(57)【要約】【課題】下方に配置された充填鋼管コンクリート造の柱と上方に配置された鉄筋コンクリート造の柱とを接合する柱同士の接合構造の剛性評価方法を提供するものである。【解決手段】柱同士の接合構造の剛性評価方法は、ＣＦＴ造の第一柱と、第一柱の上方に配置され、コンクリート部及びコンクリート部内を鉛直方向に延びる柱主筋を有するＲＣ造の第二柱とを接合する柱同士の接合構造の剛性評価方法であって、第一柱の上端部に、鋼管を上方に延出させた形で形成された根巻鋼管部が設けられ、第二柱の柱主筋が根巻鋼管部の内部に挿入されるとともに、根巻鋼管部の内部にコンクリートが充填され、第一柱と第二柱の２種類の構造で構成されている接合構造の剛性に基づく復元力を第二柱の１種類の構造で構成されているものとみなして構築した簡易モデルによって評価することを特徴とする。【選択図】図３
2020169442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＦＴ造の第一柱と、該第一柱の上方に配置され、コンクリート部及び該コンクリート部内を鉛直方向に延びる柱主筋を有するＲＣ造の第二柱とを接合する柱同士の接合構造の剛性評価方法であって、
前記第一柱の上端部に、鋼管を上方に延出させた形で形成された根巻鋼管部が設けられ、
前記第二柱の前記柱主筋が前記根巻鋼管部の内部に挿入されるとともに、前記根巻鋼管部の内部にコンクリートが充填され、
前記第一柱と前記第二柱の２種類の構造で構成されている接合構造の剛性に基づく復元力を、前記第二柱の１種類の構造で構成されているものとみなして構築した簡易モデルによって評価することを特徴とする柱同士の接合構造の剛性評価方法。
【請求項２】
下記の式（１）を満たしていることを特徴とする請求項１に記載の柱同士の接合構造の剛性評価方法。
【数１】
2020169442.tif 000014
ここで、δＴは第一柱と第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形（ｍｍ）、ＥＣはコンクリートの弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＩＣは鉄筋を考慮した第二柱の断面二次モーメント（ｍｍ４）、Ｑは反曲点高さ位置に作用するせん断力（Ｎ）、Ｈは第二柱の床スラブ天端から反曲点までの高さ（ｍｍ）、ｈＳは根巻鋼管部の高さ（ｍｍ）、ＧＣはコンクリートのせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＣは第二柱の断面積（ｍｍ２）、ＫＣは第二柱のせん断変形に関する形状係数である。
【請求項３】
ＣＦＴ造の第一柱と、該第一柱の上方に配置され、コンクリート部及び該コンクリート部内を鉛直方向に延びる柱主筋を有するＲＣ造の第二柱とを接合する柱同士の接合構造の剛性評価方法であって、
前記第一柱の上端部に、鋼管を上方に延出させた形で形成された根巻鋼管部が設けられ、
前記第二柱の前記柱主筋が前記根巻鋼管部の内部に挿入されるとともに、前記根巻鋼管部の内部にコンクリートが充填され、
前記第一柱と前記第二柱との接合構造の反曲点高さ位置における前記第二柱の水平変形に、前記根巻鋼管部分と前記第二柱との切替え位置における前記根巻鋼管部分の水平変形に前記第一柱の高さと前記根巻鋼管部の高さの違いに応じた係数を乗じて前記第一柱と前記第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形に換算した水平変形を加えた前記第一柱と前記第二柱とで構成される前記接合構造の反曲点高さ位置における水平変形により剛性を評価することを特徴とする柱同士の接合構造の剛性評価方法。
【請求項４】
下記の式（２）〜（４）を満たしていることを特徴とする請求項３に記載の柱同士の接合構造の剛性評価方法。
【数２】
2020169442.tif 000015
【数３】
2020169442.tif 000016
【数４】
2020169442.tif 000017
