角部B」等とある記載は、「点B」と称する場合がある。
The range of each of the polygon elements E21 to E25 will be specifically described. On the
On the side aligned with the side of the
A rectangular upper column containing polygonal element E25 which is the remaining part of the diaphragm;
A total of five polygon elements E21 to E25 are used.
Specifically, each of the corners B and the like is defined by an intersection of straight lines that are the centers of the thicknesses of the two sides of the
前記解析モデルに対して作用する荷重として、前記上柱２の前記最中心寄り角部Bに下向きに作用する荷重と、前記上柱辺上点D,D′に上向きに作用する荷重を与え、
この荷重によって前記各多角形要素Ｅ21〜Ｅ25に生じた前記回転バネにおける曲げ変形と多角形要素21〜Ｅ25のせん断変形を加算し、釣り合い条件から前記ダイアフラム５の剛性を求める。
具体的には次のようにしてダイアフラム５の剛性を求める。
As a load acting on the analysis model, a load acting downward on the most central corner B of the
The bending deformation in the rotary spring generated in each of the polygon elements E21 to E25 by this load and the shear deformation of the polygon elements 21 to E25 are added, and the rigidity of the
Specifically, the rigidity of the
点Bに下向きの力Ｐ，点Dに上向きの力Ｐが作用し，それぞれ変位δが生じるとする。この変位δは，多角形要素21〜Ｅ25を剛体と仮定した剛体-バネモデルを用いて算定される変位δmと，多角形要素21〜Ｅ25のせん断変形によって生じる変位δｓの和で与える。
δ＝δｍ＋δｓ
It is assumed that a downward force P is applied to point B and an upward force P is applied to point D, resulting in displacement δ. This displacement δ is given by the sum of a displacement δ m calculated using a rigid-spring model assuming that the polygon elements 21 to E25 are rigid bodies and a displacement δ s caused by the shear deformation of the polygon elements 21 to E25.
δ = δ m + δ s
剛体-バネモデルによる曲げ変形につき説明する。
ここでは図１４に示すように，剛体-バネモデルでは多角形要素を剛体と仮定して解析する。点Bに荷重Ｐが作用し，変位δｍが生じた場合，各回転バネに生じる回転角は，それぞれ以下の式で与えられる。
The bending deformation by the rigid body-spring model will be described.
Here, as shown in FIG. 14, in the rigid body-spring model, the polygonal element is assumed to be a rigid body and analyzed. When the load P acts on the point B and the displacement δ m is generated, the rotation angle generated in each rotary spring is given by the following equations, respectively.
各回転バネのバネ剛性を，それぞれ以下の式で与える。
各回転バネに蓄えられる歪エネルギーは，それぞれ以下の式で与えられる。
下柱の軸歪により蓄えられる歪エネルギーは，以下の式で与えられる。
回転バネに蓄えられる歪エネルギーの和ＵMは，次式で与えられる。
カスティリアーノの定理を用いると，荷重Ｐとδｍの関係は次式で与えられる。
よって，心合せ接合部の剛体-バネモデルによる曲げ剛性は，次式で与えられる。
多角形要素によるせん断変形
ここでは図１５右下に示すように，点Bに荷重Ｐが作用し，各多角形要素Ｅ21〜Ｅ25が面外方向にせん断変形して，変位δsが生じた場合、各要素Ｅ21〜Ｅ25のせん断歪を，それぞれ以下の式で与える。
Here, as shown in the lower right of FIG. 15, when a load P acts on point B, and each polygonal element E21 to E25 shears and deforms in the out-of-plane direction, resulting in displacement δ s. The shear strains of the elements E21 to E25 are given by the following equations, respectively.
