TWI495776B - Joint Structure of Steel Reinforced Concrete Column and Steel Bone Beam - Google Patents
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Description
本發明係關於一種將鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑接合而成之接合構造。
自習知以來,通常已知有將鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑接合而成之接合構造。
於非專利文獻1中揭示有一種鋼骨鋼筋混凝土柱(SRC,Steel Reinforced Concrete column)之柱樑接合構造(beam-to-column connection)。所揭示之構造為柱貫通形式(through column type)之柱樑之接合構造。為了防止鋼骨柱之剖面形狀之變形,而於柱樑接合部設置有加強件(stiffeners)。作為加強件之設置形式,有水平形式與垂直形式。
圖14係表示具有水平形式之加強件之柱樑接合部(beam-to-column connection)之接合構造的立體圖。如圖14所示,鋼骨柱(steel column)1具有大致十字剖面(cruciform section)。於鋼骨柱1,沿4個方向安裝有鋼骨樑2。鋼骨柱1具有組合成十字之4個柱腹板(column webs)1a-1、1a-2、1a-3、1a-4、及接合於各個柱腹板1a-1、1a-2、1a-3、1a-4之前端之柱凸緣(column flanges)1b-1、1b-2、1b-3、1b-4。
水平加強件(horizontal stiffeners)4配置於鋼骨柱1之四角。水平加強件4為L字形狀(L-shaped)之鋼板。水平加強件4之平面
相對於鋼骨柱1之延伸方向而垂直地配置。水平加強件4係鋼板之凸側之側面接合於鋼骨柱1之在水平方向上鄰接之2個柱腹板1a-1至1a-4及在水平方向上鄰接之2個柱凸緣1b-1至1b-4。例如,若以紙面正面之水平加強件4為例,則該水平加強件4係接合於鄰接之柱腹板1a-3、1a-4及柱凸緣1b-3、1b-4。
於水平加強件形式中,樑凸緣2a之應力藉由柱腹板1a-1至1a-4及L字型之水平加強件4而傳達至柱內。於水平加強件形式中,水平加強件4接合於鋼骨柱1之鄰接之2個柱腹板1a-1至1a-4及鄰接之2個柱凸緣1b-1至1b-4,因此應力之傳達方式明確。因此,水平加強件形式被廣泛使用。然而,於水平加強件形式中,存在不易將混凝土填充於水平加強件4之下表面之問題。
圖15係表示具有鉛垂形式之加強件之柱樑接合部之接合構造的立體圖。如圖15所示,於鉛垂加強件形式中,同樣地,板狀之鉛垂加強件(vertical stiffeners)3配置於鋼骨柱1之四角。鉛垂加強件3之面相對於鋼骨柱1之延伸方向而平行地配置。鉛垂加強件3接合於相鄰之2個柱凸緣1b-1至1b-4。
於將鉛垂加強件3應用於沿3個方向連接有鋼骨樑2之大致T字剖面(T-shaped)之鋼骨柱之情形時,與圖15之大致十字剖面之鋼骨柱同樣地設置。具體而言,與大致十字型剖面之鋼骨柱同樣地,以將鉛垂加強件3之短邊方向之側面與相鄰之柱凸緣1b連接之方式進行安裝。
於鉛垂加強件形式中,指出雖然混凝土之填充性良好,但應力之傳達並不明確。
針對此種擔憂,於非專利文獻2及非專利文獻3中,藉
由實驗性研究,進行接合部之耐力之評價。藉此,亦提出鉛垂加強件形式之耐力評價法,鉛垂加強件形式成為具有適於實用之耐力之構造。
非專利文獻1:「鋼骨鋼筋混凝土構造計算標準‧同解說」,日本建築學會,第5版,2001年1月
非專利文獻2:森田,其他3名,「關於鉛垂加強件形式‧SRC柱-S樑接合部之力學行為之研究」,日本建築學會構造系論文報告集,No.413,1990年7月,p.53-64