ここで、ＲＣδは第二柱の水平変形（ｍｍ）、ＥＣはコンクリートの弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＩＣは鉄筋を考慮した第二柱の断面二次モーメント（ｍｍ４）、ＭＣ１は第一柱と第二柱との切替え部から根巻鋼管部側にｈ１下がった高さ位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈＲＣは根巻鋼管部の上端部高さから反曲点高さまでの距離（ｍｍ）、ｈ１は根巻鋼管部から第一柱内コンクリートの上側に作用する支圧反力の作用位置（ｍｍ）、ＭＣ３は根巻鋼管部下端から上側にｈ２上がった位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈ０は上下支圧反力作用位置間の距離（ｍｍ）で、ｈ０＝ｈＳ−ｈ１−ｈ２で表される、ｈＲＣは根巻鋼管部の上端部から反曲点高さまでの距離（ｍｍ）、ＭＣ２はコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力μ１・Ｒ１による曲げモーメントＭ１を考慮した第一柱と第二柱との切替え部から第一柱側にｈ１下がった高さ位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＧＣはコンクリートのせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＣは第二柱の断面積（ｍｍ２）、ＫＣは第二柱のせん断変形に関する形状係数、Ｑは反曲点高さ位置に作用するせん断力（Ｎ）、Ｓδは根巻鋼管部分の水平変形（ｍｍ）、Ｅｓは根巻鋼管部の弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、Ｉｓは根巻鋼管部の断面二次モーメント（ｍｍ４）、ＭＳ２は支圧反力Ｒ１による根巻鋼管部下端から上側にｈ２上がった位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＭＳ１は第一柱と第二柱との切替え部から第一柱側にｈ１下がった高さ位置に作用するコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力による曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＭＳ３はコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力μ２・Ｒ２による曲げモーメントＭ２を考慮した根巻鋼管下端からｈ２上がった位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈ２は第一柱内コンクリートに作用する根巻鋼管部からの下側支圧反力の作用位置（ｍｍ）、ＭＳ４は支圧反力Ｒ１による根巻鋼管部下端位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＧＳは根巻鋼管部のせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＳは根巻鋼管部の断面積（ｍｍ２）、ＫＳは根巻鋼管部のせん断変形に関する形状係数、δＴは第一柱と第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形（ｍｍ）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱同士の接合構造の剛性評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下方に配置された充填鋼管コンクリート造（以下、「ＣＦＴ造」と称することがある）の柱と、上方に配置された鉄筋コンクリート造（以下、「ＲＣ造」と称することがある）の柱とを接合する構造については、いくつか知られている（下記の特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２００６号公報
【特許文献２】特開２０１８−９６０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１、２に記載された柱同士の接合構造において、接合部の剛性を評価する手法についてはが確立されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、下方に配置された充填鋼管コンクリート造の柱と上方に配置された鉄筋コンクリート造の柱とを接合する柱同士の接合構造の剛性評価方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る柱同士の接合構造の剛性評価方法は、ＣＦＴ造の第一柱と、該第一柱の上方に配置され、コンクリート部及び該コンクリート部内を鉛直方向に延びる柱主筋を有するＲＣ造の第二柱とを接合する柱同士の接合構造の剛性評価方法であって、前記第一柱の上端部に、鋼管を上方に延出させた形で形成された根巻鋼管部が設けられ、前記第二柱の前記柱主筋が前記根巻鋼管部の内部に挿入されるとともに、前記根巻鋼管部の内部にコンクリートが充填され、前記第一柱と前記第二柱の２種類の構造で構成されている接合構造の剛性に基づく復元力を、前記第二柱の１種類の構造で構成されているものとみなして構築した簡易モデルによって評価することを特徴とする。