カスティリアーノの定理を用いると，荷重Ｐとδsの関係は次式で与えられる。
よって，心合せ接合部の剛体-バネモデルによる曲げ剛性は，次式で与えられる。
二方向偏心接合部のダイアフラム回転剛性につき説明する。
上記の3つの式より，曲げモーメントMと回転角θ の関係は次式で与えられる。
この実施形態における二方向偏心の場合の予測方法によると、ダイアフラム５の変形を回転バネとせん断変形バネの組み合わせにより評価するため、容易にかつ明確に評価できる。特に、せん断変形バネを考慮するため、回転バネだけを考慮することでは得られない精度の良い剛性予測が行える。ダイアフラム５の回転バネ位置は、多角形要素E21〜E25の境界となる辺であり、降伏線理論による耐力評価方法と類似した形としたため、計算が容易に行える。また、せん断変形バネの位置を、回転バネによって囲まれる領域に一様歪みで生じるとして設定するため、計算が容易となる。
この実施形態の剛性予測方法は、二方向偏心の場合であるが、上下柱１，２に軸歪みが生じることを考慮したため、ダイアフラム５の変形と変形の釣り合いを満足させることができる。
このように、二方向偏心の接合部でありながらダイアフラム５の剛性の精度の良い計算、予測が容易に行える。そのため、二方向偏心の接合部において、ダイアフラム５の板厚増加だけで剛性を確保でき、非常に安価に接合部を構成できる。したがって、柱梁接合部の場合に、通常の通しダイアフラム接合にできるため、テーパ管接合部などにより組立てる場合よりも品質が向上する。
According to the prediction method in the case of the bi-directional eccentricity in this embodiment, since the deformation of the
Although the rigidity prediction method of this embodiment is a case of bi-directional eccentricity, it is possible to satisfy the balance between the deformation of the
In this way, calculation and prediction with high accuracy of rigidity of the
つぎに、ダイアフラムの板厚設計方法につき説明する。この板厚設計方法は、上記の心合わせ、一方向偏心、二方向偏心のいずれかの実施形態に係るダイアフラム剛性予測方法を用いて、前記上柱２に設計荷重を与えた場合の前記ダイアフラム５の剛性を求め、規格化された複数種類の板厚に鋼板の中から、前記の求められた剛性を充足しかつ最も薄い板厚の鋼板を前記ダイアフラム５の材料として選定する方法である。例えば、検討をつけた範囲の各板厚の鋼板をダイアフラム５に用いた場合のダイアフラム５の剛性を、上記実施形態の剛性予測方法で求め、必要とされる剛性を満足する板厚の鋼板の中から最も薄い鋼板を選択する。
Next, a method for designing the thickness of the diaphragm will be described. This plate thickness design method uses the diaphragm stiffness prediction method according to any one of the above-described centering, one-way eccentricity, and two-way eccentricity, and the
鋼板は、ＪＩＳ規格や他の規格によって板厚が分類され、その分類に応じて鋼材メーカーから供給される。ダイアフラム５については、分類された板厚の中から適した板厚の鋼板を選ぶことになる。この場合に、上記いずれかのダイアフラム剛性予測方法を用いて、設計荷重に対して必要なダイアフラム５の剛性を求め、この求められた剛性を充足しかつ最も薄い板厚の鋼板を選定することで、経済的な最適設計が行える。
Steel sheets are classified according to JIS standards and other standards, and are supplied from steel manufacturers according to the classification. As for the
解析による性能確認につき説明する。
接合部剛性評価式の妥当性確認
有限要素解析
柱サイズとダイアフラム板厚をパラメータとした数値解析を行い，それに基づいて上部通しダイアフラム接合部剛性の評価式の妥当性を確認する。
数値解析は材料非線形と幾何非線形を考慮した弾塑性有限要素解析とする。解析は汎用構造解析プログラムMSC.Marc2005〈商品名〉を用いて行った。解析モデルを図１６に示す。有限要素モデルはフルモデルとし，上柱端部に水平力Ｐを作用させた。解析モデルの変数は，上柱・下柱寸法および板厚，ダイアフラムの板厚である。
The performance confirmation by analysis will be explained.