非專利文獻3:森田,其他3名,「關於鉛垂加強件形式‧SRC柱-S樑接合部之力學行為之研究」,No.423,1991年5月,P.69-78
近年來,對地震對策之關注提昇,因此於如圖15所示之柱腹板1a-1至1a-4之長度全部相等地形成的標準型材(standard section)之鋼骨柱之接合構造中,要求進一步提高接合構造之剛性。然而,習知之鉛垂加強件形式係鉛垂加強件3相對於自樑凸緣2a受到應力之方向具有角度而設置,因此無法將應力高效率地傳達至柱內。
於鉛垂加強件形式中,如圖16所示,於柱腹板1a-1至1a-4之長度不同之非標準型材(irregular section)之鋼骨柱1之情形時存在進一步之問題。具體而言,如圖16所示,於具有大致十字剖面之鋼骨柱1之接合部中,若一方之柱寬(column width)H大於另一方之柱寬,則鉛垂加強件3與較短之柱腹板1a-2所成之角度α2
變大,該角度α2
超過45度。因此,無法將對較短之柱腹板1a-2施加之箭頭方向之樑凸緣之應力充分地傳達至柱內(另一方之柱凸緣1b-1)。
亦存在如下問題:如圖17所示,若相對於鋼骨剖面為大致T字型之柱,角度α2
變大,樑凸緣應力作用於柱之短邊方向(箭頭方向),則接合部之旋轉變形(rotational deformation)變大。如圖18所示,具有將具有大致十字剖面之鋼骨柱之1邊切斷之鋼骨剖面的鋼骨柱與鋼骨樑之接合構造亦產生相同之問題。
本發明係為解決此種問題而完成者,其目的在於提供一種可於不損害混凝土之填充性之狀態下進而高效率地將樑凸緣之應力傳達至柱內之接合構造。
為了解決上述課題,本發明具有如下之特徵。
[1]一種鋼骨鋼筋混凝土柱(steel reinforced concrete columns)與鋼骨樑(steel beams)之接合構造,其係於鋼骨鋼筋混凝土柱之鋼骨柱(steel column)接合有鋼骨樑之接合構造(connection),且於具備有沿不同方向延伸之數個柱腹板(column webs)及與上述柱腹板各自之前端呈正交之柱凸緣(column flanges)之上述鋼骨柱設置鉛垂加強件,該鉛垂加強件包括:第1板部,其接合於上述鋼骨柱之鄰接之一方之柱凸緣;及第2板部,其與上述第1板部並非平行,且接合於上述鄰接之另一方之柱凸緣;上述鉛垂加強件係安裝於包含接合於上述鋼骨柱之鋼骨樑之樑凸緣(beam flanges)所連接的高度位置之至少一部分之位置。
[2]如[1]之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鉛
垂加強件係於水平剖面中具有包括第1板部及與上述第1板部呈正交之上述第2板部之L字形狀。
[3]如[1]或[2]之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鉛垂加強件中上述第1板部接合於上述一方之柱凸緣之前端,而上述第2板部接合於上述另一方之柱凸緣之前端。
[4]如[1]至[3]中任一項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鉛垂加強件中上述第1板部與上述一方之柱凸緣呈正交,而上述第2板部與上述另一方之柱凸緣呈正交。
[5]如[1]至[4]中任一項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述第1板部及上述第2板部係接合於上述柱凸緣之柱內側之面。
[6]如[1]至[5]中任一項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鋼骨鋼筋混凝土柱係為大致十字形鋼骨剖面柱或大致T字形鋼骨剖面柱。
根據本發明,可提供一種能夠於不損害混凝土之填充性之狀態下將樑凸緣之應力充分地傳達至柱內之接合構造。
1、11‧‧‧鋼骨柱
1a-1~1a-4、11a-1~11a-4‧‧‧柱腹板
1b-1~1b-4、11b-1~11b-3‧‧‧柱凸緣
2‧‧‧鋼骨樑
2a‧‧‧樑凸緣
2b‧‧‧樑腹板
3、31‧‧‧鉛垂加強件
3a‧‧‧第1板部
3b‧‧‧第2板部
3c‧‧‧第3邊
4‧‧‧水平加強件
5‧‧‧混凝土
6‧‧‧主筋
7‧‧‧箍筋
10‧‧‧鋼骨鋼筋混凝土柱
H‧‧‧柱寬
P‧‧‧拉伸荷重
α2
‧‧‧角度
△L
‧‧‧紙面下端之變形量
△U
‧‧‧紙面上端之變形量
圖1(a)係表示本發明之實施形態1之接合構造之垂直剖面圖,圖1(b)係該接合構造之水平剖面圖。
圖2係部分放大本發明之實施形態1之接合構造之水平剖面圖的圖。
圖3(a)係表示本發明之實施形態2之接合構造之垂直剖面圖,圖
3(b)係該接合構造之水平剖面圖。
圖4係部分放大本發明之實施形態2之接合構造之水平剖面圖的圖。
圖5(a)係大致十字型鋼骨之鋼骨鋼筋混凝土柱之試驗體A之水平剖面圖,圖5(b)係試驗體A之垂直剖面圖。
圖6係表示關於試驗體A及試驗體B之拉伸荷重P[kN]與局部變形△[mm]之關係之圖。
圖7(a)係大致T字型鋼骨之鋼骨鋼筋混凝土柱之試驗體C之水平剖面圖,圖7(b)係該試驗體C之垂直剖面圖。
圖8係表示關於試驗體C及試驗體D之拉伸荷重P[kN]與局部變形△[mm]之關係之圖。
圖9係表示試驗體C及試驗體D之接合構造之拉伸荷重P[kN]與旋轉變形θ[rad.]之關係之圖。
圖10係表示本發明之變形例1之接合構造之俯視剖面圖。
圖11係表示本發明之變形例2之接合構造之俯視剖面圖。
圖12係表示本發明之變形例3之接合構造之俯視剖面圖。
圖13係表示本發明之變形例4之接合構造之俯視剖面圖。
圖14係表示具有習知之水平形式之加強件之接合構造的立體圖。
圖15係表示具有習知之鉛垂形式之加強件之接合構造的立體圖。
圖16係具有習知之鉛垂形式之加強件之大致十字形鋼骨剖面柱之接合構造的水平剖面圖。
圖17係具有習知之鉛垂形式之加強件之大致T字形鋼骨剖面柱之接合構造的水平剖面圖。
圖18係具有習知之鉛垂形式之加強件之大致十字形鋼骨剖面柱之
另一接合構造的水平剖面圖。
以下,參照隨附圖式,對本發明之實施形態進行說明。
圖1(a)係表示本發明之實施形態1之接合構造(connection)之垂直剖面圖,圖1(b)係該接合構造之水平剖面圖。如圖1(a)及(b)所示,自鋼骨鋼筋混凝土柱(steel reinforced concrete columns)10之四方分別安裝有鋼骨樑(steel beam)2。鋼骨樑2係使用焊接或螺栓接合於鋼骨鋼筋混凝土柱10。
鋼骨鋼筋混凝土柱10具有鋼骨柱(steel column)1。鋼骨柱1具有沿不同方向延伸之4個柱腹板(column webs)1a-1、1a-2、1a-3、1a-4、及與該4個柱腹板各自之前端正交之柱凸緣(column flanges)1b-1、1b-2、1b-3、1b-4。於實施形態1中,鋼骨柱1之水平剖面具有大致十字剖面(cruciform section)。
4個柱腹板1a-1至1a-4為相同形狀。又,4個柱凸緣1b-1至1b-4為相同形狀。如圖1(b)所示,鄰接之柱腹板1a-1至1a-4所成之角度形成為90°。因此,鋼骨柱1之鄰接之柱凸緣1b-1至1b-4彼此所成之角亦為90°。
鋼骨鋼筋混凝土柱10係於如此構成之鋼骨柱1之外周組裝鋼筋(主筋(main bars)6、箍筋(hoops)7),並澆鑄混凝土5而構成。於鋼骨鋼筋混凝土柱10中,在鋼骨柱1之四角設置有鉛垂加強件(vertical stiffeners)3。如圖1(b)所示,鉛垂加強件3設置於鄰接之2個柱凸緣1b-1至1b-4之間。鉛垂加強件3係將鋼板彎折而構成,具有與
鋼骨柱1延伸之方向平行之面。以下,為了說明,以配置於柱凸緣1b-1與1b-2之間之鉛垂加強件3為例進行說明。
鉛垂加強件3具有第1板部3a及第2板部3b。第1板部3a接合於柱凸緣1b-1。第2板部3b與第1板部3a不平行,接合於與柱凸緣1b-1鄰接之柱凸緣1b-2。於實施形態1中,鉛垂加強件3以於水平剖面中具有L字形狀之方式構成。即,於實施形態1中,以第1板部3a與第2板部3b正交之方式構成。
第1板部3a接合於一方之柱凸緣1b-1之前端,第2板部3b接合於另一方之柱凸緣1b-2之前端。於實施形態1中,以第1板部3a與第2板部3b之L字之凸側與柱之中央側對向,且凹側朝向柱之外側之方式配置。鉛垂加強件3之第1板部3a與鄰接之一方之柱凸緣1b-1正交。第2板部3b與另一方之柱凸緣1b-2正交。
於實施形態1中,第1板部3a與第2板部3b以相同長度構成。又,鉛垂加強件3之厚度係以具有與接合之柱凸緣1b-1、1b-2之厚度為相同程度之厚度之方式構成。鉛垂加強件3較佳為接合於柱凸緣1b-1、1b-2之柱中央側之面,以可將柱凸緣1b-1、1b-2自樑凸緣2a受到之應力自應力施加之方向之相反側接收。但是,鉛垂加強件3亦可接合於柱凸緣1b-1、1b-2之任一面。鉛垂加強件3可直接接合於柱凸緣1b-1、1b-2,亦可經由某些構件接合於柱凸緣1b-1、1b-2。
如圖1(a)所示,鉛垂加強件3安裝於包含鋼骨樑2之樑凸緣2a連接於鋼骨柱1之高度位置的範圍。鉛垂加強件3分別設置於鋼骨樑2之上下樑凸緣2a與鋼骨柱1之間。於圖1(a)中,鉛垂加強件3設置於包含樑凸緣2a連接於鋼骨柱1之整個高度位置之範圍。然而,鉛垂加強件3只要以與樑凸緣2a連接於鋼骨柱1之高度位置之至少一
部分重複之方式設置即可。
圖2係部分放大本發明之實施形態1之接合構造之水平剖面圖的圖。於圖2中,為了說明,僅例示1根連接於鋼骨柱1之鋼骨樑2,省略其餘3根而表示。若於鋼骨樑2產生朝向圖2之紙面右側之應力,則於鋼骨樑2之樑凸緣2a亦同樣地產生朝向紙面右側之應力(樑凸緣應力)。鋼骨柱1接合於鋼骨樑2。因此,於鋼骨柱1,柱腹板1a-2之朝紙面左方之斷面力(cross-sectional force)作為反作用力發揮作用。此處,於與柱腹板1a-2為一體之柱凸緣1b-2接合有2個鉛垂加強件3之第2板部3b。因此,斷面力自設置於鋼骨樑2之兩側之2個鉛垂加強件3向紙面左方發揮作用。
於鋼骨樑2中澆鑄有混凝土5。因此,混凝土5之承載力(bearing force)作為樑凸緣應力之反作用力產生,該承載力作用於鉛垂加強件3之第1板部3a。於圖2中,以應力自鋼骨樑2向紙面右側對鋼骨柱1發揮作用之情形為例進行說明。於應力自鋼骨樑2向紙面左側對鋼骨柱1發揮作用之情形時,產生與上述相反之力。
如此,於本發明之實施形態1之接合構造中,將水平剖面中具有L字形狀之鉛垂加強件3設置於鋼骨柱1之鄰接之柱凸緣1b-1、1b-2。此處,如圖2所示,於對鋼骨樑2產生有應力之情形時,對接合於鋼骨樑2之柱凸緣1b-2施加應力。對柱凸緣1b-2施加之應力傳達至接合於柱凸緣1b-2之柱腹板1a-2、及與柱凸緣1b-2正交之鉛垂加強件3之第2板部3b。具體而言,於實施形態1中,鉛垂加強件3之第2板部3b之面與自鋼骨樑2受到之應力平行地配置。因此,可藉由柱凸緣1b-2之兩側(紙面上下)之鉛垂加強件3之第2板部3b將對鋼骨樑2產生之應力有效地傳達至鋼骨鋼筋混凝土柱10。
於實施形態1之接合構造中,第1板部3a與第2板部3b具有既定之角度,因此以若自樑凸緣2a受到應力,則於第1板部3a與第2板部3b之間產生彎折之方式變形。藉由該變形,可自樑凸緣2a吸收應力之一部分。
於實施形態1中,將鉛垂加強件3配置於包含連接鋼骨樑2之樑凸緣之部分之高度。鋼骨樑2係於樑腹板2b之上下設置有樑凸緣2a。因此,於鋼骨柱1中之接合當施加彎曲時容易受到較大之應力或彎曲力矩之樑凸緣2a的高度位置,配置鉛垂加強件3。藉此,可高效率地將鋼骨樑2之應力或彎曲力矩傳達至柱內。
如圖1及2所示,實施形態1之接合構造之鋼骨柱1係以一方之柱寬與另一方之柱寬為相同之長度之方式構成。即便為一方之柱寬與另一方之柱寬之長度不同之鋼骨柱,亦可應用本發明。具體而言,以適合於鄰接之鋼骨柱1之凸緣間之方式,任意地調整鉛垂加強件3之第1板部3a及第2板部3b之長度,將第1板部3a與第2板部3b分別接合於柱凸緣即可。藉此,即便為如一方之柱寬(column width)大於另一方之柱寬之具有大致十字剖面之鋼骨柱,亦可有效地防止因自鋼骨樑2施加之應力所致之變形。
其次,對本發明之實施形態2之接合構造進行說明。圖3(a)係表示本發明之實施形態2之接合構造之垂直剖面圖,圖3(b)係該接合構造之水平剖面圖。於實施形態2中,為將鉛垂加強件3應用於T字形(T-shaped)鋼骨剖面柱之情形時之接合構造。
如圖3(b)所示,鋼骨柱11於水平剖面中具有T字形狀。
鋼骨柱11具有3個柱腹板11a-1、11a-2、11a-3、及接合於各個柱腹板11a-1、11a-2、11a-3之柱凸緣11b-1、11b-2、11b-3。此處,為了說明,以較長之柱腹板11a-1之柱凸緣11b-1與較短之柱腹板11a-2之柱凸緣11b-2間的鉛垂加強件3為例進行說明。
於鋼骨柱11接合有3根鋼骨樑2。如圖3(b)所示,鄰接之柱腹板11a-1與11a-2所成之角度形成為90°。因此,與柱腹板之各者正交之柱凸緣11b-1與柱凸緣11b-2所成之角亦為90°。
鉛垂加強件3與實施形態1同樣地,具有包含第1板部3a及第2板部3b之L字形狀。鉛垂加強件3係以L字之凸側與柱內側對向,且凹側朝向柱外側之方式配置。實施形態2中之鉛垂加強件3係以第1板部3a之長度與第2板部3b之長度不同之方式構成。具體而言,第1板部3a長於第2板部3b。
第1板部3a之前端接合於柱凸緣11b-1之前端,第2板部3b之前端接合於柱凸緣11b-2之前端。除第1板部3a與第2板部3b之長度之比以外,與實施形態1大致相同。於設置於較短之柱腹板11a-2、11a-3之前端之柱凸緣11b-2與11b-3之間,設置有具有直線之剖面形狀之板狀鉛垂加強件31。
如此,本發明可相應於設置鉛垂加強件3之鋼骨柱11之形狀,而任意地設定鉛垂加強件3之L字形狀之第1板部3a與第2板部3b之比。於實施形態2中,即便為柱腹板11a-1至11a-3之長度不同之鋼骨柱11,L字形狀之鉛垂加強件3亦可相對於各個柱凸緣11b-1至11b-3而呈直角地接合,因此可相對於自樑凸緣2a施加之應力之方向,自相反側產生反作用力。
圖4係部分放大本發明之實施形態2之接合構造之水平
剖面圖的圖。於圖4中,為了說明,例示僅將1根鋼骨樑2連接於鋼骨柱11之例。於實施形態2中,亦與實施形態1同樣地,若對鋼骨樑2施加朝向紙面右側之應力,則於接合有施加有應力之鋼骨樑2之柱腹板11a-2產生斷面力。於柱凸緣11b-2接合有鉛垂加強件3。因此,於鉛垂加強件3亦產生斷面力。
於鋼骨樑2中亦澆鑄有混凝土5。因此,作為樑凸緣應力之反作用力產生之混凝土5之承載力作用於鉛垂加強件3之較長邊(第1板部3a)。如此,於實施形態2中,亦可藉由配置L字形狀之鉛垂加強件3,而提高接合部之剛性。於圖4中,以應力自鋼骨樑2向紙面右側對鋼骨柱11發揮作用之情形為例進行說明。於應力自鋼骨樑2向紙面左側對鋼骨柱11發揮作用之情形時,產生與上述相反之力,產生相同之效果。又,於鋼骨柱11與鋼骨樑2之接合部,於箭頭方向產生旋轉變形。鉛垂加強件3藉由提高接合部之剛性,亦可防止該旋轉變形。
如此,本發明亦適用於大致T字型鋼骨之鋼骨鋼筋混凝土柱,可提高接合部之剛性。
其次,對本發明之變形例進行說明。於以下之說明中,對將變形例應用於大致十字形鋼骨之例進行說明。以下所有之變形例亦可以相同之方式應用於具有大致T字形鋼骨剖面之鋼骨柱。以下之變形例係對應於實施形態1之圖1(b)之剖面圖。於以下之變形例中,為簡化說明,僅圖示鋼骨柱與鉛垂加強件,省略其他構成要素。
圖10係表示本發明之變形例1之接合構造之水平剖面
圖。於實施形態1中,鉛垂加強件3之第1板部3a接合於一方之柱凸緣1b-1之前端,第2板部3b接合於另一方之柱凸緣1b-2。於變形例1中,第1板部3a接合於一方之柱凸緣之中心側,第2板部3b接合於另一方之柱凸緣之中心側。如此,只要鉛垂加強件3接合於鄰接之柱凸緣,則可接合於柱凸緣之任一位置。
圖11係表示本發明之變形例2之接合構造之俯視剖面圖。於實施形態1中,構成為如鉛垂加強件3之第1板部3a與第2板部3b正交之L字形狀。於變形例2中,只要第1板部3a與第2板部3b不平行,則可配置成任意之角度。例如,如圖11所示,可將第1板部3a與第2板部3b所成之角設為超過90°。又,同樣地,亦可將第1板部3a與第2板部3b所成之角設為未滿90°(未圖示)。
圖12係表示本發明之變形例3之接合構造之俯視剖面圖。於實施形態1中,藉由包含鉛垂加強件3之第1板部3a與第2板部3b之L字形狀而構成。於變形例3中,鉛垂加強件3只要具有不平行之第1板部3a與第2板部3b,則可具有任意之形狀。例如,亦可於第1板部3a與第2板部3b之間具有第3邊3c。
圖13係表示本發明之變形例4之接合構造之俯視剖面圖。於實施形態1中,以包含第1板部3a及第2板部3b之L字形狀之峰側朝向
柱中心側,且谷側朝向外表面側之方式構成。於變形例4中,亦可如圖13所示,以使L字形狀之凹側為柱中心側,且使凸側朝向外表面側之方式設置鉛垂加強件3。
如此,本發明之鉛垂加強件可構成為任意之形狀。又,本發明之鉛垂加強件亦可適用於習知技術之如圖18所示之形狀之鋼骨柱。
其次,對使用試驗體之接合構造之部分模型實驗進行說明。圖5(a)係大致十字型鋼骨之鋼骨鋼筋混凝土柱之試驗體A之水平剖面圖,圖5(b)係該試驗體A之垂直剖面圖。試驗體A係應用本發明之實施形態1之接合構造之本發明例。試驗體A之柱之骨架元件係將H型鋼(H-400×200×9×12)與CT型鋼(CT-196×200×9×12)焊接組裝而成者。樑凸緣為寬度200mm、厚度16mm之鋼板。鉛垂加強件係使用將寬度80mm、厚度9mm之鋼板彎折而成者。
作為比較例之試驗體B(未圖示)係將習知之鉛垂加強件組裝於試驗體A之柱之骨架元件(frame element)而構成。
圖6係表示關於試驗體A及試驗體B之拉伸荷重(tensile load)P與局部變形量(local deformation)△之關係之圖。圖6中之試驗體A及B之圓點表示全塑性耐力(full plastic strength)。局部變形量△係以紙面上端之變形量△U
與紙面下端之變形量△L
之平均值進行定義。應用本發明之試驗體A與習知之試驗體B相比,確認到剛性增加。又,確認到全塑性耐力(full plastic strength)增加約30%,最大耐力(maximum strength)增加約20%。即,可知藉由應用本發明,可使鋼骨鋼筋混凝土部分之接合部之耐力提高。
同樣地,對關於本發明之實施形態2之接合構造之模型實驗進行說明。圖7(a)係大致T字型鋼骨之鋼骨鋼筋混凝土柱之試驗體C之水平剖面圖,圖7(b)係該試驗體C之垂直剖面圖。試驗體C係應用本發明之實施形態2之接合構造之本發明例。試驗體C之柱之骨架元件係將H型鋼(H-400×200×9×12)與CT型鋼(CT-296×200×9×12)焊接組裝而成者。樑凸緣為寬度200mm、厚度19mm之鋼板。
作為比較例之試驗體D係應用習知之鉛垂加強件者。試驗體C之鉛垂加強件係使用將寬度120mm、厚度12mm之鋼板彎折而成者。
圖8係表示關於試驗體C及試驗體D之拉伸荷重P與局部變形量△之關係之圖。圖8中之試驗體C及D之圓點表示全塑性耐力(full plastic strength)。局部變形量△係使用紙面上端之變形量△U
與紙面下端之變形量△L
並藉由以下之式(1)進行定義。
△=△L
+(△U
-△L
)W1
/W (1)
此處,W係試驗體C之柱之紙面縱方向之長度,W1
係表示自試驗體C之柱之紙面上端至柱腹板之3條邊之接合點之長度。
應用本發明後之試驗體C與習知之試驗體D相比,確認到剛性增加。確認到全塑性耐力增加約25%,最大耐力增加約20%。即,藉由應用本發明,可提高接合構造之剛性(耐力)。
圖9係表示試驗體C與試驗體D之接合構造中之拉伸荷重P與旋轉變形角θ之關係的圖。再者,旋轉變形角θ係藉由下式(2)進行定義。
θ=0.5‧(△U
-△L
)/W (2)
如此,可知應用本發明之試驗體C與具有習知之接合構造之試驗體D相比,旋轉變形角θ減小。
再者,本發明並不限定於上述實施形態,可於不脫離本發明之主旨之範圍內適當進行變更。
1‧‧‧鋼骨柱
1a-1‧‧‧柱腹板
1a-2‧‧‧柱腹板
1a-3‧‧‧柱腹板
1a-4‧‧‧柱腹板
1b-1‧‧‧柱凸緣
1b-2‧‧‧柱凸緣
1b-3‧‧‧柱凸緣
1b-4‧‧‧柱凸緣
2‧‧‧鋼骨樑
2a‧‧‧樑凸緣
2b‧‧‧樑腹板
3‧‧‧鉛垂加強件
3a‧‧‧第1板部
3b‧‧‧第2板部
5‧‧‧混凝土
6‧‧‧主筋
7‧‧‧箍筋
10‧‧‧鋼骨鋼筋混凝土柱
Claims (11)
- 一種鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其係於鋼骨鋼筋混凝土柱之鋼骨柱接合有鋼骨樑之接合構造,該接合構造具有鉛垂加強件,該鉛垂加強件設置於具備有沿不同方向延伸之數個柱腹板及與上述柱腹板各自之前端呈正交之柱凸緣的上述鋼骨柱,且該鉛垂加強件具有:第1板部,其接合於上述鋼骨柱之鄰接之一方之柱凸緣;及第2板部,其與上述第1板部並非平行,且接合於上述鄰接之另一方之柱凸緣;上述鉛垂加強件係安裝於包含接合於上述鋼骨柱之鋼骨樑之樑凸緣所連接的高度位置之至少一部分之位置。
- 如申請專利範圍第1項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鉛垂加強件係於水平剖面中具有具備第1板部及與上述第1板部呈正交之上述第2板部之L字形狀。
- 如申請專利範圍第1項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鉛垂加強件中上述第1板部接合於上述一方之柱凸緣之前端,而上述第2板部接合於上述另一方之柱凸緣之前端。
- 如申請專利範圍第2項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鉛垂加強件中上述第1板部接合於上述一方之柱凸緣之前端,而上述第2板部接合於上述另一方之柱凸緣之前端。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鉛垂加強件中上述第1板部與上述一方之柱凸緣呈正交,而上述第2板部與上述另一方之柱凸緣呈正交。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑 之接合構造,其中,上述第1板部及上述第2板部係接合於上述柱凸緣之柱內側之面。
- 如申請專利範圍第5項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述第1板部及上述第2板部係接合於上述柱凸緣之柱內側之面。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鋼骨鋼筋混凝土柱係為大致十字形鋼骨剖面柱或大致T字形鋼骨剖面柱。
- 如申請專利範圍第5項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鋼骨鋼筋混凝土柱係為大致十字形鋼骨剖面柱或大致T字形鋼骨剖面柱。
- 如申請專利範圍第6項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鋼骨鋼筋混凝土柱係為大致十字形鋼骨剖面柱或大致T字形鋼骨剖面柱。
- 如申請專利範圍第7項之鋼骨鋼筋混凝土柱與鋼骨樑之接合構造,其中,上述鋼骨鋼筋混凝土柱係為大致十字形鋼骨剖面柱或大致T字形鋼骨剖面柱。
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