(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管柱を貫通する通しダイアフラムが、Ｈ鋼梁のフランジとの接合部に向けて突出するブラケットを一体的に具備し、
添え板が、前記ブラケットおよび前記フランジをまたいで配置され、
該添え板と前記ブラケットおよび該添え板と前記フランジが、それぞれボルト接合された柱梁接合構造の設計方法であって、
地震荷重時に発生するモーメントを、前記ブラケットおよび前記Ｈ鋼梁のフランジの各位置において、ボルト穴断面欠損および前記添え板への応力伝達を考慮した有効断面係数で除したブラケット応力度およびＨ鋼梁フランジ応力度、
ならびに、前記モーメントを、梁切断位置において前記添え板のみの添え板有効断面係数で除した添え板応力度を求め、
前記ブラケット応力度および前記Ｈ鋼梁フランジ応力度および添え板応力度のうち、前記鋼管柱から最も遠いボルト穴位置におけるＨ鋼梁フランジ応力度を最大の値とし、
さらに、該位置におけるボルト穴断面欠損による有効断面係数の低下に従い、降伏比の低い梁材を用いることにより、該位置に形成された塑性化領域が、前記鋼管柱から遠ざかる方向に広がるとともに、
前記ブラケットの板厚が、前記Ｈ鋼梁のフランジの板厚より大きい又は等しく、
前記ブラケットの前記Ｈ鋼梁との接合位置における幅が、前記Ｈ鋼梁のフランジの幅より大きい又は等しく、
前記ブラケットの前記鋼管柱に最も近いボルト位置における前記通しダイアフラムの幅Ｃが、下記式１および式２の両方を満足することによって、前記鋼管柱から最も遠いボルト位置において、塑性化と破断を発生させることを特徴とする柱梁接合構造の設計方法。
【式１】
0004770096.tif 000016
【式２】
0004770096.tif 000017
ここで、
Ｌ    ：鋼管柱内−内スパン
ＳＩ  ：鋼管柱の側面からＨ鋼梁のフランジの最も遠いボルト位置までの距離
ＳＢ  ：鋼管柱の側面から通しダイアフラムの最も近いボルト位置までの距離
ＺｐＩ  ：ボルト穴断面欠損を考慮したＨ鋼梁の塑性断面係数
Ｈ    ：梁せい
ｄｔｆ  ：通しダイアフラム板厚
ｇ    ：ゲージライン数
ｄＢ  ：鋼管柱から最も近いボルト位置のボルト穴径
ｂσｙ  ：Ｈ鋼梁の降伏応力度
ｄσｙ  ：通しダイアフラムの降伏応力度
ｂσｕ  ：Ｈ鋼梁の引張応力度
ｄσｕ  ：通しダイアフラムの引張応力度
【請求項２】
前記Ｈ鋼梁のボルト穴断面欠損がない位置における断面係数Ｚと、前記鋼管柱から最も離れたボルト穴の位置における前記Ｈ鋼梁のボルト穴断面欠損を考慮した塑性断面係数Ｚｐｅとの比（Ｚ／Ｚｐｅ）と、前記Ｈ鋼梁の降伏比（ｂσｙ／ｂσｕ、ｂσｙは降伏応力度、ｂσｕは引張応力度）が、次式を満足することを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造の設計方法。
【式３】
0004770096.tif 000018
ここで、
Ｚ    ：Ｈ鋼梁全断面の断面係数
Ｚｐｅ  ：ボルト穴断面欠損を考慮したＨ鋼梁の塑性断面係数
ｂσｙ  ：Ｈ鋼梁の降伏応力度
ｂσｕ  ：Ｈ鋼梁の引張応力度
【請求項３】
外壁が取り付く側の柱フランジ外面と前記ブラケット縁端が１直線上になるようにＨ鋼梁が偏心して取り付く場合の、前記ブラケットの前記鋼管柱に最も近いボルト穴位置における前記通しダイアフラムの幅Ｃが、次式を満足することを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造の設計方法。
【式４】
0004770096.tif 000019
ここで、
Ｌ    ：鋼管柱内−内スパン
ＳＩ  ：鋼管柱の側面からＨ鋼梁のフランジの最も遠いボルト穴位置までの距離
ＳＢ  ：鋼管柱の側面から通しダイアフラムの最も近いボルト穴位置までの距離
ＺｐＩ  ：ボルト穴断面欠損を考慮したＨ鋼梁の塑性断面係数
ｂＢ  ：梁幅
Ｈ    ：梁せい
ｄｔｆ  ：通しダイアフラム板厚