Validity confirmation finite element analysis of joint stiffness evaluation formula Numerical analysis is performed with the column size and diaphragm plate thickness as parameters, and based on this, the validity of the evaluation formula for the rigidity of the upper through-diaphragm joint is confirmed.
The numerical analysis is elasto-plastic finite element analysis considering material nonlinearity and geometric nonlinearity. The analysis was performed using the general-purpose structural analysis program MSC.Marc2005 (trade name). The analysis model is shown in FIG. The finite element model was a full model, and a horizontal force P was applied to the upper column end. The variables in the analysis model are the dimensions of the upper and lower columns, the plate thickness, and the plate thickness of the diaphragm.
解析モデル一覧
解析モデルの一覧を表１および表2に示す。上柱径200mmから500mm，下柱径250mmから550mmまでの柱で径差50mmと100mmについて，ダイアフラム板厚を12,22,32,40,50,60mmの組合せ78体について心合せ形式，一方向偏心，二方向偏心の柱形式となるモデルをそれぞれ作成した。試験モデルは計234体である。
List of analysis models Tables 1 and 2 list the analysis models. Alignment type, one-way for 78 combinations with diameters of 50mm and 100mm for upper column diameter 200mm to 500mm, lower column diameter 250mm to 550mm, and
上部通しダイアフラム接合部の回転剛性Kdは，次式で与える。
解析結果-計算値比較
図１８から図２０に剛性評価式とFEM解析結果の比較を示す。横軸はダイアフラム回転剛性計算値を柱剛度で除した値，縦軸はFEMのダイアフラム回転剛性を柱剛度で除した値である。色付の点は前回の既評定の際に行ったFEM解析モデルの結果，黒点は今回新たに追加で行ったFEM解析モデルの結果である。
Analysis Result-Calculated Value Comparison FIGS. 18 to 20 show a comparison between the stiffness evaluation formula and the FEM analysis result. The horizontal axis is the value obtained by dividing the calculated diaphragm rotational stiffness by the column stiffness, and the vertical axis is the value obtained by dividing the FEM diaphragm rotational stiffness by the column stiffness. The colored points are the results of the FEM analysis model performed during the previous assessment, and the black dots are the results of the FEM analysis model newly added this time.
性能確認のまとめ
上部通しダイアフラム接合部剛性の評価式は，ダイアフラム板厚がかなり厚い場合においても，ダイアフラムの回転剛性を概ね精度良く捉えることを確認した。
Summary of Performance Confirmation It was confirmed that the evaluation formula for the rigidity of the upper-diaphragm joint joints captures the rotational rigidity of the diaphragm almost accurately even when the diaphragm plate thickness is considerably thick.