【０００７】
このように構成された柱同士の接合構造の剛性評価方法では、第一柱と第二柱とで構成されている接合構造のうち、第二柱の１種類の構造で構成されているものとみなして構築した簡易モデルによる剛性に基づいて復元力を適切に評価することができる。
【０００８】
また、本発明に係る柱同士の接合構造の剛性評価方法では、下記の式（１）を満たしていることが好ましい。
【０００９】
【数１】
2020169442.tif 000003
【００１０】
ここで、δＴは第一柱と第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形（ｍｍ）、ＥＣはコンクリートの弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＩＣは鉄筋を考慮した第二柱の断面二次モーメント（ｍｍ４）、Ｑは反曲点高さ位置に作用するせん断力（Ｎ）、Ｈは第二柱の床スラブ天端から反曲点までの高さ（ｍｍ）、ｈＳは根巻鋼管部の高さ（ｍｍ）、ＧＣはコンクリートのせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＣは第二柱の断面積（ｍｍ２）、ＫＣは第二柱のせん断変形に関する形状係数である。
【００１１】
このように構成された柱同士の接合構造の剛性評価方法に必要な水平変形については、式（１）の各パラメータに諸元を代入して計算を行えば、第一柱と第二柱とで構成されている接合構造の反力点高さ位置における水平変形δＴを求めることができる。また、第一柱と第二柱との接合構造を第二柱の１種類の構造で構成されているものとみなして反曲点高さをＨ−０．５５ｈｓとすることで、第一柱と第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形δＴと同等な水平変形δＴを簡易に求めることができる。
【００１２】
また、本発明に係る柱同士の接合構造の剛性評価方法は、ＣＦＴ造の第一柱と、該第一柱の上方に配置され、コンクリート部及び該コンクリート部内を鉛直方向に延びる柱主筋を有するＲＣ造の第二柱とを接合する柱同士の接合構造の剛性評価方法であって、前記第一柱の上端部に、鋼管を上方に延出させた形で形成された根巻鋼管部が設けられ、前記第二柱の前記柱主筋が前記根巻鋼管部の内部に挿入されるとともに、前記根巻鋼管部の内部にコンクリートが充填され、前記第一柱と前記第二柱との接合構造の反曲点高さ位置における前記第二柱の水平変形に、前記根巻鋼管部分と前記第二柱との切替え位置における前記根巻鋼管部分の水平変形に前記第一柱の高さと前記根巻鋼管部の高さの違いに応じた係数を乗じて前記第一柱と前記第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形に換算した水平変形を加えた前記第一柱と前記第二柱とで構成される前記接合構造の反曲点高さ位置における水平変形により剛性を評価することを特徴とする。
すなわち、前記第一柱と前記第二柱との接合構造の反曲点高さ位置における前記第二柱の水平変形に、前記根巻鋼管部分の水平変形を前記第一柱と前記第二柱との接合構造の反曲点高さ位置に換算した水平変形を加えた水平変形（δＴ）を用いる。
【００１３】
このように構成された柱同士の接合構造の剛性評価に際しては、第二柱の水平変形に、根巻鋼管部分と第二柱との切替え位置における根巻鋼管部分の水平変形を第一柱の高さ位置に換算した水平変形を加えた水平変形（δＴ）を用いる。
【００１４】
また、本発明に係る柱同士の接合構造の剛性評価方法では、下記の式（２）〜（４）を満たしていてもよい。
【００１５】
【数２】
2020169442.tif 000004
【００１６】
【数３】
2020169442.tif 000005
【００１７】
【数４】
2020169442.tif 000006
【００１８】
ここで、ＲＣδは第二柱の水平変形（ｍｍ）、ＥＣはコンクリートの弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＩＣは鉄筋を考慮した第二柱の断面二次モーメント（ｍｍ４）、ＭＣ１は第一柱と第二柱との切替え部から根巻鋼管部側にｈ１下がった高さ位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈＲＣは根巻鋼管部の上端部高さから反曲点高さまでの距離（ｍｍ）、ｈ１は根巻鋼管部から第一柱内コンクリートの上側に作用する支圧反力の作用位置（ｍｍ）、ＭＣ３は根巻鋼管部下端から上側にｈ２上がった位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈ０は上下支圧反力作用位置間