ｂσｙ  ：Ｈ鋼梁の降伏応力度
ｄσｙ  ：通しダイアフラムの降伏応力度
ｇ    ：ゲージライン数
ｄＢ  ：鋼管柱から最も近いボルト位置のボルト穴径
【請求項４】
鋼管柱を貫通する通しダイアフラムが、Ｈ鋼梁のフランジとの接合部に向けて突出するブラケットを一体的に具備し、
添え板が、前記ブラケットおよび前記フランジをまたいで配置され、
該添え板と前記ブラケットおよび該添え板と前記フランジが、それぞれボルト接合された柱梁接合構造であって、
請求項１から３のいずれかに記載の柱梁接合構造の設計方法により設計されたことを特徴とする柱梁接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鋼管柱とH鋼梁との接合、特に、通しダイアフラムを有すボルト接合による、柱梁接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、登録実用新案第３０４１１１６号公報に開示された鉄骨構造の接合構造を示す斜視図である。図７において、下方より上方に向けて、下部角柱１０１、下部通しダイアフラム１０２、角柱コア部１０３、上部通しダイアフラム１０４、上部角柱１０５が接合されている。また、下部通しダイアフラム１０２および上部通しダイアフラム１０４はそれぞれブラケット（添え板１１１が設置される範囲に略同じ）が一体的に成形されている。
【０００３】
これにより、ブラケットを溶接した際の、ブラケットと上部通しダイアフラム１０４ないし下部ダイアフラム１０２との溶接線が、角柱１０１と上部通しダイアフラム１０４ないし下部ダイアフラム１０２との溶接線に近接することによる角柱（下部角柱１０１、角柱コア部１０３、上部角柱１０５）への応力集中が、緩和されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術は、１次設計時の存在応力に対して各部位が弾性状態になるように強度設計することにより、安全性をチェックしていた。そのため地震荷重時の塑性化領域の形成および崩壊機構が不明確であった。たとえば、角柱に最も近いボルトの位置でブラケットが塑性化した場合には、十分な塑性化領域を形成するために必要とされるエネルギー吸収量が得られないおそれがあった。そのため、地震エネルギーが吸収されずに構造物が崩壊するとの危険があった。
【０００５】
さらに、地震荷重により通しダイアフラムが破断した場合には、地震後に、通しダイアフラムの補修ないし取り替えが必要となり、大掛かりな復旧工事を余儀なくされていた。
【０００６】
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、地震荷重時の塑性化領域の形成および崩壊機構が明確な柱梁接合構造を形成することができる設計方法、および該設計方法により設計された柱梁接合構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の、柱梁接合構造の設計方法は以下のとおりである。
【０００８】
［１］鋼管柱を貫通する通しダイアフラムが、Ｈ鋼梁のフランジとの接合部に向けて突出するブラケットを一体的に具備し、
添え板が、前記ブラケットおよび前記フランジをまたいで配置され、
該添え板と前記ブラケットおよび該添え板と前記フランジが、それぞれボルト接合された柱梁接合構造の設計方法であって、
地震荷重時に発生するモーメントを、前記ブラケットおよび前記Ｈ鋼梁のフランジの各位置において、ボルト穴断面欠損および前記添え板への応力伝達を考慮した有効断面係数で除したブラケット応力度およびＨ鋼梁フランジ応力度、
ならびに、前記モーメントを、梁切断位置において前記添え板のみの添え板有効断面係数で除した添え板応力度を求め、
前記ブラケット応力度および前記Ｈ鋼梁フランジ応力度および添え板応力度のうち、前記鋼管柱から最も遠いボルト穴位置におけるＨ鋼梁フランジ応力度を最大の値とし、