１：下柱
２：上柱
３：接合部パネル
４：下部通しダイアフラム
５：上部通しダイアフラム
６：鉄骨梁
E0１〜E07：多角形要素
E1１〜E15：多角形要素
E2１〜E25：多角形要素
1: Lower column 2: Upper column 3: Joint panel 4: Lower through diaphragm 5: Upper through diaphragm 6: Steel beam
E01 to E07: Polygon elements
E11 to E15: Polygon elements
E21 to E25: Polygon elements
Claims (7)
前記鋼管柱接合部の解析モデルとして、前記ダイアフラムを、複数の多角形要素（E11
〜E14）に分割した解析モデルを設定し、前記各多角形要素（E11〜E14）は、前記ダイア
フラム上において、
前記上柱における、下柱の中心寄りの角である２点の中心寄り角部（B,B′）同士を結
ぶ直線（BB′）、前記各中心寄り角部（B,B′）と下柱の上柱離れ側の辺の両端の角部（A,A′）とをそれぞれ結ぶ直線である２本の斜辺（AB,A′B′）、および前記下柱の上柱離
れ側の辺の両端の角部同士（A,A′）を結ぶ直線（A,A′）により形成される台形の多角形要素（E11）と、
この台形の多角形要素（E11）における前記斜辺（AB,A′B′）と共通な直線、および前記下柱の上柱偏り方向と平行な辺上における上柱の幅の中心となる偏り中心点（C,C′）
と前記斜辺（AB,A′B′）に共通な直線の両端とをそれぞれ結ぶ２本の直線（AC,BC,）（A′C′,B′C′,）により形成される２つの三角形の多角形要素（E12,E13）と、
前記ダイアフラムの残り部分である６角形の上柱包含多角形要素（E14）との、
合計で４つの多角形要素（E11〜E14）とし、
前記各多角形要素（E11〜E14）は、曲げ力に対して剛体であってせん断力に対して全体が一様に弾性変形し、かつ各多角形要素は各境界となる辺で弾性的に折れ曲がり可能に回転バネで連結されているとし、さらに前記上柱包含多角形要素における前記上柱の断面と下柱の断面とが揃う辺では上下の柱に軸歪みが生じるとし、
前記解析モデルに対して作用する荷重として、上柱の前記２点の中心寄り角部（B,B′
）に下向きに作用する荷重と、端寄りの辺の２点の角部（G,G′）に上向きに作用する荷
重を与え、
この荷重によって前記各多角形要素に生じた前記回転バネにおける曲げ変形と多角形要素のせん断変形を加算し、釣り合い条件から前記ダイアフラムの剛性を求める、
ことを特徴とする上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法。 Each has an upper column and a lower column made of square steel pipe columns, the upper column is smaller in diameter than the lower column, the upper end opening of the lower column is closed, and the entire lower end is welded to the upper end of the lower column, and the lower end of the upper column The upper and lower columns are eccentric in one direction with respect to the lower column so that one side of the cross section of the upper column is aligned with one side of the cross section of the lower column. A method for predicting the rigidity of the diaphragm for steel pipe column joints of different diameters,
As an analysis model of the steel pipe column joint, the diaphragm is made up of a plurality of polygonal elements (E11
To E14), the polygonal elements (E11 to E14) are set on the diaphragm.
A straight line (BB ') connecting the two central corners (B, B'), which are the corners near the center of the lower pillar, in the upper pillar, the central corners (B, B ') and the bottom Two hypotenuses (AB, A'B '), which are straight lines connecting the corners (A, A') of both ends of the side of the upper column away from the upper column, and sides of the lower column away from the upper column A trapezoidal polygonal element (E11) formed by a straight line (A, A ') connecting corners (A, A') at both ends of
A straight line common to the hypotenuse (AB, A'B ') in this trapezoidal polygonal element (E11), and a deviation center serving as the center of the width of the upper column on the side parallel to the upper column deviation direction of the lower column Point (C, C ′)
And two triangles formed by two straight lines (AC, BC,) (A'C ', B'C',) that connect both ends of the straight line common to the hypotenuse (AB, A'B '). Polygon elements (E12, E13)
A hexagonal upper column containing polygonal element (E14) which is the remaining part of the diaphragm;
A total of four polygon elements (E11 to E14)
Each of the polygonal elements (E11 to E14) is a rigid body with respect to a bending force and elastically deforms uniformly with respect to a shearing force, and each polygonal element is elastically at each boundary side. It is assumed that the upper and lower pillars are axially distorted on the side where the upper pillar section and the lower pillar section of the upper pillar-containing polygonal element are aligned with each other.
As the load acting on the analytical model, the corners (B, B '
) And load acting on the two corners (G, G ') of the side near the edge.
The bending deformation in the rotary spring generated in each polygonal element due to this load and the shear deformation of the polygonal element are added, and the rigidity of the diaphragm is obtained from the balance condition.
Diaphragm stiffness prediction method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns.