の距離（ｍｍ）で、ｈ０＝ｈＳ−ｈ１−ｈ２で表される、ｈＲＣは根巻鋼管部の上端部から反曲点高さまでの距離（ｍｍ）、ＭＣ２はコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力μ１・Ｒ１による曲げモーメントＭ１を考慮した第一柱と第二柱との切替え部から第一柱側にｈ１下がった高さ位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＧＣはコンクリートのせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＣは第二柱の断面積（ｍｍ２）、ＫＣは第二柱のせん断変形に関する形状係数、Ｑは反曲点高さ位置に作用するせん断力（Ｎ）、Ｓδは根巻鋼管部分の水平変形（ｍｍ）、Ｅｓは根巻鋼管部の弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、Ｉｓは根巻鋼管部の断面二次モーメント（ｍｍ４）、ＭＳ２は支圧反力Ｒ１による根巻鋼管部下端から上側にｈ２上がった位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＭＳ１は第一柱と第二柱との切替え部から第一柱側にｈ１下がった高さ位置に作用するコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力による曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＭＳ３はコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力μ２・Ｒ２による曲げモーメントＭ２を考慮した根巻鋼管下端からｈ２上がった位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈ２は第一柱内コンクリートに作用する根巻鋼管部からの下側支圧反力の作用位置（ｍｍ）、ＭＳ４は支圧反力Ｒ１による根巻鋼管部下端位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＧＳは根巻鋼管部のせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＳは根巻鋼管部の断面積（ｍｍ２）、ＫＳは根巻鋼管部のせん断変形に関する形状係数、δＴは第一柱と第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形（ｍｍ）である。
【００１９】
このように構成された柱同士の接合構造の剛性評価方法では、式（２）〜（４）の各パラメータに諸元を代入して計算を行えば、第一柱と第二柱とで構成されている接合構造の反力点高さ位置における水平変形δＴを求めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る柱同士の接合構造の剛性評価方法によれば、提案の方法により接合構造の復元力と適切に評価するために必要な反曲点高さ位置における水平変形を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る柱同士の接合構造の剛性評価方法の対象となる柱同士の接合構造を示す図である。
【図２】柱同士の接合構造において、（ａ）部材の曲げモーメント分布を示す図であり、（ｂ）構成部材ごとの曲げモーメント分布を示す図である。
【図３】柱同士の接合構造において、（ａ）詳細モデルの構成部材の変形状態を示す図であり、（ｂ）簡易モデルの構成部材の変形状態を示す図である。
【図４】構造性能確認実験で用いられた試験体の構成を示す（ａ）立面図であり、（ｂ）図７（ａ）のＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）図７（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図５】部材変形角とせん断力との関係について、実験結果及び詳細モデルの骨格曲線を示す図である。
【図６】部材変形角とせん断力との関係について、実験結果及び簡易モデルの骨格曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態に係る柱同士の接合構造の剛性評価方法について、図面を用いて説明する。
まず、剛性評価方法の対象となる柱同士の接合構造について説明する。
図１は、柱同士の接合構造を示す図である。
図１に示すように、柱同士の接合構造Ａは、低層部１ａに配置されたＣＦＴ造のＣＦＴ柱（第一柱）２と、ＣＦＴ柱２の上方の上層部１ｂに配置されたＲＣ造のＲＣ柱（第二柱）３とを接合している。
【００２３】
ＲＣ柱３は、コンクリート部１１と、コンクリート部１１内を鉛直方向に延びる主筋（柱主筋）１２と、を有している。
【００２４】
ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成される接合構造Ａは、ＣＦＴ柱２の鋼管５をＣＦＴ柱２の頂部２ａから根巻きレベル程度（根巻鋼管部６の外形の１．５〜２．０倍程度）上方に延出させ、その鋼管５の延出部分である根巻鋼管部６の内部にＲＣ柱３の主筋１２の下部１２ａを挿入するとともに、ＲＣ柱３のコンクリート部１１と連続してコンクリート１１ａを打設充填して定着させるように構成されている。
【００２５】
根巻鋼管部６の頂部側は、根巻鋼管部６の内面から内側に突出し周方向に延びて繋がる環状のリブプレートが補剛部６ａとして設けられ、このリブプレートによって根巻鋼管部６を補剛し、面外変形を抑制するようにしている。
【００２６】
また、根巻鋼管部６に挿入される部分のＲＣ柱３の主筋１２の下部１２ａには定着板１０を取り付け、主筋１２の下部１２ａを根巻鋼管部６内部のコンクリート１１ａに確実に定着させ、主筋１２がコンクリート１１ａから抜け出すことを防止している。低層部１ａ及び上層部１ｂにおいて、各柱２，３には鉄骨梁４が接合されている。
【００２７】
図２は、柱同士の接合構造において、（ａ）部材の曲げモーメント分布を示す図であり、（ｂ）構成部材ごとの曲げモーメント分布を示す図である。
図２（ａ）のように、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成される接合構造Ａをモデル化している。図２（ｂ）では左側にＲＣ柱３に作用する曲げモーメントを示し、右側に根巻鋼管部６に作用する曲げモーメントを示している。図２（ｂ）に示すように、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３との切替え部からＣＦＴ柱２側にｈ１下がった高さ位置に生じる支圧反力Ｒ１がＣＦＴ柱２の上部（根巻鋼管部６）に作用するものとしている。
【００２８】
次に、上記の柱同士の接合構造Ａの復元力評価の際に必要な剛性の評価方法（以下、「剛性評価方法」と称する）について説明する。
図３は、柱同士の接合構造において、（ａ）詳細モデルの構成部材の変形状態を示す図であり、（ｂ）簡易モデルの構成部材の変形状態を示す図である。
剛性評価方法は、図３（ａ）に示す詳細モデルを用いて、ＲＣ柱３の水平変形と、ＣＦＴ柱２の上部の鋼管（根巻鋼管部６）とＲＣ柱３との切替え位置における鋼管（根巻鋼管部６）の水平変形を算出して、これをＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成される接合構造Ａの反曲点高さ位置の水平変形に換算し、それらを合計する方法がある。詳細モデルでは、ＲＣ柱３とＣＦＴ柱２の２種類の構造で構成されている柱同士の接合構造Ａの復元力をそれぞれの材料特性を考慮して設定している。ＲＣ柱３の水平変形に、根巻鋼管部６とＲＣ柱３との切替え位置における根巻鋼管部６の水平変形にＣＦＴ柱２の高さと根巻鋼管部６の高さの違いに応じた係数（Ｈ／（ｈ０＋ｈ２））を乗じてＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成される接合構造Ａの反曲点高さ位置における水平変形に換算した水平変形を加えた水平変形により剛性を評価している。
【００２９】
ＲＣ柱３の水平変形は、下記の式（５）になる。
【００３０】
【数５】
2020169442.tif 000007
【００３１】
ＣＦＴ柱２の鋼管の水平変形は、下記の式（６）になる。
【００３２】
【数６】
2020169442.tif 000008
【００３３】
詳細モデルの剛性評価に用いる水平変形は、下記の式（７）になる。
【００３４】
【数７】
2020169442.tif 000009
【００３５】
ここで、ＲＣδは第二柱の水平変形（ｍｍ）、ＥＣはコンクリートの弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＩＣは鉄筋を考慮した第二柱の断面二次モーメント（ｍｍ４）、ＭＣ１は第一柱と第二柱との切替え部から根巻鋼管部側にｈ１下がった高さ位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈＲＣは根巻鋼管部の上端部高さから反曲点高さまでの距離（ｍｍ）、ｈ１は根巻鋼管部から第一柱内コンクリートの上側に作用する支圧反力の作用位置（ｍｍ）、ＭＣ３は根巻鋼管部下端から上側にｈ２上がった位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈ０は上下支圧反力作用位置間の距離（ｍｍ）で、ｈ０＝ｈＳ−ｈ１−ｈ２で表される、ｈＲＣは根巻鋼管部の上端部から反曲点高さまでの距離（ｍｍ）、ＭＣ２はコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力μ１・Ｒ１による曲げモーメントＭ１を考慮した第一柱と第二柱との切替え部から第一柱側にｈ１下がった高さ位置におけるＲＣ部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＧＣはコンクリートのせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＣは第二柱の断面積（ｍｍ２）、ＫＣは第二柱のせん断変形に関する形状係数、Ｑは反曲点高さ位置に作用するせん断力（Ｎ）、Ｓδは根巻鋼管部分の水平変形（ｍｍ）、Ｅｓは根巻鋼管部の弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、Ｉｓは根巻鋼管部の断面二次モーメント（ｍｍ４）、ＭＳ２は支圧反力Ｒ１による根巻鋼管部下端から上側にｈ２上がった位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＭＳ１は第一柱と第二柱との切替え部から第一柱側にｈ１下がった高さ位置に作用するコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力による曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＭＳ３はコンクリートと根巻鋼管部内面との間に生じる摩擦力μ２・Ｒ２による曲げモーメントＭ２を考慮した根巻鋼管下端からｈ２上がった位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ｈ２は第一柱内コンクリートに作用する根巻鋼管部からの下側支圧反力の作用位置（ｍｍ）、ＭＳ４は支圧反力Ｒ１による根巻鋼管部下端位置における根巻鋼管部の負担曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＧＳは根巻鋼管部のせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＳは根巻鋼管部の断面積（ｍｍ２）、ＫＳは根巻鋼管部のせん断変形に関する形状係数、δＴは第一柱と第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形（ｍｍ）である。
【００３６】
また、剛性評価方法としては、図３（ｂ）に示すように、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３の２種類の構造で構成される接合構造Ａの詳細モデルの反曲点高さ位置における水平変形と同等な水平変形となるように、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３の２種類の構造で構成されている接合構造をＲＣ柱３の１種類の構造で構成されているものとみなして、反曲点高さをＨ−０．５５ｈｓとした簡易モデルを用いる方法もある。
【００３７】
簡易モデルによって剛性を評価する際に用いる水平変形は、下記の式（８）になる。
【００３８】
【数８】
2020169442.tif 000010
【００３９】
ここで、δＴは第一柱と第二柱とで構成される接合構造の反曲点高さ位置における水平変形（ｍｍ）、ＥＣはコンクリートの弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＩＣは鉄筋を考慮した第二柱の断面二次モーメント（ｍｍ４）、Ｑは反曲点高さ位置に作用するせん断力（Ｎ）、Ｈは第二柱の床スラブ天端から反曲点までの高さ（ｍｍ）、ｈＳは根巻鋼管部の高さ（ｍｍ）、ＧＣはコンクリートのせん断弾性係数（Ｎ／ｍｍ２）、ＡＣは第二柱の断面積（ｍｍ２）、ＫＣは第二柱のせん断変形に関する形状係数である。
【００４０】
ＲＣ部材のひび割れ耐力式は、下記の式（９）になる。
【００４１】
【数９】
2020169442.tif 000011
【００４２】
ここで、ＲＣＭＣは第二柱の曲げひび割れモーメント（Ｎ・ｍｍ）、σＢはコンクリートの実圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）、Ｚｅはスラブの有効幅を考慮した等価断面係数（ｍｍ３）、Ｎは作用軸力（Ｎ）、ＤＣは第二柱のせい（ｍｍ）、ＲＣＱＣは第二柱に作用するせん断力（Ｎ）、ｈＲＣは根巻鋼管部の上端部高さから反曲点高さまでの距離（ｍｍ）である。
【００４３】
剛性低下率算定式は、下記の式（１０）になる。
【００４４】
【数１０】
2020169442.tif 000012
【００４５】
ここで、αｙは曲げ剛性低下率、ｎはヤング係数比、ｐｔは引張鉄筋比、ａはシアスパン（＝ｈＲＣ）（ｍｍ）、ηは軸力比、Ｄｃは第二柱のせい（ｍｍ）、ｄは第二柱の有効せい（ｍｍ）である。
【００４６】
ＲＣ部材の曲げ終局耐力式は、下記の式（１１）になる。
【００４７】
【数１１】
2020169442.tif 000013
【００４８】
ここで、ＲＣＭｕは第二柱の終局曲げモーメント（Ｎ・ｍｍ）、ＲＣＱｕは第二柱に作用する終局せん断力（Ｎ）、Ｎｍａｘ第二柱が負担できる最大軸力（Ｎ）で、Ｎｍａｘ＝Ｂｃ・Ｄｃ・σＢで計算できる、Ｎは作用軸力（Ｎ）、Ｎｍｉｎは第二柱が負担できる最小軸力（Ｎ）、ａｇは第二柱内の主筋の全断面積（ｍｍ２）、σｙは柱主筋の降伏強度（Ｎ／ｍｍ２）、ｇ１は引張鉄筋重心と圧縮鉄筋重心との距離の全せいに対する比、ｂは第二柱の幅（＝Ｂｃ）（ｍｍ）、Ｄは第二柱のせい（＝Ｄｃ）（ｍｍ）、Ｆｃはコンクリートの設計基準強度（Ｎ／ｍｍ２）、Ｎｂは釣り合い軸力（Ｎ）である。
【００４９】
次に、上記に示す実施形態のＣＦＴ柱２とＲＣ柱３の接合構造Ａの構造性能確認実験結果について説明する。
本実験は、階高下部のＣＦＴ柱を階高の途中でＲＣ柱に切り替えるＣＦＴ柱−ＲＣ柱について構造性能確認実験を行い、想定している剛性評価方法の妥当性を検証するものである。試験体図を図４に示す。
【００５０】
加力方法は、所定の軸力作用下で、所定の加力サイクルに従い、ＲＣ柱頂部に正負交番漸増繰返しせん断力を与えるものである。
【００５１】
接合部の部材変形角とせん断力との関係について、実験結果を図５及び図６に示すとともに、詳細モデルについては図５に、簡易モデルについては図６に示している。
図５及び図６に示すように、簡易モデルの復元力は、詳細モデルの復元力と同等であることが分かる。
【００５２】
このように構成された柱同士の接合構造Ａの剛性評価方法では、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３の接合構造が１種類のＲＣ構造で構成されているものとみなした簡易モデルを用いることで、復元力を適切に評価することができる。
【００５３】
つまり、簡易モデルの式（８）の各パラメータに諸元を代入して計算を行えば、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成されている接合構造Ａの反力点高さ位置における水平変形δＴを求めることができる。また、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３の２種類の構造で構成されている接合構造Ａを、ＲＣ柱３の１種類の構造で構成されているものとみなして反曲点高さをＨ−０．５５ｈｓとすることで、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成される接合構造Ａの反力点高さ位置における水平変形δＴと同等な水平変形δＴを簡易に求めることができる。
【００５４】
また、簡易モデルを用いることで、汎用のフレーム解析コードでの応力解析を容易に行うことができる。
【００５５】
また、ＲＣ柱３の水平変形に、根巻鋼管部６とＲＣ柱３との切替え位置における根巻鋼管部６の水平変形にＣＦＴ柱２の高さと根巻鋼管部６の高さの違いに応じた係数を乗じてＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成される接合構造Ａの反曲点高さ位置における水平変形に換算した水平変形を加えたＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成される接合構造Ａの反曲点高さ位置における水平変形により、剛性を適切に評価することができる。
【００５６】
つまり、詳細モデルの式（５）〜（７）の各パラメータに諸元を代入して計算を行えば、ＣＦＴ柱２とＲＣ柱３とで構成される接合構造Ａの反曲点高さ位置における水平変形δＴを求めることができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ…低層部
１ｂ…上層部
２…ＣＦＴ柱（第一柱）
２ａ…頂部
３…ＲＣ柱（第二柱）
４…鉄骨梁
５…鋼管
６…根巻鋼管部
１０…定着板
１１…コンクリート部
１２…主筋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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