さらに、該位置におけるボルト穴断面欠損による有効断面係数の低下に従い、降伏比の低い梁材を用いることにより、該位置に形成された塑性化領域が、前記鋼管柱から遠ざかる方向に広がるとともに、
前記ブラケットの板厚が、前記Ｈ鋼梁のフランジの板厚より大きい又は等しく、
前記ブラケットの前記Ｈ鋼梁との接合位置における幅が、前記Ｈ鋼梁のフランジの幅より大きい又は等しく、
前記ブラケットの前記鋼管柱に最も近いボルト位置における前記通しダイアフラムの幅Ｃが、下記式１および式２の両方を満足することによって、前記鋼管柱から最も遠いボルト位置において、塑性化と破断を発生させることを特徴とするものである。
【００１０】
【式１】
0004770096.tif 000002
【００１２】
【式２】
0004770096.tif 000003
【００１３】
ここで、
Ｌ    ：鋼管柱内−内スパン
ＳＩ  ：鋼管柱の側面からＨ鋼梁のフランジの最も遠いボルト位置までの距離
ＳＢ  ：鋼管柱の側面から通しダイアフラムの最も近いボルト位置までの距離
ＺｐＩ  ：ボルト穴断面欠損を考慮したＨ鋼梁の塑性断面係数
Ｈ    ：梁せい
ｄｔｆ  ：通しダイアフラム板厚
ｇ    ：ゲージライン数
ｄＢ  ：鋼管柱から最も近いボルト位置のボルト穴径
ｂσｙ  ：Ｈ鋼梁の降伏応力度
ｄσｙ  ：通しダイアフラムの降伏応力度
ｂσｕ  ：Ｈ鋼梁の引張応力度
ｄσｕ  ：通しダイアフラムの引張応力度
［２］前記［１］において、前記Ｈ鋼梁のボルト穴断面欠損がない位置における断面係数Ｚと、前記鋼管柱から最も離れたボルト穴の位置における前記Ｈ鋼梁のボルト穴断面欠損を考慮した塑性断面係数Ｚｐｅとの比（Ｚ／Ｚｐｅ）と、前記Ｈ鋼梁の降伏比（ｂσｙ／ｂσｕ、ｂσｙは降伏応力度、ｂσｕは引張応力度）が、次式を満足することを特徴とするものである。
【００１４】
【式３】
0004770096.tif 000004
【００１５】
ここで、
Ｚ    ：Ｈ鋼梁全断面の断面係数
Ｚｐｅ  ：ボルト穴断面欠損を考慮したＨ鋼梁の塑性断面係数
ｂσｙ  ：Ｈ鋼梁の降伏応力度
ｂσｕ  ：Ｈ鋼梁の引張応力度
［３］前記［１］において、外壁が取り付く側の柱フランジ外面と前記ブラケット縁端が１直線上になるようにＨ鋼梁が偏心して取り付く場合の、前記ブラケットの前記鋼管柱に最も近いボルト穴位置における前記通しダイアフラムの幅Ｃが、次式を満足することを特徴とするものである。
【００１６】
【式４】
0004770096.tif 000005
【００１７】
ここで、
L       ：鋼管柱内−内スパン
SI      ：鋼管柱の側面からＨ鋼梁のフランジの最も遠いボルト位置までの距離
SB      ：鋼管柱の側面から通しダイアフラムの最も近いボルト位置までの距離
ZpI     ：ボルト穴断面欠損を考慮したＨ鋼梁の塑性断面係数
bB      ：梁幅
H       ：梁せい
dtf     ：通しダイアフラム板厚
bσy    ：Ｈ鋼梁の降伏応力度
dσy    ：通しダイアフラムの降伏応力度
g       ：ゲージライン数
dB      ：鋼管柱から最も近いボルト位置のボルト穴径
さらに、本発明の柱梁接合構造は以下のとおりである。
【００１８】
［４］鋼管柱を貫通する通しダイアフラムが、Ｈ鋼梁のフランジとの接合部に向けて突出するブラケットを一体的に具備し、
添え板が、前記ブラケットおよび前記フランジをまたいで配置され、
該添え板と前記ブラケットおよび該添え板と前記フランジが、それぞれボルト接合された柱梁接合構造であって、
前記［１］から［３］のいずれかに記載の柱梁接合構造の設計方法により設計されたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る柱梁接合構造の設計方法の一実施形態における柱梁接合構造を示す平面視の断面図である。図１において、鋼管柱１、を貫通して通しダイアフラム２が鋼管柱１に接合されている。通しダイアフラム２は、鋼管柱１の内部を覆いさらにその外周部にわずかに突出した矩形部２０と、梁３のフランジ３１が接合されるべきブラケット２１、が、一体的に成形されている。ブラケット２１には、ボルト穴２２が穿設されている。  一方、梁３のフランジ３１にもボルト穴３２が穿設されている。
【００２０】
さらに、ブラケット２１のボルト穴２２が穿設された範囲およびフランジ３１のボルト穴３２が穿設された範囲を覆って、それぞれ外添え板４と内添え板５が配置され、外添え板４および内添え板５にはそれぞれボルト穴４１およびボルト穴５１が穿設されている。
【００２１】
したがって、前記ボルト穴２２とボルト穴４１、５１に装入したボルト６２、および前記ボルト穴３２とボルト穴４１、５１に装入したボルト６３により、フランジ３１はブラケット２１に接合されている。
【００２２】
図２は、前記柱梁接合構造における添え板部によるブラケットと梁のフランジの接合部の、力の伝達を説明するための模式的断面図である。なお、図１で説明した平面図と同じ部分には、これと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００２３】
図２において、地震荷重時には、ｂ〜ｅ、ｆ〜ｉのそれぞれの範囲では、ブラケット２１、梁のフランジ３１および上下に設置された添え板４、５が、ボルト６２、６３の支圧力によって一体化され、応力を負担しているため、所定の板厚を有する添え板４，５を用いることにより、範囲ｂ〜ｅまたは範囲ｆ〜ｉが先行して塑性化することはない。また、ｅ〜ｆの範囲においても上下に設置された添え板４、５が応力を負担しているため、前記範囲で先に塑性化することはない。
【００２４】
さらに、範囲ａ〜ｂでは添え板４，５の負担する力は小さくなり、ブラケット２１が大半の力を負担するものの、ブラケット２１の幅が広がっているため、範囲ａ〜ｂが先行して塑性化することはない。
【００２５】
これに対し、範囲ｉ〜ｊでは、添え板４，５の負担する力は小さくなり、梁のフランジ３１が大半の力を負担することになる。すなわち、梁のフランジ３１が引張力によりポアソン比分だけ減厚するために、前記梁のフランジ３１に対する添え板４、５の押付け力が低下し、範囲ｉ〜ｊにおける摩擦力の伝達が減少するため、曲げモーメントに基づく引張応力の大半を前記梁のフランジが負担することになる。
【００２６】
以上より、前記柱梁接合構造では、地震荷重時に鋼管柱から最も遠いボルトの位置で塑性化が始まり、荷重が増加するに伴い、塑性化領域は梁側に広がっていくことになる。以下詳細に説明する。
【００２７】
（中心配置）
図３は、本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態を示す平面図と、地震荷重時のモーメント勾配との関係を示す説明図である。なお、図１で説明した平面図と同じ部分には、これと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００２８】
柱から最も遠いボルト位置Ｉにおけるボルト穴断面欠損を考慮した全塑性モーメントMpIは、MpI=ZpI×bσyとなる。このとき、ZpIはボルト穴断面欠損を考慮した梁の塑性断面係数、bσyは梁の降伏応力度である。
【００２９】
柱から最も遠いボルト位置Ｉでのモーメントに対する、柱に最も近いボルト位置Ｂでのモーメント上昇率kは、k=(L/2−SB) ／(L/2−SI)となる。このとき、Lは柱の内−内スパン（対峙する柱の内側面間の距離）、SIは柱の側面から最も遠いボルト位置Iまでの距離、SBは柱の側面から最も近いボルト位置Ｂまでの距離である。
【００３０】
一方、柱に最も近いボルト位置Bにおける、通しダイアフラムのみ（添え板を含まない）の全塑性モーメントMpBは、MpB= ZpB× dσy=（C−g・dB）×dtf×（H−dtf）×dσyとなる。このとき、Cは柱から最も近いボルト位置Ｂにおける通しダイアフラム幅、gはゲージライン数、dBは柱から最も近いボルト位置Bにおけるボルト穴径、dtfは通しダイアフラムの板厚、Hは梁せい、dσyは通しダイアフラムの降伏応力度である。ゲージライン数gはボルト穴が平行に２列配置されるとき２．０であり、千鳥状に２列配置されるとき２．７５となる。
【００３１】
以上より、柱から最も遠いボルト位置Iにおいて、他の位置より先行して塑性が発生するために、柱に最も近いボルト位置Ｂにおける通しダイアフラムの幅Ｃは、条件式MpB＞MpIを満足するように決定される。よって、次式となる。
【００３２】
【式１】
0004770096.tif 000006
【００３３】
さらに、柱から最も遠いボルト位置Ｉおよび柱に最も近いボルト位置Ｂの双方において塑性が発生した後、柱から最も遠いボルト位置Ｉにおいて破断が発生した（引張応力度に到達した）ときに、柱に最も近いボルト位置Ｂではまだ破断していない（引張応力度に達していない）ことが条件になる。
【００３４】
柱に最も近いボルト位置Ｂにおける、通しダイアフラムのみ（添え板を含まない）の終局モーメントMuBは、MuB= ZpB× dσu=（C−g・dB）×dtf×（H−dtf）×dσu,このとき、dσuは通しダイアフラムの引張応力度となる。
【００３５】
また、柱から最も遠いボルト位置Ｉにおける、梁の終局モーメントMuIは、MuI= ZpI× bσu、このとき、bσuは梁の引張応力度となる。
【００３６】
従って、柱から最も遠いボルト位置Ｉにおいて、他の位置より先行して破断が発生するために、柱に最も近いボルト位置Ｂにおける通しダイアフラムの幅Ｃは、条件式MuB＞MuIを満足するように決定される。よって、次式となる。
【００３７】
【式２】
0004770096.tif 000007
【００３８】
また、地震荷重時に梁が必要とされるエネルギー吸収量を得るためには、該エネルギー吸収量に相当する梁の塑性化領域が形成される以前に、柱から最も遠いボルト位置Iでボルト穴断面欠損部が破断しないことが条件となる。
図４は本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態を示す側面図と、地震荷重時の塑性化領域の形成状態を示す説明図である。図４において、ボルト位置ＩでのＨ鋼梁の終局モーメントMuは、Mu=Zpe×bσu=a×Qとなる。ここで、Zpeはボルト穴断面欠損を考慮した有効塑性断面係数、bσuは梁の引張応力度、aは梁中央からボルト位置Ｉまでの距離、Qは梁のせん断力である。
また、前記終局モーメントを与える荷重時に、弾性限となる位置をＫとすると、位置ＫでのＨ鋼梁の降伏モーメントMyは、My=Z×bσy=b×Qとなる。ここで、Zは断面係数、bσyは梁の降伏応力度、bは梁中央から位置Ｋまでの距離である。
【００３９】
ボルト位置ＩでMu、位置ＫでMyとなる時のせん断力は等しいので、ａ/ｂ＝（Z／Zpe）・(bσy／bσu)となる。
【００４０】
図５は、本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態における計算による塑性化領域形成比ａ/ｂと、実験による累積塑性変形倍率ηEとの関係を示す説明図であって、ボルト穴断面欠損と梁の降伏比をパラメータとした実大の柱梁接合部実験を行った結果である。図５中の横軸は部材から求まるa／bであり、縦軸は梁のエネルギー吸収能力を測る指標の一つである、エネルギー評価による累積塑性変形倍率ηEである。a／bとηEの関係は、ほぼ右下がりの比例関係にあり、実験結果のプロットを最も安全側で評価すると図中の直線で表される。
【００４１】
また、地震時に必要とされる累積塑性変形倍率ηEは、「建築耐震設計における保有耐力と変形性能」（日本建築学会）によると、安定した梁降伏の崩壊系が実現できる構造ランクＩに相当する構造特性係数（Ds）を得るためには、片側振幅でηE≧６と規定されている。
【００４２】
これを両側振幅とし、かつボルトの滑りによるエネルギー吸収能力の低下を考慮して安全係数を２倍とすると、梁に要求されるηEは24以上となる。
【００４３】
よって、図５より、実験から推定されるηEを約24以上とするためには、前記直線との交点からａ/ｂ≦0.9を満足する必要があり、この条件から、梁のボルト穴断面欠損比と降伏比の関係が決定される。よって次式となる。
【００４４】
【式３】
0004770096.tif 000008
【００４５】
（偏心配置）
図６は本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態における梁偏心時のダイアフラム形状を示す平面図と、地震時に柱に最も近いボルト位置に発生する外力と内力を示す説明図である。外壁が取り付く側の柱フランジ外面と梁のフランジ縁端が１直線上になるように梁が偏心して取り付く場合は、ブラケットに発生する軸力とモーメントに対して、内力の軸力とモーメントが釣り合うことを条件として、以下の手順で柱に最も近いボルト位置でのダイアフラム幅が決定される。
▲１▼B-B断面に作用する軸力Pは次式で表わされる。
【００４６】
【式５】
0004770096.tif 000009
【００４７】
▲２▼O点まわりの曲げモーメントMeは下式となる。
【００４８】
【式６】
0004770096.tif 000010
【００４９】
▲３▼B-B断面の内力の軸力Pi、O点まわりのモーメントMiは次式で表わされる。
【００５０】
【式７】
0004770096.tif 000011
【００５１】
【式８】
0004770096.tif 000012
【００５２】
▲４▼Ｐ＝Ｐｉ、Ｍｅ＝Ｍｉ  より、
【００５３】
【式９】
0004770096.tif 000013
【００５４】
【式１０】
0004770096.tif 000014
【００５５】
▲５▼上式よりXを消去して、柱に最も近いボルト位置でのダイアフラム幅は下式で表わされる。
【００５６】
【式４】
0004770096.tif 000015
【００５７】
（設計指針）
式１および式２の値を仮定して、設計指針を説明する。
（ケース１）
（イ）  式１の計算値が５０ｃｍ、式２の計算値が４０ｃｍと仮定した場合、ブラケット幅を５５ｃｍとすると、式１および式２の両方を満足しているから、柱からも最も遠いボルト位置（位置Ｉ）において、塑性化が始まり、この位置で破断が発生する。また、柱に最も近いボルト位置（位置Ｂ）は、塑性化するものの、破断することがない。したがって、ブラケット側（位置Ｂ）の損傷を少なくし、梁側（位置Ｉ）で破断が起こる構造となる。
【００５８】
（ロ）  ブラケット幅を４５ｃｍとすると、式１を満足しないから、柱に最も近いボルト位置（位置Ｂ）において塑性化が始まるものの、式２を満足しているから、柱から最も遠いボルト位置（位置Ｉ）において、破断することになる。つまり、ブラケット側（位置Ｂ）は、破断することなく塑性化が進み、地震時のエネルギを吸収し、梁側（位置Ｉ）は、位置Ｂに遅れて塑性化が始まるものの、塑性化が進みやがて破断に至るといえる。したがって、ブラケット幅を押さえながらも、破断位置を梁側（位置Ｂ）とした、エネルギ吸収量の多い構造となる。
【００５９】
（ハ）  ブラケット幅を３５ｃｍとすると、式１および式２の両方を満足しないから、柱に最も近いボルト位置（位置Ｂ）において塑性化が始まり、この位置で破断する。また、柱から最も遠いボルト位置（位置Ｉ）において、十分な塑性化領域が確保できないことになる。
（ケース２）
（イ）  式１の計算値が４０ｃｍ、式２の計算値が５０ｃｍと仮定した場合、ブラケット幅を５５ｃｍとすると、式１および式２の両方を満足しているから、前記（イ）と同様、柱からも最も遠いボルト位置（位置Ｉ）において、塑性化が始まり、この位置で破断が発生する。また、柱に最も近いボルト位置（位置Ｂ）は、塑性化するものの、破断することがない。したがって、ブラケット側（位置Ｂ）の損傷を少なくし、梁側（位置Ｉ）で破断が起こる構造となる。
【００６０】
（ロ）  ブラケット幅を４５ｃｍとすると、式１を満足するから、柱から最も遠いボルト位置（位置Ｉ）において塑性化が始まるものの、式２を満足していないから、柱に最も近いボルト位置（位置Ｂ）において、破断することになる。つまり、梁側（位置Ｉ）より塑性化が始まり、位置Ｉから梁側に塑性化領域が拡大していく。そして、位置Ｂの有効断面の全塑性化モーメントが、梁全断面の全塑性モーメントを上回ると、ブラケット側（位置Ｂ）に塑性化が起こり、該塑性化領域の拡大により、やがて、ブラケット側で破断が発生する。したがって、ブラケット幅を押さえながら、破断位置がブラケット側（位置Ｂ）である、エネルギ吸収量の多い構造となる。
【００６１】
（ハ）  ブラケット幅を３５ｃｍとすると、式１および式２の両方を満足しないから、前記（ハ）と同様、柱に最も近いボルト位置（位置Ｂ）において塑性化が始まり、この位置で破断する。また、柱から最も遠いボルト位置（位置Ｉ）において、十分な塑性化領域が確保できないことになる。
【００６２】
【発明の効果】
以上述べた本発明の柱梁接合構造によれば、以下のような顕著な効果が得られる。
【００６３】
１）柱から最も遠いボルト穴位置において、塑性ヒンジを形成することができるため、地震荷重時の崩壊機構が明確となる。
梁側のみを塑性化させ、ブラケット側を弾性内に抑えることが出来るため、地震後において、梁部のみを補修ないし取り替えるだけで済み、大掛かりな復旧工事が不要になる。
【００６４】
２）さらに、梁側およびブラケット側の双方に塑性が発生する場合でも、梁側で破断させることが出来るため、地震後において、梁部のみを補修ないし取り替えるだけで済み、大掛かりな復旧工事が不要になる。
【００６５】
３）また、要求されるエネルギー吸収量（累積塑性変形倍率）に対して、使用ボルト径が既知の場合には、梁に用いる鋼材の降伏比を特定でき、また、梁の鋼材（降伏比）が既知の場合には、梁のフランジのボルト穴断面欠損率を特定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態を示す平面視の断面図である。
【図２】本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態における添え板部の、ブラケットと梁のフランジの力の伝達を説明するための模式的断面図である。
【図３】本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態を示す平面図と、地震荷重時のモーメント勾配との関係を示す説明図である。
【図４】本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態を示す側面図と、地震荷重時の塑性化領域の形成状態を示す説明図である。
【図５】本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態における計算による塑性化領域形成比ａ/ｂと、実験による累積塑性変形倍率ηEとの関係を示す説明図である。
【図６】本発明に係る柱梁接合構造の一実施形態における梁偏心時のダイアフラム形状を示す平面図と、地震時に柱に最も近いボルト位置に発生する外力と内力を示す説明図である。
【図７】従来の鉄骨構造の接合構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    鋼管柱
２    通しダイアフラム
２０  通しダイアフラム２の矩形部
２１  通しダイアフラム２のブラケット
２２  ボルト穴
３    梁
３１  梁のフランジ
３２  ボルト穴
４    外添え板
４１  ボルト穴
５    内添え板
５１  ボルト穴
６２  ボルト
６３  ボルト
【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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【図７】
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