前記解析モデルのダイアフラムにおける前記上柱の中心寄り角部となる点（Ｂ）に下向きに与えた荷重（Ｐ）によって、前記中心寄り角部となる点（Ｂ）に生じる変位δが、前記各回転バネの曲げ変形による変位δｍと各多角形要素のせん断変形によって生じる変位δｓとの和（δ＝δｍ＋δｓ）であるとし、
前記荷重（Ｐ）の負荷時に、前記各回転バネに蓄えられる歪みエネルギー、前記下柱の軸歪みにより蓄えられる歪みエネルギー、およびこれら回転バネおよび下柱に蓄えられる歪みエネルギーの和を求め、
この歪みエネルギーの和を用いて、前記与えた荷重（Ｐ）と前記曲げ変形による変位δｍとの関係から前記ダイアフラムの曲げ剛性ｋｍを求め、
前記荷重（Ｐ）の負荷時に、前記各多角形要素（E11〜E14）が面外方向にせん断変形してこのせん断変形により前記変位δｓが生じた場合に前記各多角形要素（E11〜E14）に蓄えられる歪みエネルギーの和を求め、
この歪みエネルギーの和を用いて、前記与えた荷重（Ｐ）と前記せん断変形による変位δｓとの関係から前記ダイアフラムのせん断変形に対する剛性ｋｓを求め、
これらの求められた前記ダイアフラムの曲げ剛性ｋｍとせん断変形に対する剛性ｋｓとから、前記ダイアフラムの曲げおよびせん断に対する合成された剛性を求める、
上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法。 In the diaphragm stiffness prediction method for steel pipe column joints having different diameters of the upper and lower columns according to claim 1, in the process of applying a load to the analysis model and obtaining the stiffness of the diaphragm from the balance condition,
The displacement δ generated at the point (B) near the center by the load (P) applied downward to the point (B) near the center of the upper column in the diaphragm of the analysis model is Suppose that it is the sum (δ = δ m + δ s ) of the displacement δm due to the bending deformation of the rotary spring and the displacement δ s caused by the shear deformation of each polygonal element,
Obtaining the sum of the strain energy stored in each rotary spring, the strain energy stored by the axial strain of the lower column, and the strain energy stored in the rotary spring and the lower column when the load (P) is applied,
Using the sum of the strain energy, obtains a flexural rigidity k m of the diaphragm from the relationship between the displacement [delta] m by the bending deformation and the load (P) given above,
When each of the polygonal elements (E11 to E14) is subjected to shear deformation in the out-of-plane direction when the load (P) is applied, and the displacement δ s is generated by the shear deformation, the polygon elements (E11 to E14) are generated. ) For the sum of strain energy stored in
Using the sum of the strain energies, the rigidity k s against the shear deformation of the diaphragm is obtained from the relationship between the applied load (P) and the displacement δ s due to the shear deformation,
And a bending stiffness k m of these the diaphragm obtained with rigid k s for shear deformation, determining the bending and stiffness synthesized for shearing of the diaphragm,
Diaphragm stiffness prediction method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns.
おける下柱中心寄りの辺における、上柱の偏り方向と平行な辺から上柱の肉厚（ｔ）の２倍だけ離れた点とし、前記下柱の上柱離れ側の辺の角部（A、A′）、および前記下柱の上柱偏り方向と平行な辺上における上柱の幅の中心となる偏り中心点（C,C′）は、それぞ
れ下柱の２辺の各肉厚の中心となる直線の交点、および前記の肉厚の中心上の点とした上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法。 The diaphragm rigidity prediction method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns according to claim 1 or claim 2, wherein corners (B, B ') of the upper column near the center of the lower column are On the outer surface near the center of the lower column, a point that is separated from the side parallel to the direction in which the upper column is biased by twice the thickness (t) of the upper column, (A, A ′), and the bias center point (C, C ′) that is the center of the width of the upper column on the side parallel to the upper column bias direction of the lower column, respectively, Diaphragm rigidity prediction method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns, which are intersections of straight lines that are the center of thickness and points on the center of the thickness.
