JP6432764B2 - Column connection structure - Google Patents
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Description
本発明は、鉄筋コンクリート造の第一柱と鉄骨造又はコンクリート充填鋼管造の第二柱とを接合する柱接合構造に関するものである。 The present invention relates to a column joining structure for joining a first column of reinforced concrete and a second column of steel or concrete-filled steel pipe.
従来、鉄筋コンクリート柱(RC柱)とコンクリート充填鋼管柱(CFT柱)とを接合する柱接合構造として、例えば下記特許文献1に示されているような、CFT柱からRC柱への切替えを層単位で行う技術が知られている。この従来技術では、CFT柱を備える下層部とRC柱を備える上層部との間に境界層が形成されている。この境界層の柱は上下の梁間に亘って延在する鋼管を備えており、この鋼管内にコンクリートが充填されていると共に上層部のRC柱から延在する柱主筋が挿入されている。また、境界層の柱のうちの柱頭部には、複数の柱主筋を囲う帯筋が配筋されており、また、境界層の柱のうちの柱頭部よりも下方の部分における鋼管の内周面にはスタッドが突設されている。
Conventionally, as a column joint structure for joining a reinforced concrete column (RC column) and a concrete-filled steel pipe column (CFT column), for example, as shown in
また、従来、RC柱にCFT柱を接合する技術として、CFT柱の鋼管の下端にベースプレートを設けておき、このベースプレートをRC柱のコンクリート部の上端面の上に載せてCFT柱を建てて、RC柱のコンクリート部内に定着したアンカーボルトを介して上記ベースプレートをコンクリート部に固定する技術が知られている。 Conventionally, as a technique for joining the CFT column to the RC column, a base plate is provided at the lower end of the steel pipe of the CFT column, and this base plate is placed on the upper end surface of the concrete portion of the RC column, A technique is known in which the base plate is fixed to the concrete portion via an anchor bolt fixed in the concrete portion of the RC column.
しかしながら、上記した前者の従来技術では、境界層の柱全体でCFT柱からRC柱への切替えを行っているので、使用鋼材量が多いという問題がある。
また、後者の従来技術では、RC柱のコンクリート部を打設する前にアンカーボルトを所定位置に配置したり、ベースプレートとアンカーボルトとをナットなどで締結したりする必要があり、現場作業が煩雑であるという問題が存在する。
However, in the former prior art described above, since the CFT column is changed to the RC column over the entire column in the boundary layer, there is a problem that the amount of steel used is large.
In the latter prior art, it is necessary to place the anchor bolts in a predetermined position or to fasten the base plate and the anchor bolts with nuts or the like before placing the concrete portion of the RC pillar. There is a problem of being.
また、実際には、上部構造部(CFT柱やS柱)から地下構造部(RC柱)の応力切り替え部(柱接合構造)における軸力伝達性能や曲げせん断伝達性能に関する定量的評価が必要であり、特に、地下構造部においては、軸力伝達性能の確認が重要である。 Actually, it is necessary to quantitatively evaluate the axial force transmission performance and bending shear transmission performance in the stress switching section (column connection structure) from the upper structure section (CFT column and S column) to the underground structure section (RC column). Yes, especially in underground structures, confirmation of axial force transmission performance is important.
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、使用鋼材量を削減でき、且つ、現場作業を軽減することができる柱接合構造であって、軸力伝達性能が確保された柱接合構造を提供することを目的としている。 The present invention takes the above-described conventional problems into consideration, and has a column joint structure that can reduce the amount of steel used and can reduce work on site, and a column in which axial force transmission performance is ensured. The object is to provide a joint structure.
本発明に係る柱接合構造は、鉄筋コンクリート造の第一柱と、該第一柱の上方に位置する鉄骨造又はコンクリート充填鋼管造の第二柱と、を接合する柱接合構造において、柱軸方向に沿って延在する接合鋼管が備えられ、前記第二柱の下部が、前記接合鋼管の内側に位置して該接合鋼管内に充填された充填コンクリート内に定着されており、前記第一柱の複数の柱主筋の上部が、前記接合鋼管の内側に位置して前記充填コンクリート内に定着されていると共に、前記接合鋼管内において前記第二柱の周囲に配置されており、前記第二柱のベースプレートから前記接合鋼管の下端までの区間における軸耐力と、前記接合鋼管の下端までの前記第一柱の柱高さ区間における軸耐力と、のうちの小さい方を当該柱接合構造の軸耐力として、前記第二柱のベースプレートから前記接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法が決定され、前記接合鋼管の外周面は、前記第一柱の外周面と面一とされていることを特徴としている。 The column joint structure according to the present invention is a column joint structure for joining a first column of reinforced concrete and a second column of a steel frame or a concrete-filled steel pipe located above the first column. And a lower part of the second column is fixed inside filled concrete that is located inside the bonded steel pipe and is filled in the bonded steel pipe, The upper portions of the plurality of column main bars are fixed inside the filled concrete and located inside the bonded steel pipe, and are arranged around the second column in the bonded steel pipe. The smaller one of the axial strength in the section from the base plate to the lower end of the joined steel pipe and the axial strength in the column height section of the first column to the lower end of the joined steel pipe is the axial strength of the column joint structure. As the second Is the height of the section from the base plate to the lower end of the joining steel pipe determination, the outer peripheral surface of said joining steel pipe is characterized in that it is the outer peripheral surface flush of the first pillar.
このような特徴により、柱の構造を鉄筋コンクリート構造(第一柱)から鋼構造(第二柱)へ切り替える切替え区間、すなわち、鋼管の端面の位置から柱主筋の端面の位置までの区間が短くなるので、使用鋼材量が少なくなる。しかも、アンカーボルト等の部材が不要である。 Due to such characteristics, the switching section for switching the column structure from the reinforced concrete structure (first column) to the steel structure (second column), that is, the section from the position of the end surface of the steel pipe to the position of the end surface of the column main bar becomes shorter. Therefore, the amount of steel used is reduced. Moreover, members such as anchor bolts are unnecessary.
また、第二柱のベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における軸耐力と、接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間における軸耐力と、のうちの小さい方を当該柱接合構造の軸耐力として、第二柱のベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法が決定されることで、軸力伝達性能が確保される。
なお、本発明における「鉄筋コンクリート造」とは、少なくとも鉄筋とコンクリートとからなる構造を意味しており、例えば、鉄骨と鉄筋とコンクリートとからなるSRC造も含むものとする。
Moreover, the smaller one of the axial strength in the section from the base plate of the second column to the lower end of the bonded steel pipe and the axial strength in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe The axial force transmission performance is ensured by determining the height dimension of the section from the base plate of the second column to the lower end of the bonded steel pipe as the axial strength.
The “reinforced concrete structure” in the present invention means a structure composed of at least a rebar and concrete, and includes, for example, an SRC structure composed of a steel frame, a rebar and concrete.
また、本発明に係る柱接合構造は、少なくとも、前記第二柱のベースプレートから前記接合鋼管の下端までの区間の前記充填コンクリートと、前記接合鋼管の下端までの前記第一柱の柱高さ区間のコンクリートと、がそれぞれ鋼繊維補強コンクリートであることが好ましい。 Further, the column joint structure according to the present invention includes at least the filling concrete in the section from the base plate of the second pillar to the lower end of the joined steel pipe, and the column height section of the first pillar from the lower end of the joined steel pipe. Each of the concrete is preferably a steel fiber reinforced concrete.
このように支圧側のコンクリートを鋼繊維補強コンクリートとすることにより、見かけの支圧強度が上昇する。 Thus, the apparent bearing strength increases by using the steel fiber reinforced concrete as the bearing side concrete.
また、本発明に係る柱接合構造は、前記第二柱の下端から前記接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法が、下記の条件式(1)〜(9)を満たすように設定されていることが好ましい。 Moreover, the column junction structure which concerns on this invention is set so that the height dimension of the area from the lower end of said 2nd column to the lower end of the said joining steel pipe may satisfy the following conditional expressions (1)-(9). Preferably it is.
σpe<cal>:柱接合構造の有効支圧強度(N/mm2)
Nu:柱接合構造の軸耐力(N)
A1:ベースプレート支圧面積(mm2)
Nu1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における軸耐力(N)
Nu2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間における軸耐力(N)
σp1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における支圧強度(N/mm2)
σp2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間における支圧強度(N/mm2)
A2e:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間と接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間との境界にある仮想面における支圧面積(mm2)
φcond:第一柱の主筋の境界条件による割増係数
φf1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートの鋼繊維補強による割増係数
Bp min:ベースプレートの平面寸法(mm)
hP:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法(mm)
σB1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートのコンクリート強度(N/mm2)
Pw1・σy1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の横補強筋量(N/mm2)
φf2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間のコンクリートの鋼繊維補強による割増係数
b2e: ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間と接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間との境界にある仮想面の幅寸法(mm)
hRC: 接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ(mm)
σB2:第一柱のコンクリート強度(N/mm2)
Pw2・σy2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間の横補強筋量(N/mm2)
Vf1: ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートの鋼繊維補強の体積比(%)
Vf2: 接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間のコンクリートの鋼繊維補強の体積比(%)
Bc min:第一柱の柱寸法(mm)
BC:第一柱の幅寸法(mm)
DC:第一柱の奥行寸法(mm)
BP:ベースプレートの幅寸法(mm)
DP:ベースプレートの奥行寸法(mm)
tP:接合鋼管の厚さ寸法(mm)
σ pe <cal> : Effective bearing strength of column joint structure (N / mm 2 )
Nu: axial strength of column joint structure (N)
A 1 : Base plate bearing area (mm 2 )
Nu1: Shaft strength in the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe (N)
Nu2: Axial strength (N) in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
σ p1 : Bearing strength in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
σ p2 : Bearing pressure strength (N / mm 2 ) in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
A 2e : Bearing area (mm 2 ) in the virtual plane at the boundary between the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe and the column height section of the first column from the lower end of the bonded steel pipe
φ cond : Extra coefficient due to boundary condition of main column of first column φ f1 : Extra coefficient due to steel fiber reinforcement of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe
B p min: planar dimensions of the base plate (mm)
h P : Height dimension of the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (mm)
σ B1 : Concrete strength (N / mm 2 ) of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe
P w1 · σ y1 : The amount of lateral reinforcement in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
φ f2 : Extra coefficient due to steel fiber reinforcement of concrete in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
b 2e : Width of the imaginary plane (mm) at the boundary between the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe and the column height section of the first column from the lower end of the bonded steel pipe
h RC : Column height of the first column to the lower end of the bonded steel pipe (mm)
σ B2 : First column concrete strength (N / mm 2 )
P w2 · σ y2 : The amount of lateral reinforcement in the column height section of the first column to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
V f1 : Volume ratio (%) of steel fiber reinforcement of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe
V f2 : Volume ratio (%) of steel fiber reinforcement of concrete in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
B c min : Column size of the first column (mm)
B C : Width dimension of the first column (mm)
D C : Depth dimension of the first pillar (mm)
B P : Base plate width (mm)
D P : Depth dimension of base plate (mm)
t P : Thickness dimension of the bonded steel pipe (mm)
上記した条件式(1)〜(9)は、ベースプレート下の支圧強度を確認するために支圧強度確認実験を行ない、軸力伝達性能を確認し、支圧強度に及ぼすベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法(hp)の影響を定量的に評価することで得られた設計式(平均式)である。これにより、ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法(hp)を支圧強度上で効果的な寸法にすることができる。なお、上記した条件式(1)〜(9)は鋼繊維補強が無い場合にも適用可能である。すなわち、鋼繊維補強が無い場合には、鋼繊維補強の体積比(Vf1,Vf2)が0となり、その結果、鋼繊維補強による割増係数(φf1,φf2)は1となる。 The above conditional expressions (1) to (9) are used to confirm the bearing strength under the base plate, to confirm the bearing strength, to confirm the axial force transmission performance, and to influence the bearing strength from the base plate to the bonded steel pipe. This is a design formula (average formula) obtained by quantitatively evaluating the influence of the height dimension (hp) of the section to the lower end. Thereby, the height dimension (hp) of the area from a base plate to the lower end of a joining steel pipe can be made into an effective dimension on bearing strength. The above conditional expressions (1) to (9) are applicable even when there is no steel fiber reinforcement. That is, when there is no steel fiber reinforcement, the volume ratio (V f1 , V f2 ) of the steel fiber reinforcement is 0, and as a result, the additional factor (φ f1 , φ f2 ) due to the steel fiber reinforcement is 1.
また、本発明に係る柱接合構造は、前記第二柱の下端から前記接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法が、上記条件式(1)に代えて下記の条件式(10)を満たすように設定されていることが特に好ましい。 Further, in the column joining structure according to the present invention, the height dimension of the section from the lower end of the second column to the lower end of the joined steel pipe satisfies the following conditional expression (10) instead of the conditional expression (1). It is particularly preferable that the setting is made as described above.
上記した条件式(10)は、上記した条件式(1)に0.9倍したものである。これにより、実験結果の下限値を保証することができ、より安全側に評価することができる。なお、上記した条件式(10)における各項は上記した条件式(2)〜(9)と同じである。 Conditional expression (10) described above is 0.9 times the conditional expression (1) described above. Thereby, the lower limit of an experimental result can be guaranteed and it can evaluate more safely. Each term in the conditional expression (10) is the same as the conditional expressions (2) to (9).
また、本発明に係る柱接合構造は、前記接合鋼管の下端部及び上端部のうちの少なくとも一方の端部の内周面に、柱内側に突出していると共に前記接合鋼管の周方向に沿って延在するリブが設けられていることが好ましい。 Moreover, the column joining structure which concerns on this invention is protruded in the column inner side at the inner peripheral surface of the at least one edge part of the lower end part of the said joining steel pipe, and an upper end part, and along the circumferential direction of the said joining steel pipe It is preferable that an extending rib is provided.
これにより、大きい軸力及び大きい曲げモーメントにも耐え得る構造となる。 As a result, the structure can withstand a large axial force and a large bending moment.
本発明に係る柱接合構造によれば、使用鋼材量を削減できると共に、現場作業を軽減することができる柱接合構造であって、軸力伝達性能が確保された柱接合構造を提供することができる。 According to the column joint structure according to the present invention, it is possible to provide a column joint structure in which the amount of steel used can be reduced and the work on site can be reduced, and the axial force transmission performance is ensured. it can.
以下、本発明に係る柱接合構造の実施の形態について、図面に基いて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a column junction structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態の柱接合構造は、地下構造物である鉄筋コンクリート造の第一柱(RC柱1)の上に、上部構造物であるコンクリート充填鋼管造の第二柱(CFT柱2)を接合する柱接合構造であって、特に、CFT柱2の下部を包含する接合鋼管3を介してRC柱1の上にCFT柱2を接合する柱接合構造である。
As shown in FIG. 1, the column connection structure of the present embodiment has a second column of a concrete-filled steel pipe structure (an upper structure) on a first column (RC pillar 1) of a reinforced concrete structure that is an underground structure. This is a column joint structure for joining the CFT pillars 2), and in particular, a pillar joint structure for joining the
RC柱1は、図1、図2に示すように、コンクリート部10の内部に鉄筋11,12、18,19が埋設された公知の鉄筋コンクリート柱であり、横断面視の外形が四角形の柱である。鉄筋11,12,18,19は、柱軸方向に延在する複数の柱主筋11と、柱主筋11に直交する方向に延在する複数の帯筋12及び副帯筋18,19と、からなる。RC柱1のコンクリート部10は、鋼繊維補強コンクリート(SFRC)等の繊維補強コンクリートからなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
CFT柱2は、図1、図3に示すように、角筒状の鋼管20と、その内側に充填された充填コンクリート21と、鋼管20の下端に接合された平面視四角形のベースプレート22と、を備えている。上記した鋼管20の横断面視の外形は、RC柱1の横断面視の外形よりも小さい。また、ベースプレート22の平面視の外形は、鋼管20の横断面視の外形よりも大きく、且つ、RC柱1の横断面視の外形よりも小さい。また、ベースプレート22の中央部分には、平面視円形の開口22aが形成されている。この開口22aにより、CFT柱2の充填コンクリート21と後述する接合鋼管3内の充填コンクリート31とが分離せずに一体に形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the
接合鋼管3は、柱軸方向に沿って延在する角筒状の鋼管であり、RC柱1のコンクリート部10の上方に配設されている。この接合鋼管3の横断面視の外形はRC柱1の横断面視の外形と同一形状であり、接合鋼管3の外周面はRC柱1の外周面と面一に形成されている。また、接合鋼管3の内側には、充填コンクリート31が充填されている。この充填コンクリート31は、鋼繊維補強コンクリート(SFRC)等の繊維補強コンクリートからなり、接合鋼管3の下端から上端までの範囲に亘って充填されている。
The joining
上記した接合鋼管3の内側には、CFT柱2の下部(柱脚部23)が接合鋼管3の上端開口部から挿入されており、そのCFT柱2の下部は、接合鋼管3内の充填コンクリート31内に定着されている。このCFT柱2の柱脚部23は、接合鋼管3の柱軸方向の中間位置まで延在しており、充填コンクリート31に対する十分な根入れ長さが確保されている。
The lower part (column base part 23) of the
また、上記した接合鋼管3の内側には、RC柱1の複数の柱主筋11の上部(定着部分14)が接合鋼管3の下端開口部からそれぞれ挿入されており、それら複数の柱主筋11の上部は、接合鋼管3内の充填コンクリート31内に定着されている。また、複数の柱主筋11の定着部分14は、接合鋼管3の上端の手前まで延在しており、柱主筋11の上端面と充填コンクリート31の上端面との間には所定の被り厚さがある。また、複数の柱主筋11の上部は、接合鋼管3内においてCFT柱2の柱脚部23の周囲に配設されている。すなわち、複数の柱主筋11(定着部分14)は、接合鋼管3において、接合鋼管3の内周面に沿って平面視四角形状に並べられており、これら複数の柱主筋11の定着部分14の内側に上記したCFT柱2の柱脚部23が配置されている。柱主筋11の上端には、拡径された定着端13がそれぞれ設けられている。
Moreover, the upper part (fixation part 14) of the some column
なお、接合鋼管3の下端の位置よりも下方の区間、すなわち、接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間が、鉄筋コンクリート造のRC区間Xとなっており、上記したベースプレート22の下面(CFT柱2の下端面)の位置よりも上方の区間が、コンクリート充填鋼管造のCFT区間Yとなっており、接合鋼管3の上端の位置から接合鋼管3の下端の位置までの区間が、柱の構造を鉄筋コンクリート造からコンクリート充填鋼管造へ切り替える構造切替え区間Zとなっている。この構造切替え区間Zの長さ(柱軸方向の寸法)は、CFT柱2の鋼管20の幅Bに2を乗じた値(2B)以上である。また、ベースプレート22よりも下方の区間、つまり、ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間H、及び接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間(RC区間X)が支圧区間Iとなっている。
The section below the position of the lower end of the bonded
また、図1に示すように、接合鋼管3の下端部の内周面には、柱内側に突出したリブ33が設けられている。このリブ33は、接合鋼管3の周方向に沿って延在する凸条部であり、縦断面視において略等脚台形状に形成されている。つまり、リブ33の上面は、柱内側に向かって下向きに傾斜しており、リブ33の下面は、柱外側に向かって下向きに傾斜している。また、リブ33は、接合鋼管3の内周面の全周に亘って延設されており、平面視環状(角環状)に形成されている。なお、接合鋼管3の下端面は、リブ33の下面と面一に形成されており、柱外側に向かって下向きに傾斜している。
Moreover, as shown in FIG. 1, the
また、接合鋼管3の上端部の内周面にも、柱内側に突出したリブ32が設けられている。このリブ32は、接合鋼管3の周方向に沿って延在する凸条部であり、縦断面視において略直角台形状に形成されている。つまり、リブ32の上面は、水平に形成されて充填コンクリート31の上端面と面一に形成されており、リブ32の下面は、柱外側に向かって下向きに傾斜している。また、リブ32は、接合鋼管3の内周面の全周に亘って延設されており、平面視環状(角環状)に形成されている。
A
上記した構成からなる柱接合構造では、反曲点位置がCFT区間Y内にある場合、図4に示すような曲げモーメント及びせん断力分布となる。また、反曲点位置が構造切替え区間Z内にある場合、図5に示すような曲げモーメント及びせん断力分布となる。また、反曲点位置がRC区間X内にある場合、図6に示すような曲げモーメント及びせん断力分布となる。 In the column joint structure having the above-described configuration, when the inflection point position is within the CFT section Y, the bending moment and shear force distribution as shown in FIG. Further, when the inflection point position is in the structure switching section Z, the bending moment and shear force distribution as shown in FIG. 5 is obtained. Further, when the inflection point position is in the RC section X, the bending moment and shear force distribution as shown in FIG. 6 are obtained.
また、上記した構成からなる柱接合構造では、ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hにおける軸耐力と、接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xにおける軸耐力(見かけの支圧強度:有効支圧強度)と、のうちの小さい方を当該柱接合構造の軸耐力として、ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの高さ寸法(hP)が決定される。
Further, in the column joint structure having the above-described configuration, the axial strength in the section H from the
具体的には、ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの高さ寸法(hP)は、下記の条件式(1)〜(9)を満たすように設定される。
Specifically, the height dimension (h P ) of the section H from the
σpe<cal>:柱接合構造の有効支圧強度(N/mm2)
Nu:柱接合構造の軸耐力(N)
A1:ベースプレート22の支圧面積(mm2)
Nu1:ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hにおける軸耐力(N)
Nu2:接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xにおける軸耐力(N)
σp1:ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hにおける支圧強度(N/mm2)
σp2:接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xにおける支圧強度(N/mm2)
A2e:ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hと接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xとの境界にある仮想面における支圧面積(mm2)
φcond:RC柱1の柱主筋11の境界条件による割増係数
φf1:ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの充填コンクリート31の鋼繊維補強による割増係数
Bp min:ベースプレート22の平面寸法(mm)
hP:ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの高さ寸法(mm)
σB1:ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの充填コンクリート31のコンクリート強度(N/mm2)
Pw1・σy1:ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの横補強筋量(N/mm2)
φf2:接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xのコンクリート部10の鋼繊維補強による割増係数
b2e: ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hと接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xとの境界にある仮想面の幅寸法(mm)
hRC: 接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ(mm)
σB2:RC柱1のコンクリート強度(N/mm2)
Pw2・σy2:接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xの横補強筋量(N/mm2)
Vf1: ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの充填コンクリート31の鋼繊維補強の体積比(%)
Vf2: 接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xのコンクリート部10の鋼繊維補強の体積比(%)
Bc min:RC柱1の最小柱寸法(mm)
BC:RC柱1の幅寸法(mm)
DC:RC柱1の奥行寸法(mm)
BP:ベースプレート22の幅寸法(mm)
DP:ベースプレート22の奥行寸法(mm)
tP:接合鋼管3の厚さ寸法(mm)
σ pe <cal> : Effective bearing strength of column joint structure (N / mm 2 )
Nu: axial strength of column joint structure (N)
A 1 : Bearing area of base plate 22 (mm 2 )
Nu1: Axial strength (N) in section H from
Nu2: Axial strength (N) in the column height section X of the
σ p1 : Bearing pressure strength in the section H from the
σ p2 : Bearing strength in the column height section X of the
A 2e : bearing area (mm 2 ) at the virtual plane at the boundary between the section H from the
φ cond : Extra coefficient due to boundary condition of column
B p min : Plane dimension of the base plate 22 (mm)
h P : Height dimension of the section H from the
σ B1 : Concrete strength of the filled concrete 31 in the section H from the
P w1 · σ y1 : The amount of horizontal reinforcement in the section H from the
φ f2 : Extra coefficient due to steel fiber reinforcement of the
b 2e : Width of the imaginary plane (mm) at the boundary between the section H from the
h RC : Column height of the
σ B2 :
P w2 · σ y2 : The amount of lateral reinforcement in the column height section X of the
V f1 : Volume ratio (%) of steel fiber reinforcement of the filled concrete 31 in the section H from the
V f2 : Volume ratio (%) of steel fiber reinforcement of the
B c min : Minimum column size of RC column 1 (mm)
B C : Width of RC pillar 1 (mm)
D C : Depth dimension of RC pillar 1 (mm)
B P :
D P : Depth dimension of base plate 22 (mm)
t P : Thickness dimension of bonded steel pipe 3 (mm)
ここで、本願の発明者が行なった支圧強度確認実験について説明する。
この支圧強度確認実験では、CFT柱やS柱等の上部構造部のベースプレート下の支圧強度を確認するため、接合鋼管内のコンクリート強度(σB1)や、RC柱のコンクリート強度(σB2)、ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法(hp)、接合鋼管の下端までのRC柱の柱高さ(hRC)、接合鋼管も含むせん断補強筋量などをパラメータとして、ベースプレートよりも下方の部分をモデル化し、軸力を載荷した。なお、本実験では、支承面(RC柱下面)の柱主筋の水平移動をプレートで拘束したものを標準とし、拘束なしの実験結果に対する割増係数を実験により求め、水平移動拘束されたものに換算した。
Here, the bearing strength confirmation experiment conducted by the inventors of the present application will be described.
In this bearing strength confirmation experiment, in order to confirm the bearing strength under the base plate of the upper structural part such as CFT column and S column, concrete strength (σ B1 ) in the joint steel pipe and concrete strength of the RC column (σ B2 ), The height of the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe (hp), the column height of the RC column to the lower end of the bonded steel pipe (h RC ), the amount of shear reinforcement including the bonded steel pipe, etc. The lower part was modeled and the axial force was loaded. In this experiment, the horizontal movement of the column main bar of the bearing surface (RC column lower surface) is constrained by a plate, and the extra coefficient for the unconstrained experimental results is obtained by experiment and converted to the horizontal movement restricted one. did.
支承面における柱主筋の水平移動拘束がない場合の実験結果の一覧を下記の表1−表3に示す。 Tables 1 to 3 below list the experimental results when there is no horizontal movement constraint of the column main bars on the bearing surface.
また、支承面における柱主筋の水平移動拘束がある場合の実験結果の一覧を下記の表4に示す。 Table 4 below shows a list of experimental results when there is horizontal movement restraint of the column main bars on the bearing surface.
さらに、実験結果の代表例を横補強筋量とベースプレート下のコンクリート強度に対する支圧強度比の関係を図7に示す。 Furthermore, FIG. 7 shows the relationship between the amount of lateral reinforcement and the bearing strength ratio to the concrete strength under the base plate as a representative example of the experimental results.
そして、図8に、上記の条件式(1)〜(9)による計算結果と実験結果とを示す。この計算結果と実験結果との比較から分かるとおり、支圧強度評価式はほぼ妥当なものであることが分かる。なお、より安全側に評価するためには、実験結果の下限値を保証する必要があるため、上記条件式(1)に代えて下記の条件式(10)で計算されることが望ましい。 And in FIG. 8, the calculation result and said experimental result by said conditional expression (1)-(9) are shown. As can be seen from the comparison between this calculation result and the experimental result, it is understood that the bearing strength evaluation formula is almost appropriate. In order to evaluate more safely, it is necessary to guarantee the lower limit value of the experimental result. Therefore, it is desirable to calculate the following conditional expression (10) instead of the conditional expression (1).
また、本願の発明者が行なった、上記した条件式(1)〜(9)によるパラメータスタディについて説明する。このパラメータスタディを行なうにあたり、下記の表5に示すようなモデルを想定する。 Further, a parameter study by the above-described conditional expressions (1) to (9) performed by the inventor of the present application will be described. In conducting this parameter study, a model as shown in Table 5 below is assumed.
ここでは、ある想定したRC柱高さ(hRC:接合鋼管の下端までのRC柱の柱高さ)とし、ベースプレート下の鋼管高さ(hP:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法)を変動させて、支圧強度を計算した。 Here it is assumed RC column height: and (h RC column height of RC Columns to the lower end of the joining steel) steel pipe height under the base plate (h P: interval from the base plate to the lower end of the joining steel high The bearing strength was calculated by varying the size).
図9に、各hRC/BC(=0〜0.5)における支圧強度評価結果とRC柱寸法に対するhPの比(hP/BC)との関係を示す。なお、図9中には、支圧面による軸耐力がRC柱の軸耐力以上である条件により求められる必要支圧強度比も示す。各評価結果において、見かけの軸耐力(有効支圧強度比)は、上に凸となる領域ではRC柱の軸耐力(接合鋼管の下端までのRC柱の柱高さ区間における軸耐力)で決まり、下に凸となる領域では接合鋼管部の軸耐力(ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における軸耐力)で決まる。 FIG. 9 shows the relationship between the bearing strength evaluation results at each h RC / B C (= 0 to 0.5) and the ratio of h P to RC column dimensions (h P / B C ). In addition, in FIG. 9, the required bearing strength ratio calculated | required on the conditions that the bearing strength by a bearing surface is more than the bearing strength of RC pillar is also shown. In each evaluation result, the apparent axial strength (effective bearing strength ratio) is determined by the axial strength of the RC column (axial strength in the column height section of the RC column up to the lower end of the welded steel pipe) in the region that protrudes upward. In the region that protrudes downward, the axial strength of the bonded steel pipe portion (the axial strength in the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe) is determined.
図9に示されているように、RC柱が短くなるほど軸耐力は大きくなる傾向がある。また、接合鋼管部の高さ(ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における高さ寸法)が大きくなると軸耐力は小さくなる傾向がある。一方、ベースプレート下の支圧面積とRC柱の軸断面積およびそれぞれのコンクリート強度より求められる必要支圧強度比(1.39)より大きくなる領域は、比較的に大きく、余裕のある設計が可能となる。例えば、hRC/BC=0.333においては、hP/BC≧0.125(hP≧75mm)であればよいこと
が示されている。
As shown in FIG. 9, the axial strength tends to increase as the RC pillar becomes shorter. Moreover, when the height of the bonded steel pipe portion (height dimension in the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe) increases, the shaft yield strength tends to decrease. On the other hand, the area that is larger than the required bearing strength ratio (1.39) obtained from the bearing area under the base plate, the axial cross-sectional area of the RC column, and the strength of each concrete is relatively large, allowing for a design with sufficient margin. It becomes. For example, h RC / B C = 0.333 indicates that h P / B C ≧ 0.125 (h P ≧ 75 mm) is sufficient.
上述した柱接合構造によれば、構造切替え区間Zが短くなるので、使用鋼材量を削減することができ、コストダウンを図ることができる。しかも、アンカーボルト等の部材が不要であるので、現場作業を軽減することができる。また、大きい軸力および大きい曲げモーメントにも耐え得る構造となるので、当該柱接合構造の適用範囲が広がり、より多くの構造物に対して適用することができる。 According to the column joint structure described above, the structure switching section Z is shortened, so that the amount of steel used can be reduced and the cost can be reduced. And since members, such as an anchor bolt, are unnecessary, field work can be reduced. Further, since the structure can withstand a large axial force and a large bending moment, the applicable range of the column joint structure is widened, and the structure can be applied to more structures.
また、ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hにおける軸耐力と、接合鋼管3の下端までのRC柱1の柱高さ区間Xにおける軸耐力と、のうちの小さい方を当該柱接合構造の軸耐力として、ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの高さ寸法hPが決定されることで、軸力伝達性能が確保され、上部構造のCFT柱2の軸力を下部構造のRC柱1に安全に伝達させられるように設計が可能となる。
Further, the smaller one of the axial strength in the section H from the
特に、ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの高さ寸法hPが上記した条件式(1)〜(9)を満たすように設定されることにより、ベースプレート22から接合鋼管3の下端までの区間Hの高さ寸法(hp)を支圧強度上で効果的な寸法にすることができる。さらに、上記した条件式(1)に0.9倍した上記した条件式(10)を使うことにより、実験結果の下限値を保証することができ、より安全側に評価することができる。
In particular, the height dimension h P of the section H from the
また、支圧側のコンクリートを鋼繊維補強コンクリートとすることにより、見かけに支圧強度が上昇する。なお、鋼繊維補強コンクリートの体積比Vfは0.75%を上限とし、Vf=0.75%でほぼ1.2倍の強度上昇を期待することができる。 Moreover, the bearing strength increases apparently by using the steel fiber reinforced concrete as the bearing side concrete. The volume ratio V f of the steel fiber reinforced concrete is 0.75% as an upper limit, and a strength increase of about 1.2 times can be expected when V f = 0.75%.
また、本発明の柱接合構造が地上階に設けられている場合には、地震時に、柱接合構造に水平力が大きく作用する。このため、接合鋼管3への入力せん断力を低減させるように接合鋼管3の長さを長くしたり、接合鋼管3のせん断降伏を避けるために接合鋼管3の板厚を厚くしたり、充填コンクリート21,31と接合鋼管3とを一体挙動させてせん断ずれを防止するために、例えば接合鋼管3内側の材軸方向にわたって棒鋼等の突起物を溶接等で数カ所設ける等の設計対応をとる必要がある。一方、柱接合構造が地下一階等の地下階に設けられている場合には、柱接合構造に作用する力は、軸力が他の力よりも相対的に大きくなるため、上記対応をする必要がないか、地上階に設ける場合よりも緩やかな対応ですむ。
Moreover, when the column junction structure of the present invention is provided on the ground floor, a horizontal force acts on the column junction structure greatly during an earthquake. For this reason, the length of the joining
以上、本発明に係る柱接合構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although embodiment of the column junction structure concerning this invention was described, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
(変形例1)
例えば、図10に示すようなプレキャスト柱接合部材100を作製することにより、RC柱1をプレキャスト化することが可能である。詳しく説明すると、図10に示すプレキャスト柱接合部材100には、接合鋼管3と、図1に示すRC柱1の上側部分(RC柱上部1A)と、図1に示す充填コンクリート31の下側部分(下側充填コンクリート31A)と、を備えている。
(Modification 1)
For example, the
上記したRC柱上部1Aには、図1に示すRC柱1のコンクリート部10の上部を構成するコンクリート体10Aと、図1に示す柱主筋11の上部を構成する柱主筋材11Aと、複数の帯筋12,15,16及び副帯筋18と、が備えられている。上記した柱主筋材11Aは定着部分14を含んでいる。また、上記した下側充填コンクリート31Aは、図10に示す充填コンクリート31のうちのCFT柱2のベースプレート22の下面よりも下方の部分である。なお、RC柱上部1Aと下側充填コンクリート31Aとは、鋼繊維補強コンクリートからなる。
The RC column
このプレキャスト柱接合部材100では、接合鋼管3の上部が中空となっており、柱主筋材11Aの上部(定着部分14)が下側充填コンクリート31Aの上面から上方に向けて突出して露出されている。また、プレキャスト柱接合部材100には、複数の継手部材101が備えられている。これらの継手部材101は、柱主筋材11Aの下端部と、当該プレキャスト柱接合部材100の直下に配設される図示せぬプレキャスト柱部材の柱主筋材の上端部と、を接合するための筒状の部材であり、コンクリート体10Aの下端部に埋設されている。この継手部材101の上部には、柱主筋材11Aの下端部が挿嵌されており、継手部材101の下端はコンクリート体10Aの下端面において開口している。
In this precast
また、本実施形態の施工方法としては、まず、上記したプレキャスト柱接合部材100を図示せぬ下側のプレキャスト柱部材の上に設置する。次に、CFT柱2の下部を接合鋼管3内に接合鋼管3の上端開口部から挿入させると共にCFT柱2のベースプレート22を下側充填コンクリート31Aの上面に載置させることで、CFT柱2を設置する。次に、接合鋼管3の上端開口部から接合鋼管3内にコンクリートを打設し、接合鋼管3の上端(上側のリブ32の上縁)までコンクリートを充填する。なお、この打設コンクリートは、鋼繊維補強コンクリートでなくてもよい。これにより、下側充填コンクリート31Aの上に上側充填コンクリート31Bが形成され、その上側充填コンクリート31B内にCFT柱2の下部が定着される。
Moreover, as a construction method of this embodiment, first, the above-mentioned precast
(変形例2)
上記に示す実施形態の変形例2に係る柱接合構造について、図11を用いて説明する。
図11に示すように、柱接合構造100が床スラブF0の上面に当接するように配置されていてもよい。この場合には、第一柱(RC柱101)を構成する帯筋12(図1参照)、RC柱101のコンクリート部10(図1参照)は、区間X1に設けられている。なお、RC柱101を構成する柱主筋11(図1参照)は、区間X1及びZ1に設けられている。
また、第二柱(CFT柱102)は、区間Y1にわたって配置されている。
柱接合構造100は、区間X1の上側から区間Y1の下部にわたる区間Z1にわたって配置されている。
(Modification 2)
A column junction structure according to
As shown in FIG. 11, the column
Further, the second column (CFT column 102) is disposed over the section Y1.
The
上記に示す実施形態では、床スラブから鉛直方向に延びる部分は鉄筋コンクリート造のRC柱1であるのに対して、本変形例では、床スラブF0から鉛直方向に延びる部分は柱接合構造100である。よって、床スラブF0上に、上記に示す実施形態の柱接合構造と比較して脆弱とされる鉄筋コンクリート造の部分を設けることなく、直接柱接合構造100を設けることができるため、軸耐力を向上させることができる。
なお、RC柱のコンクリート部の上端が床スラブF0の厚さ方向途中に達するようにRC柱が配置され、これに連続して柱接合構造が配置されていてもよい。つまり、柱接合構造の下端が、床スラブF0の厚さ方向途中に達していてもよい。
In the embodiment described above, the portion extending in the vertical direction from the floor slab is the
Note that the RC column may be arranged such that the upper end of the concrete portion of the RC column reaches the middle of the floor slab F0 in the thickness direction, and the column joining structure may be arranged continuously therewith. That is, the lower end of the column joint structure may reach the middle of the floor slab F0 in the thickness direction.
また、上記した実施形態では、第二柱としてコンクリート充填鋼管造のCFT柱2が設けられているが、本発明は、上記したCFT柱を鉄骨造のS柱に変更することが可能である。また、上記した実施形態では、第一柱として一般的な鉄筋コンクリート造のRC柱1が設けられているが、本発明における第一柱は、鉄筋とコンクリートとを有する構造であればよく、例えば鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)の柱であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上記した実施形態では、リブ32,33が接合鋼管3の内周面の全周に亘って延設されているが、本発明は、全周に亘って形成された環状のリブに限定されるものではなく、鋼管20や接合鋼管3の周方向の一部分が欠けているリブであってもよく、或いは、鋼管20や接合鋼管3の周方向に間欠的に配設されたリブであってもよい。さらに、当該リブ32,33が無い構成にすることも可能である。
Moreover, in above-mentioned embodiment, although the
また、上記した実施形態では、角柱状の第一柱(RC柱1)と角柱状の第二柱(CFT柱2)とを接合しているが、本発明は、第一、第二柱の横断面形状は適宜変更可能であり、例えば円柱状の第一柱と円柱状の第二柱とを接合する柱接合構造であってもよい。さらに、本発明では、横断面視形状が異なる第一、第二柱を接合することも可能であり、例えば角柱状の第一柱と円柱状の第二柱とを接合する柱接合構造であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the prismatic first column (RC column 1) and the prismatic second column (CFT column 2) are joined. The cross-sectional shape can be changed as appropriate, and for example, it may be a column junction structure that joins a columnar first column and a columnar second column. Furthermore, in the present invention, it is possible to join the first and second columns having different cross-sectional views. For example, the column joining structure joins the prismatic first column and the columnar second column. May be.
さらに、本発明は、地下構造物である第一柱(RC柱1)と上部構造物である第二柱(CFT柱2)とを接合する柱接合構造に限定されず、上部構造物である第一柱と第二柱とを接合する柱接合構造に適用することも可能であり、さらに、杭と柱とを直接接合する杭柱接合構造にも適用することが可能である。 Furthermore, the present invention is not limited to a column junction structure that joins a first column (RC column 1) that is an underground structure and a second column (CFT column 2) that is an upper structure, and is an upper structure. The present invention can also be applied to a column joint structure that joins the first column and the second column, and can also be applied to a pile column joint structure that directly joins the pile and the column.
また、上記に示す実施形態においては、RC柱1のコンクリート部10、CFT柱2の充填コンクリート21及び接合鋼管3の内側の充填コンクリート31が繊維補強コンクリートから構成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、充填コンクリート31の内部に繊維補強コンクリートを充填し、CFT柱2の内部に普通コンクリート等を充填してもよい。ここで、建築現場においてRC柱1を構築した後に、柱接合構造及びCFT柱2を構築する場合には、CFT柱2の内部と外部とは、ベースプレート22により上下方向に区画されるため、充填コンクリート31(CFT柱2の外部)に繊維補強コンクリートを、CFT柱2の内部に普通コンクリートをそれぞれ打ち分けることができる。
Moreover, in embodiment shown above, although the
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, in the range which does not deviate from the main point of this invention, it is possible to replace suitably the component in above-mentioned embodiment with a well-known component, and you may combine the above-mentioned modification suitably.
1 RC柱(第一柱)
2 CFT柱(第二柱)
3 接合鋼管
11 柱主筋
22 ベースプレート
31 充填コンクリート
32,33 リブ
H 第二柱のベースプレートから接合鋼管の下端までの区間
X 接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間
hp 第二柱のベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法
1 RC pillar (first pillar)
2 CFT pillar (second pillar)
3
h p Height dimension of the section from the base plate of the second column to the lower end of the welded steel pipe
Claims (5)
柱軸方向に沿って延在する接合鋼管が備えられ、
前記第二柱の下部が、前記接合鋼管の内側に位置して該接合鋼管内に充填された充填コンクリート内に定着されており、
前記第一柱の複数の柱主筋の上部が、前記接合鋼管の内側に位置して前記充填コンクリート内に定着されていると共に、前記接合鋼管内において前記第二柱の周囲に配置されており、
前記第二柱のベースプレートから前記接合鋼管の下端までの区間における軸耐力と、前記接合鋼管の下端までの前記第一柱の柱高さ区間における軸耐力と、のうちの小さい方を当該柱接合構造の軸耐力として、前記第二柱のベースプレートから前記接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法が決定され、
前記接合鋼管の外周面は、前記第一柱の外周面と面一とされていることを特徴とする柱接合構造。 In the column joint structure for joining the first column of reinforced concrete and the second column of steel structure or concrete-filled steel pipe located above the first column,
A joined steel pipe extending along the column axis direction is provided,
The lower part of the second column is located inside the joined steel pipe and is fixed in the filled concrete filled in the joined steel pipe;
The upper portions of the plurality of column main bars of the first column are positioned inside the bonded steel pipe and fixed in the filled concrete, and are arranged around the second column in the bonded steel pipe,
The smaller one of the axial strength in the section from the base plate of the second column to the lower end of the bonded steel pipe and the axial strength in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe As the axial strength of the structure, the height dimension of the section from the base plate of the second column to the lower end of the bonded steel pipe is determined ,
An outer peripheral surface of the bonded steel pipe is flush with an outer peripheral surface of the first column .
少なくとも、前記第二柱のベースプレートから前記接合鋼管の下端までの区間の前記充填コンクリートと、前記接合鋼管の下端までの前記第一柱の柱高さ区間のコンクリートと、がそれぞれ鋼繊維補強コンクリートであることを特徴とする柱接合構造。 In the column junction structure according to claim 1,
At least the filling concrete in the section from the base plate of the second column to the lower end of the bonded steel pipe and the concrete in the column height section of the first column from the lower end of the bonded steel pipe are respectively steel fiber reinforced concrete. A column junction structure characterized by being.
前記第二柱の下端から前記接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法が、下記の条件式(1)〜(9)を満たすように設定されていることを特徴とする柱接合構造。
σpe<cal>:柱接合構造の有効支圧強度(N/mm2)
Nu:柱接合構造の軸耐力(N)
A1:ベースプレート支圧面積(mm2)
Nu1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における軸耐力(N)
Nu2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間における軸耐力(N)
σp1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における支圧強度(N/mm2)
σp2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間における支圧強度(N/mm2)
A2e:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間と接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間との境界にある仮想面における支圧面積(mm2)
φcond:第一柱の主筋の境界条件による割増係数
φf1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートの鋼繊維補強による割増係数
Bp min:ベースプレートの平面寸法(mm)
hP:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法(mm)
σB1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートのコンクリート強度(N/mm2)
Pw1・σy1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の横補強筋量(N/mm2)
φf2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間のコンクリートの鋼繊維補強による割増係数
b2e: ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間と接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間との境界にある仮想面の幅寸法(mm)
hRC: 接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ(mm)
σB2:第一柱のコンクリート強度(N/mm2)
Pw2・σy2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間の横補強筋量(N/mm2)
Vf1: ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートの鋼繊維補強の体積比(%)
Vf2: 接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間のコンクリートの鋼繊維補強の体積比(%)
Bc min:第一柱の柱寸法(mm)
BC:第一柱の幅寸法(mm)
DC:第一柱の奥行寸法(mm)
BP:ベースプレートの幅寸法(mm)
DP:ベースプレートの奥行寸法(mm)
tP:接合鋼管の厚さ寸法(mm) In the column junction structure according to claim 1 or 2,
A column junction structure characterized in that a height dimension of a section from the lower end of the second column to the lower end of the bonded steel pipe is set so as to satisfy the following conditional expressions (1) to (9).
σ pe <cal> : Effective bearing strength of column joint structure (N / mm 2 )
Nu: axial strength of column joint structure (N)
A 1 : Base plate bearing area (mm 2 )
Nu1: Shaft strength in the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe (N)
Nu2: Axial strength (N) in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
σ p1 : Bearing strength in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
σ p2 : Bearing pressure strength (N / mm 2 ) in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
A 2e : Bearing area (mm 2 ) in the virtual plane at the boundary between the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe and the column height section of the first column from the lower end of the bonded steel pipe
φ cond : Extra coefficient due to boundary condition of main column of first column φ f1 : Extra coefficient due to steel fiber reinforcement of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe
B p min : Base plate plane dimensions (mm)
h P : Height dimension of the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (mm)
σ B1 : Concrete strength (N / mm 2 ) of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe
P w1 · σ y1 : The amount of lateral reinforcement in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
φ f2 : Extra coefficient due to steel fiber reinforcement of concrete in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
b 2e : Width of the imaginary plane (mm) at the boundary between the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe and the column height section of the first column from the lower end of the bonded steel pipe
h RC : Column height of the first column to the lower end of the bonded steel pipe (mm)
σ B2 : First column concrete strength (N / mm 2 )
P w2 · σ y2 : The amount of lateral reinforcement in the column height section of the first column to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
V f1 : Volume ratio (%) of steel fiber reinforcement of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe
V f2 : Volume ratio (%) of steel fiber reinforcement of concrete in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
B c min : Column size of the first column (mm)
B C : Width dimension of the first column (mm)
D C : Depth dimension of the first pillar (mm)
B P : Base plate width (mm)
D P : Depth dimension of base plate (mm)
t P : Thickness dimension of the bonded steel pipe (mm)
前記第二柱の下端から前記接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法が、下記の条件式(10)〜(18)を満たすように設定されていることを特徴とする柱接合構造。
σpe<cal>:柱接合構造の有効支圧強度(N/mm2)
Nu:柱接合構造の軸耐力(N)
A1:ベースプレート支圧面積(mm2)
Nu1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における軸耐力(N)
Nu2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間における軸耐力(N)
σp1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間における支圧強度(N/mm2)
σp2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間における支圧強度(N/mm2)
A2e:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間と接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間との境界にある仮想面における支圧面積(mm2)
φcond:第一柱の主筋の境界条件による割増係数
φf1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートの鋼繊維補強による割増係数
Bp min:ベースプレートの平面寸法(mm)
hP:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の高さ寸法(mm)
σB1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートのコンクリート強度(N/mm2)
Pw1・σy1:ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の横補強筋量(N/mm2)
φf2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間のコンクリートの鋼繊維補強による割増係数
b2e: ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間と接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間との境界にある仮想面の幅寸法(mm)
hRC: 接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ(mm)
σB2:第一柱のコンクリート強度(N/mm2)
Pw2・σy2:接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間の横補強筋量(N/mm2)
Vf1: ベースプレートから接合鋼管の下端までの区間の充填コンクリートの鋼繊維補強の体積比(%)
Vf2: 接合鋼管の下端までの第一柱の柱高さ区間のコンクリートの鋼繊維補強の体積比(%)
Bc min:第一柱の柱寸法(mm)
BC:第一柱の幅寸法(mm)
DC:第一柱の奥行寸法(mm)
BP:ベースプレートの幅寸法(mm)
DP:ベースプレートの奥行寸法(mm)
tP:接合鋼管の厚さ寸法(mm) In the column junction structure according to claim 1 or 2,
A column junction structure characterized in that a height dimension of a section from the lower end of the second column to the lower end of the bonded steel pipe is set so as to satisfy the following conditional expressions (10) to (18).
σ pe <cal> : Effective bearing strength of column joint structure (N / mm 2 )
Nu: axial strength of column joint structure (N)
A 1 : Base plate bearing area (mm 2 )
Nu1: Shaft strength in the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe (N)
Nu2: Axial strength (N) in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
σ p1 : Bearing strength in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
σ p2 : Bearing pressure strength (N / mm 2 ) in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
A 2e : Bearing area (mm 2 ) in the virtual plane at the boundary between the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe and the column height section of the first column from the lower end of the bonded steel pipe
φ cond : Extra coefficient due to boundary condition of main column of first column φ f1 : Extra coefficient due to steel fiber reinforcement of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe
B p min : Base plate plane dimensions (mm)
h P : Height dimension of the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (mm)
σ B1 : Concrete strength (N / mm 2 ) of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe
P w1 · σ y1 : The amount of lateral reinforcement in the section from the base plate to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
φ f2 : Extra coefficient due to steel fiber reinforcement of concrete in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
b 2e : Width of the imaginary plane (mm) at the boundary between the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe and the column height section of the first column from the lower end of the bonded steel pipe
h RC : Column height of the first column to the lower end of the bonded steel pipe (mm)
σ B2 : First column concrete strength (N / mm 2 )
P w2 · σ y2 : The amount of lateral reinforcement in the column height section of the first column to the lower end of the welded steel pipe (N / mm 2 )
V f1 : Volume ratio (%) of steel fiber reinforcement of filled concrete in the section from the base plate to the lower end of the bonded steel pipe
V f2 : Volume ratio (%) of steel fiber reinforcement of concrete in the column height section of the first column to the lower end of the bonded steel pipe
B c min : Column size of the first column (mm)
B C : Width dimension of the first column (mm)
D C : Depth dimension of the first pillar (mm)
B P : Base plate width (mm)
D P : Depth dimension of base plate (mm)
t P : Thickness dimension of the bonded steel pipe (mm)
前記接合鋼管の下端部及び上端部のうちの少なくとも一方の端部の内周面に、柱内側に突出していると共に前記接合鋼管の周方向に沿って延在するリブが設けられていることを特徴とする柱接合構造。 In the column junction structure according to any one of claims 1 to 4,
The inner peripheral surface of at least one of the lower end portion and the upper end portion of the bonded steel pipe is provided with a rib that protrudes inward of the column and extends along the circumferential direction of the bonded steel pipe. Characteristic column junction structure.
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