前記鋼管柱接合部の解析モデルとして、前記ダイアフラムを、複数の多角形要素（E21
〜E25）に分割した解析モデルを設定し、前記各多角形要素（E21〜E25）は、前記ダイア
フラム上において、
前記上柱の下柱に対する最中心寄り角部（B）と前記下柱の上柱反偏り側の角部（A）とを結ぶ直線（AB）、前記下柱の前記反偏り側の角部（A）とこの角部（A）の隣りの角部（C,C′）とを結ぶ直線（AC,AC′）および前記隣の角部（C,C′）と前記上柱の前記最中心
寄り角部（B）とを結ぶ直線（BC,BC′）によりそれぞれ形成される三角形の２つの非偏り側多角形要素（E21, E22）と、
前記上柱の下柱の辺と揃う辺上で中央側の角から任意距離だけ離れた点である上柱辺上点（D,D′）と前記隣の角部（C,C′）とを結ぶ直線（DC,′DC′）、および前記上柱の前
記最中心寄り角部（B）と前記隣りの角部（C,C′）および前記上柱辺上点（D,D′）とを
それぞれ結ぶ２本の直線（BC,BD）（BC′,BD′）とでそれぞれ構成される三角形の２つの一方偏り側多角形要素（E23, E2４）と、
前記ダイアフラムの残り部分である４角形の上柱包含多角形要素（E25）との、
合計で５つの多角形要素（E21〜E25）とし、
前記各多角形要素（E21〜E25）は、曲げ力に対して剛体であってせん断力に対して全体が一様に弾性変形し、かつ各多角形要素（E21〜E25）は各境界となる辺で弾性的に折れ曲がり可能に回転バネで連結されているとし、さらに前記上柱包含多角形要素（E25）にお
ける前記上柱辺上点（D,D′）では上下の柱に軸歪みが生じるとし、
前記解析モデルに対して作用する荷重として、前記上柱の前記最中心寄り角部（B）に
下向きに作用する荷重と、前記上柱辺上点（D,D′）に上向きに作用する荷重を与え、
この荷重によって前記各多角形要素（E21〜E25）に生じた前記回転バネにおける曲げ変形と多角形要素のせん断変形を加算し、釣り合い条件から前記ダイアフラムの剛性を求める、
ことを特徴とする上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法。 Each has an upper column and a lower column made of square steel pipe columns, the upper column is smaller in diameter than the lower column, the upper end opening of the lower column is closed, and the entire lower end is welded to the upper end of the lower column, and the lower end of the upper column The upper column is bi-directional with respect to the lower column so that two adjacent sides of the upper column cross section are aligned with two adjacent sides of the lower column cross section. Is a method of predicting the rigidity of the diaphragm for steel pipe column joints of different diameters of the upper and lower columns eccentric to
As an analysis model of the steel pipe column joint, the diaphragm is divided into a plurality of polygonal elements (E21
To E25), the polygonal elements (E21 to E25) are set on the diaphragm.
A straight line (AB) connecting a corner portion (B) closer to the center with respect to the lower column of the upper column and a corner portion (A) of the lower column on the opposite side of the upper column, and a corner portion on the opposite side of the lower column The straight line (AC, AC ') connecting (A) and the corner (C, C') adjacent to this corner (A) and the adjacent corner (C, C ') and the top of the upper column Two non-biased polygonal elements (E21, E22) of the triangle formed by straight lines (BC, BC ') connecting the central corner (B),
On the side aligned with the side of the lower column of the upper column, the upper column side upper point (D, D ′) and the adjacent corner (C, C ′), which are points separated by an arbitrary distance from the central corner A straight line (DC, ′ DC ′) connecting the two, and the corner (B) near the center of the upper column and the adjacent corner (C, C ′) and the upper column side upper point (D, D ′) Two one-sided polygonal elements (E23, E24) of triangles each composed of two straight lines (BC, BD) (BC ′, BD ′) each connecting
A rectangular upper column containing polygonal element (E25) that is the remaining part of the diaphragm;
A total of 5 polygon elements (E21 to E25)
Each of the polygon elements (E21 to E25) is rigid with respect to the bending force, and elastically deforms uniformly with respect to the shearing force, and each of the polygon elements (E21 to E25) serves as a boundary. It is assumed that it is connected by a rotary spring so that it can be bent elastically at the sides, and further, axial distortion occurs in the upper and lower columns at the upper column side upper point (D, D ') in the upper column containing polygonal element (E25). age,
As the load acting on the analysis model, the load acting downward on the most central corner (B) of the upper column and the load acting upward on the upper column side upper point (D, D ′) give,
The bending deformation in the rotary spring generated in each polygonal element (E21 to E25) by this load and the shear deformation of the polygonal element are added, and the rigidity of the diaphragm is obtained from the balance condition.
Diaphragm stiffness prediction method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns.
前記解析モデルのダイアフラムにおける前記上柱の最中心寄り角部となる点（Ｂ）に下向きに与えた荷重（Ｐ）によって、前記最中心寄り角部となる点（Ｂ）に生じる変位δが、前記回転バネの曲げ変形による変位δｍと多角形要素のせん断変形によって生じる変位δｓとの和（δ＝δｍ＋δｓ）であるとし、
前記荷重（Ｐ）の負荷時に、前記各回転バネに蓄えられる歪みエネルギー、前記下柱の軸歪みにより蓄えられる歪みエネルギー、およびこれら回転バネおよび下柱に蓄えられる歪みエネルギーの和を求め、
この歪みエネルギーの和を用いて、前記与えた荷重（Ｐ）と前記曲げ変形による変位δｍとの関係から前記ダイアフラムの曲げ剛性ｋｍを求め、
前記荷重（Ｐ）の負荷時に、前記各多角形要素（E21〜E25）が面外方向にせん断変形してこのせん断変形により前記変位δｓが生じた場合に前記各多角形要素（E21〜E25）に蓄えられる歪みエネルギーの和を求め、
この歪みエネルギーの和を用いて、前記与えた荷重（Ｐ）と前記せん断変形による変位δｓとの関係から前記ダイアフラムのせん断変形に対する剛性ｋｓを求め、
これらの求められた前記ダイアフラムの曲げ剛性ｋｍとせん断変形に対する剛性ｋｓとから、前記ダイアフラムの曲げおよびせん断に対する合成された剛性を求める、
上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法。 In the diaphragm stiffness prediction method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns according to claim 5, in the process of applying a load to the analysis model and obtaining the stiffness of the diaphragm from the balance condition,
Due to the load (P) applied downward to the point (B) that is the most central corner of the upper column in the diaphragm of the analysis model, the displacement δ that occurs at the point (B) that is the most central corner is: It is assumed that the displacement δ m due to bending deformation of the rotating spring and the displacement δ s caused by shear deformation of the polygonal element (δ = δ m + δ s ),
Obtaining the sum of the strain energy stored in each rotary spring, the strain energy stored by the axial strain of the lower column, and the strain energy stored in the rotary spring and the lower column when the load (P) is applied,
Using the sum of the strain energy, obtains a flexural rigidity k m of the diaphragm from the relationship between the displacement [delta] m by the bending deformation and the load (P) given above,
When the load of the load (P), wherein each polygon element (E21~E25) said each polygon element when the displacement [delta] s is caused by the shear deformation and shear deformation in an out-of-plane direction (E21～E25 ) For the sum of strain energy stored in
Using the sum of the strain energies, the rigidity ks with respect to the shear deformation of the diaphragm is obtained from the relationship between the applied load (P) and the displacement δ s due to the shear deformation,
From these obtained bending stiffness km of the diaphragm km and stiffness k s against shear deformation, a combined stiffness against bending and shear of the diaphragm is obtained.
Diaphragm stiffness prediction method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013178339A JP5864491B2 (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Diaphragm stiffness prediction method and plate thickness design method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013178339A JP5864491B2 (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Diaphragm stiffness prediction method and plate thickness design method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015045211A JP2015045211A (en) | 2015-03-12 |
| JP5864491B2 true JP5864491B2 (en) | 2016-02-17 |
Family
ID=52670918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013178339A Active JP5864491B2 (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Diaphragm stiffness prediction method and plate thickness design method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5864491B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107165271A (en) * | 2017-07-07 | 2017-09-15 | 浙江工业大学工程设计集团有限公司 | A kind of assembled Special-Shaped Column concrete frame structure |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0681396A (en) * | 1992-07-17 | 1994-03-22 | Kawasaki Steel Corp | Variable-outer diameter joint section for rectangular closed cross section column |
| JP2000328671A (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-28 | Nippon Steel Metal Prod Co Ltd | Joint for different diametral steel pipes used for column- beam connection part |
| JP5946613B2 (en) * | 2011-07-29 | 2016-07-06 | 大和ハウス工業株式会社 | Strength prediction method for steel column beam joint with different diameters of upper and lower columns |
-
2013
- 2013-08-29 JP JP2013178339A patent/JP5864491B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015045211A (en) | 2015-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6414374B1 (en) | Analysis method, design method, manufacturing method, and program | |
| Keerthan et al. | Experimental study of web crippling behaviour of hollow flange channel beams under two flange load cases | |
| JP6023476B2 (en) | Rebar structure | |
| Ding et al. | Steel bolted flanged connections in tension: Effects of stiffener configurations | |
| JP5864491B2 (en) | Diaphragm stiffness prediction method and plate thickness design method for steel pipe column joints with different diameters of upper and lower columns | |
| JP6891053B2 (en) | Beam-column joint structure | |
| JP5946613B2 (en) | Strength prediction method for steel column beam joint with different diameters of upper and lower columns | |
| JP2017214771A (en) | Connection load bearing capacity evaluation method for column-beam connection structure, design method for column-beam connection structure, and column-beam connection structure | |
| JP6179757B2 (en) | Column-to-column connection structure for different diameter column connections in buildings | |
| MX2012010636A (en) | Reinforcement structure of rectangular flat metal plate. | |
| JP6756227B2 (en) | Evaluation method of penetration amount of weld metal in steel plate bridge | |
| JP6561813B2 (en) | Through-diaphragm welded jointed steel pipe column and manufacturing method of through-diaphragm welded jointed steel pipe column | |
| JP2019163632A (en) | Joint structure of square steel pipe column and h-shaped steel beam | |
| JP6801231B2 (en) | Beam evaluation method | |
| JP6986751B2 (en) | Column-beam joint structure | |
| JP6925709B2 (en) | How to manufacture a column for a joint and a column for a joint | |
| Alric et al. | Design, optimization and testing of extruded aluminium profiles assembled by mechanical snap-fit | |
| JP6783045B2 (en) | How to design column-beam joint structure and column-beam joint structure | |
| Soliman et al. | Resistance of cold-formed steel sections to combined bending and web crippling | |
| JP5954942B2 (en) | Reinforcement structure of steel perforated beams | |
| JP7251038B2 (en) | Column-beam connection structure | |
| Zou | Design guidelines for FRP honeycomb sandwich bridge decks | |
| JP6830394B2 (en) | Shear reinforcement member and beam-column joint structure | |
| JP2010216075A (en) | Joint structure of reinforced concrete column and steel frame beam | |
| JP6568376B2 (en) | Design method of column joint structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150630 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150827 |
|
| 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: 20151208 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151224 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5864491 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |