(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁フランジがリングダイアフラムに対して垂直偏心を持って取り付く場合の、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法であって、梁が取り付く近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れ成分である鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と、リングとリング近傍の鋼管板（リングとリング近傍の鋼管板を合わせてリング体という）の曲げによりリング周方向に伝達される力の流れ成分であるリング体の耐力（Ｐ２）とを、以下に掲げる式から求め、前記鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と前記リング体の耐力（Ｐ２）の和から、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力（Ｐ）を求める方法。
【数５】
0004013181.tif 000068
【数１７】
0004013181.tif 000069
Ｍ＝ＭA・Ｐ2，Ｎ＝ＮA・Ｐ2，Ｑ＝ＱA・Ｐ2，Ｍθ＝ＭθA・Ｐ2，ＴR＝ＴRA・Ｐ2
ここで、
【数６】
0004013181.tif 000070
【数８】
0004013181.tif 000071
ν：鋼管のポアソン比
Ｄ：鋼管の直径
ｔc：鋼管の板厚
σyt：鋼管の降伏耐力
Ｓ：有効周長
Ｘ1〜Ｘ5：係数
Ｍ：検討箇所における曲げモーメント
Ｎ：検討箇所における軸力
Ｑ：検討箇所における剪断力
Ｍθ：検討箇所における面外曲げモーメント
ＴR：検討箇所におけるトルク
上記Ｍ〜ＴRの添え字ｐ付：それぞれのパラメータにおけるリング体の全塑性耐力
ＭA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における曲げモーメント
ＮA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における軸力
ＱA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における剪断力
ＭθA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における面外曲げモーメント
ＴRA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所におけるトルク
梁フランジがリングダイアフラムに対して垂直偏心ｅｖを持って取り付く場合は、
【数２３】
0004013181.tif 000072
【数２４】
0004013181.tif 000073
ｅｖ：垂直偏心量
【請求項２】
梁フランジがリングダイアフラムに対して垂直偏心を持って取り付く場合の、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法であって、梁が取り付く近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れ成分である鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と、リングとリング近傍の鋼管板（リングとリング近傍の鋼管板を合わせてリング体という）の曲げによりリング周方向に伝達される力の流れ成分であるリング体の耐力（Ｐ２）とに分解し、以下に掲げる式から求められた前記リング体の耐力（Ｐ２）から、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力（Ｐ）を求める方法。
【数１７】
0004013181.tif 000074
Ｍ＝ＭA・Ｐ2，Ｎ＝ＮA・Ｐ2，Ｑ＝ＱA・Ｐ2，Ｍθ＝ＭθA・Ｐ2，ＴR＝ＴRA・Ｐ2
ここで、Ｘ1〜Ｘ5：係数
Ｍ：検討箇所における曲げモーメント
Ｎ：検討箇所における軸力
Ｑ：検討箇所における剪断力
Ｍθ：検討箇所における面外曲げモーメント
ＴR：検討箇所におけるトルク
上記Ｍ〜ＴRの添え字ｐ付：それぞれのパラメータにおけるリング体の全塑性耐力
ＭA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における曲げモーメント
ＮA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における軸力
ＱA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における剪断力
ＭθA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における面外曲げモーメント
ＴRA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所におけるトルク
梁フランジがリングダイアフラムに対して垂直偏心ｅｖを持って取り付く場合は、
【数２３】
0004013181.tif 000075
【数２４】
0004013181.tif 000076
ｅｖ：垂直偏心量
【請求項３】
梁フランジがリングダイアフラムに対して水平偏心を持って取り付く場合の、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法であって、梁が取り付く近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れ成分である鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と、リングとリング近傍の鋼管板（リングとリング近傍の鋼管板を合わせてリング体という）の曲げによりリング周方向に伝達される力の流れ成分であるリング体の耐力（Ｐ２）とを、以下に掲げる式から求め、前記鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と前記リング体の耐力（Ｐ２）の和から、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力（Ｐ）を求める方法。
【数５】
0004013181.tif 000077
【数１７】
0004013181.tif 000078
Ｍ＝ＭA・Ｐ2，Ｎ＝ＮA・Ｐ2，Ｑ＝ＱA・Ｐ2，Ｍθ＝ＭθA・Ｐ2，ＴR＝ＴRA・Ｐ2
ここで、
【数６】
0004013181.tif 000079
【数８】
0004013181.tif 000080
ν：鋼管のポアソン比
Ｄ：鋼管の直径
ｔc：鋼管の板厚
σyt：鋼管の降伏耐力
Ｓ：有効周長
Ｘ1〜Ｘ5：係数
Ｍ：検討箇所における曲げモーメント
Ｎ：検討箇所における軸力
Ｑ：検討箇所における剪断力
Ｍθ：検討箇所における面外曲げモーメント
ＴR：検討箇所におけるトルク
上記Ｍ〜ＴRの添え字ｐ付：それぞれのパラメータにおけるリング体の全塑性耐力
ＭA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における曲げモーメント
ＮA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における軸力
ＱA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における剪断力
ＭθA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における面外曲げモーメント
ＴRA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所におけるトルク
梁フランジがリングダイアフラムに対して水平偏心ｅｈを持って取り付く場合は、Ｍ，Ｎ，Ｑの算出にあたり、二点集中荷重の作用位置ΨＡ，ΨＢを水平偏心ｅｈを用いて次式のように表す。ただし、ｅｈ＜０．５（Ｄ−Ｂｆ）とする。
【数１５】
0004013181.tif 000081
ただし、Ｂｆ−Ｈｓ≦Ｈｓ／２のときは、
【数１６】
0004013181.tif 000082
ｅｈ：水平偏心量
ΨＡ，ΨＢ：二点集中荷重の作用位置のｘ軸とのなす角度
Ｂｆ：梁フランジ幅
Ｈｓ：リングの出
Ｒｅ：有効半径
【請求項４】
梁フランジがリングダイアフラムに対して水平偏心を持って取り付く場合の、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法であって、梁が取り付く近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れ成分である鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と、リングとリング近傍の鋼管板（リングとリング近傍の鋼管板を合わせてリング体という）の曲げによりリング周方向に伝達される力の流れ成分であるリング体の耐力（Ｐ２）とに分解し、以下に掲げる式から求められた前記リング体の耐力（Ｐ２）から、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力（Ｐ）を求める方法。
【数１７】
0004013181.tif 000083
Ｍ＝ＭA・Ｐ2，Ｎ＝ＮA・Ｐ2，Ｑ＝ＱA・Ｐ2，Ｍθ＝ＭθA・Ｐ2，ＴR＝ＴRA・Ｐ2
ここで、Ｘ1〜Ｘ5：係数
Ｍ：検討箇所における曲げモーメント
Ｎ：検討箇所における軸力
Ｑ：検討箇所における剪断力
Ｍθ：検討箇所における面外曲げモーメント
ＴR：検討箇所におけるトルク
上記Ｍ〜ＴRの添え字ｐ付：それぞれのパラメータにおけるリング体の全塑性耐力
ＭA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における曲げモーメント
ＮA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における軸力
ＱA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における剪断力
ＭθA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における面外曲げモーメント
ＴRA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所におけるトルク
梁フランジがリングダイアフラムに対して水平偏心ｅｈを持って取り付く場合は、Ｍ，Ｎ，Ｑの算出にあたり、二点集中荷重の作用位置ΨＡ，ΨＢを水平偏心ｅｈを用いて次式のように表す。ただし、ｅｈ＜０．５（Ｄ−Ｂｆ）とする。
【数１５】
0004013181.tif 000084
ただし、Ｂｆ−Ｈｓ≦Ｈｓ／２のときは、
【数１６】
0004013181.tif 000085
ｅｈ：水平偏心量
ΨＡ，ΨＢ：二点集中荷重の作用位置のｘ軸とのなす角度
Ｂｆ：梁フランジ幅
Ｈｓ：リングの出
Ｒｅ：有効半径
【請求項５】
さらに、前記梁フランジが前記リングダイアフラムに対して垂直偏心を持って取り付くことを特徴とする、請求項３又は４に記載の鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法。
ただし、Ｍθ、ＴＲは、以下の式から求める。
【数２３】
0004013181.tif 000086
【数２４】
0004013181.tif 000087
ｅｖ：垂直偏心量
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の耐力を求める方法を用いた、鋼管柱における柱梁接合部分の設計方法。
【請求項７】
請求項６に記載の鋼管柱における柱梁接合部分の設計方法により設計された鋼管柱。
【請求項８】
請求項６に記載の鋼管柱における柱梁接合部分の設計方法により築造された構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法に係り、特に図１に示すリングダイアフラム付中空円形鋼管柱（以下、単に「中空鋼管柱」という）や、図２（Ａ）に示す梁との取合部分が増厚された中空鋼管柱（以下「リング一体タイプ」という）又は、リング一体タイプの特別な場合である図２（Ｂ）に示す増厚しない中空円形鋼管柱に、梁フランジが垂直偏心および水平偏心を持って取り付く場合の接合部の局部耐力を求める方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばリングダイアフラム付鋼管柱の柱梁接合部耐力の評価は、図４に示すような引張試験に基づく計算式（例えば、日本建築学会鋼管構造設計施工指針同解説）を個々の梁フランジ毎に適用して求めた。得られた値は、引張荷重時および圧縮荷重時の局部耐力と見做され、梁フランジ相互の関係は無視されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この計算式は、一連の引張試験結果をもとに導かれた実験式であり、適用範囲が限定されているほか、一般に地震地域における耐力算定が想定する地震荷重時すなわち図５のように鋼管の両側に付く梁フランジに引張力と圧縮力が作用する場合（以下、逆対称荷重時）を正しく評価するものとは言えない。また、実験式であるため、設計者はその算定の根拠を認識することができず、実験で規定された適用範囲を外れる特別なケースへの応用が不可能である。さらに、従来の梁フランジが垂直偏心および水平偏心を持って取り付く場合について、上記趣旨の設計法は提示されていなかった。従来技術には以上に掲げる問題点があった。
【０００４】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鋼管柱の柱梁接合部耐力の一定の精度を保ちつつ、簡易で汎用的な、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法を提示する点にあり、かかる耐力を求める方法を用いた鋼管柱における柱梁接合部の設計方法を提示する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく以下に掲げる構成とした。
請求項１の発明の要旨は、梁フランジがリングダイアフラムに対して垂直偏心を持って取り付く場合の、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法であって、梁が取り付く近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れ成分である鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と、リングとリング近傍の鋼管板（リングとリング近傍の鋼管板を合わせてリング体という）の曲げによりリング周方向に伝達される力の流れ成分であるリング体の耐力（Ｐ２）とを、以下に掲げる式から求め、前記鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と前記リング体の耐力（Ｐ２）の和から、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力（Ｐ）を求める方法に存する。
【数５】
0004013181.tif 000002
【数１７】
0004013181.tif 000003
Ｍ＝ＭA・Ｐ2，Ｎ＝ＮA・Ｐ2，Ｑ＝ＱA・Ｐ2，Ｍθ＝ＭθA・Ｐ2，ＴR＝ＴRA・Ｐ2
ここで、
【数６】
0004013181.tif 000004
【数８】
0004013181.tif 000005
ν：鋼管のポアソン比
Ｄ：鋼管の直径
ｔc：鋼管の板厚
σyt：鋼管の降伏耐力
Ｓ：有効周長
Ｘ1〜Ｘ5：係数
Ｍ：検討箇所における曲げモーメント
Ｎ：検討箇所における軸力
Ｑ：検討箇所における剪断力
Ｍθ：検討箇所における面外曲げモーメント
ＴR：検討箇所におけるトルク
上記Ｍ〜ＴRの添え字ｐ付：それぞれのパラメータにおけるリング体の全塑性耐力
ＭA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における曲げモーメント
ＮA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における軸力
ＱA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における剪断力
ＭθA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における面外曲げモーメント
ＴRA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所におけるトルク
梁フランジがリングダイアフラムに対して垂直偏心ｅｖを持って取り付く場合は、
【数２３】
0004013181.tif 000006
【数２４】
0004013181.tif 000007
ｅｖ：垂直偏心量
請求項２の発明の要旨は、梁フランジがリングダイアフラムに対して垂直偏心を持って取り付く場合の、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法であって、梁が取り付く近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れ成分である鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と、リングとリング近傍の鋼管板（リングとリング近傍の鋼管板を合わせてリング体という）の曲げによりリング周方向に伝達される力の流れ成分であるリング体の耐力（Ｐ２）とに分解し、以下に掲げる式から求められた前記リング体の耐力（Ｐ２）から、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力（Ｐ）を求める方法に存する。
【数１７】
0004013181.tif 000008
Ｍ＝ＭA・Ｐ2，Ｎ＝ＮA・Ｐ2，Ｑ＝ＱA・Ｐ2，Ｍθ＝ＭθA・Ｐ2，ＴR＝ＴRA・Ｐ2
ここで、Ｘ1〜Ｘ5：係数
Ｍ：検討箇所における曲げモーメント
Ｎ：検討箇所における軸力
Ｑ：検討箇所における剪断力
Ｍθ：検討箇所における面外曲げモーメント
ＴR：検討箇所におけるトルク
上記Ｍ〜ＴRの添え字ｐ付：それぞれのパラメータにおけるリング体の全塑性耐力
ＭA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における曲げモーメント
ＮA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における軸力
ＱA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における剪断力
ＭθA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における面外曲げモーメント
ＴRA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所におけるトルク
梁フランジがリングダイアフラムに対して垂直偏心ｅｖを持って取り付く場合は、
【数２３】
0004013181.tif 000009
【数２４】
0004013181.tif 000010
ｅｖ：垂直偏心量
請求項３の発明の要旨は、梁フランジがリングダイアフラムに対して水平偏心を持って取り付く場合の、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法であって、梁が取り付く近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れ成分である鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と、リングとリング近傍の鋼管板（リングとリング近傍の鋼管板を合わせてリング体という）の曲げによりリング周方向に伝達される力の流れ成分であるリング体の耐力（Ｐ２）とを、以下に掲げる式から求め、前記鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と前記リング体の耐力（Ｐ２）の和から、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力（Ｐ）を求める方法に存する。
【数５】
0004013181.tif 000011
【数１７】
0004013181.tif 000012
Ｍ＝ＭA・Ｐ2，Ｎ＝ＮA・Ｐ2，Ｑ＝ＱA・Ｐ2，Ｍθ＝ＭθA・Ｐ2，ＴR＝ＴRA・Ｐ2
ここで、
【数６】
0004013181.tif 000013
【数８】
0004013181.tif 000014
ν：鋼管のポアソン比
Ｄ：鋼管の直径
ｔc：鋼管の板厚
σyt：鋼管の降伏耐力
Ｓ：有効周長
Ｘ1〜Ｘ5：係数
Ｍ：検討箇所における曲げモーメント
Ｎ：検討箇所における軸力
Ｑ：検討箇所における剪断力
Ｍθ：検討箇所における面外曲げモーメント
ＴR：検討箇所におけるトルク
上記Ｍ〜ＴRの添え字ｐ付：それぞれのパラメータにおけるリング体の全塑性耐力
ＭA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における曲げモーメント
ＮA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における軸力
ＱA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における剪断力
ＭθA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における面外曲げモーメント
ＴRA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所におけるトルク
梁フランジがリングダイアフラムに対して水平偏心ｅｈを持って取り付く場合は、Ｍ，Ｎ，Ｑの算出にあたり、二点集中荷重の作用位置ΨＡ，ΨＢを水平偏心ｅｈを用いて次式のように表す。ただし、ｅｈ＜０．５（Ｄ−Ｂｆ）とする。
【数１５】
0004013181.tif 000015
ただし、Ｂｆ−Ｈｓ≦Ｈｓ／２のときは、
【数１６】
0004013181.tif 000016
ｅｈ：水平偏心量
ΨＡ，ΨＢ：二点集中荷重の作用位置のｘ軸とのなす角度
Ｂｆ：梁フランジ幅
Ｈｓ：リングの出
Ｒｅ：有効半径
請求項４の発明の要旨は、梁フランジがリングダイアフラムに対して水平偏心を持って取り付く場合の、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法であって、梁が取り付く近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れ成分である鋼管の前面剪断力（Ｐ１）と、リングとリング近傍の鋼管板（リングとリング近傍の鋼管板を合わせてリング体という）の曲げによりリング周方向に伝達される力の流れ成分であるリング体の耐力（Ｐ２）とに分解し、以下に掲げる式から求められた前記リング体の耐力（Ｐ２）から、鋼管柱における柱梁接合部分の耐力（Ｐ）を求める方法に存する。
【数１７】
0004013181.tif 000017
Ｍ＝ＭA・Ｐ2，Ｎ＝ＮA・Ｐ2，Ｑ＝ＱA・Ｐ2，Ｍθ＝ＭθA・Ｐ2，ＴR＝ＴRA・Ｐ2
ここで、Ｘ1〜Ｘ5：係数
Ｍ：検討箇所における曲げモーメント
Ｎ：検討箇所における軸力
Ｑ：検討箇所における剪断力
Ｍθ：検討箇所における面外曲げモーメント
ＴR：検討箇所におけるトルク
上記Ｍ〜ＴRの添え字ｐ付：それぞれのパラメータにおけるリング体の全塑性耐力
ＭA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における曲げモーメント
ＮA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における軸力
ＱA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における剪断力
ＭθA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所における面外曲げモーメント
ＴRA：Ｐ2＝１（単位荷重）としたときの検討箇所におけるトルク
梁フランジがリングダイアフラムに対して水平偏心ｅｈを持って取り付く場合は、Ｍ，Ｎ，Ｑの算出にあたり、二点集中荷重の作用位置ΨＡ，ΨＢを水平偏心ｅｈを用いて次式のように表す。ただし、ｅｈ＜０．５（Ｄ−Ｂｆ）とする。
【数１５】
0004013181.tif 000018
ただし、Ｂｆ−Ｈｓ≦Ｈｓ／２のときは、
【数１６】
0004013181.tif 000019
ｅｈ：水平偏心量
ΨＡ，ΨＢ：二点集中荷重の作用位置のｘ軸とのなす角度
Ｂｆ：梁フランジ幅
Ｈｓ：リングの出
Ｒｅ：有効半径
請求項５の発明の要旨は、さらに、前記梁フランジが前記リングダイアフラムに対して垂直偏心を持って取り付くことを特徴とする、請求項３又は４に記載の鋼管柱における柱梁接合部分の耐力を求める方法に存する。
ただし、Ｍθ、ＴＲは、以下の式から求める。
【数２３】
0004013181.tif 000020
【数２４】
0004013181.tif 000021
ｅｖ：垂直偏心量
請求項６の発明の要旨は、請求項１乃至５のいずれかに記載の耐力を求める方法を用いた、鋼管柱における柱梁接合部分の設計方法に存する。
請求項７の発明の要旨は、請求項６に記載の鋼管柱における柱梁接合部分の設計方法により設計された鋼管柱に存する。
請求項８の発明の要旨は、請求項６に記載の鋼管柱における柱梁接合部分の設計方法により築造された構造物に存する。
なお、請求項１又は２に記載の発明において「リングダイアフラム」には実施の形態において述べる「部分リング」を含む。また、請求項３乃至５いずれかに記載の発明において「リングダイアフラム」には実施の形態において述べる「リング一体タイプ」「部分リング」を含む。また、各請求項に記載の発明において「鋼管柱」には実施の形態において述べる「中空鋼管柱」「ＣＦＴ（コンクリート充填鋼管柱）」を含む。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
梁フランジ軸力の柱への流れを、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すような、二つの流れの成分に分解されるものと想定し、それぞれの成分を解析的手法による耐力評価式により算定して、その和を接合部の耐力として評価する。
【０００７】
図７に示すように、成分１の流れ（以下、「前面剪断力」という）Ｐ１は主として梁が取り付いている近傍の鋼管壁面が曲げ変形し鋼管軸方向に伝達される力の流れであり、成分２の流れ（以下、「リング耐力」という）Ｐ２はリングとリング近傍の鋼管板の曲げにより、リング周方向に伝達される力の流れである。
【０００８】
従って、梁フランジにより伝達される接合部の耐力Ｐは両者の和、
【０００９】
【数１】
0004013181.tif 000022
【００１０】
耐力設計法に用いられる長期許容耐力ＰＡ（長期）、短期許容耐力ＰＡ（短期）および最大耐力Ｐｕは、それぞれ、
【００１１】
【数２】
0004013181.tif 000023
【００１２】
【数３】
0004013181.tif 000024
【００１３】
【数４】
0004013181.tif 000025
【００１４】
とする。
【００１５】
設計においては、構造解析から得られるフランジ軸力がそれぞれの荷重時に対応する長期許容耐力、短期許容耐力または最大耐力を上回らないようにすればよい。
【００１６】
前面剪断力Ｐ1は、円筒シェル理論より求められる。Ｐ1の算定式は、荷重状態によらず以下のように与えられる。
【００１７】
【数５】
0004013181.tif 000026
【００１８】
ここで、
【００１９】
【数６】
0004013181.tif 000027
【００２０】
【数７】
0004013181.tif 000028
【００２１】
【数８】
0004013181.tif 000029
【００２２】
有効周長Ｓ（図８参照）は、実験および有限要素解析（以下、ＦＥＭという）結果から（９）式のように設定した。
【００２３】
【数９】
0004013181.tif 000030
【００２４】
リング耐力Ｐ２は、図９に示す鋼管部分の有効幅αを含めたＴ型断面（以下、「リング体」という）からなる有効半径Ｒｅのアーチ／リングに、アーチ／リング骨組理論を適用して求められる。ここで、梁フランジが水平偏心ｅｈを持って取り付く場合、フランジ軸力は、図１１に示すように作用位置ψＡ，ψＢに作用する二点集中荷重と見做す。
【００２５】
有効幅αは、実験およびＦＥＭ結果から(10)または(11)式のように設定した。
【００２６】
【数１０】
0004013181.tif 000031
【００２７】
ただし、リング一体タイプの有効幅αは、
【００２８】
【数１１】
0004013181.tif 000032
【００２９】
有効半径Ｒｅは、
【００３０】
【数１２】
0004013181.tif 000033
【００３１】
ただし、ｇは、
【００３２】
【数１３】
0004013181.tif 000034
【００３３】
図１０に示す水平偏心がない場合、二点集中荷重の作用位置ψは、実験およびＦＥＭ結果から(１８)式のように設定した。
【００３４】
【数１４】
0004013181.tif 000035
【００３５】
ところが、図１１に示すように水平偏心ｅｈを持って梁フランジが接合される場合、二点集中荷重の作用位置は、水平偏心量を用いて次式のように表される。ただし、ｅｈ＜０．５（Ｄ−Ｂｆ）とする。
【００３６】
【数１５】
0004013181.tif 000036
【００３７】
ただし、Ｂｆ−Ｈｓ≦Ｈｓ／２のときは、
【００３８】
【数１６】
0004013181.tif 000037
【００３９】
とする。
【００４０】
リング耐力Ｐ２は、リング体の全塑性耐力Ｍｐ、Ｎｐ、Ｑｐ、ＭθｐおよびＴＲｐに対して、後述の検討箇所における曲げモーメントＭ、軸力Ｎ、剪断力Ｑ、面外曲げモーメントＭθおよびトルクＴＲに塑性条件式：
【００４１】
【数１７】
0004013181.tif 000038
【００４２】
を適用して求める。
【００４３】
リング体の全塑性耐力Ｍｐ、Ｎｐ、Ｑｐ、ＭθｐおよびＴＲｐは、以下の算定式による：
【００４４】
【数１８】
0004013181.tif 000039
【００４５】
【数１９】
0004013181.tif 000040
【００４６】
【数２０】
0004013181.tif 000041
【００４７】
Ｍθｐ、ＴＲｐ、は、リング部分のみを有効と見做して（鋼管部分を無視して）、それぞれ（２６）式並びに(２７)および（２８）式で求める。
【００４８】
【数２１】
0004013181.tif 000042
【００４９】
【数２２】
0004013181.tif 000043
【００５０】
リング一体タイプでは、有効幅αを(11)式によって設定するとともに、（２２）式〜（２８）式においてＨｓ＝０，Ｔｓ＝ｔｆおよびｔｃ＝ｔｐを代入して求める。
【００５１】
Ｐ２の算定に必要なリング体の曲げモーメントＭ、軸力Ｎ、剪断力Ｑ、面外曲げモーメントＭθおよびトルクＴＲ（以下、「リング体の断面力」という）は、荷重状態、コンクリート充填の有無、偏心の有無、リングの形状等によりそれぞれ計算方法が異なり、次のケースに分類される。
【００５２】
（１）対称荷重時中空鋼管柱
（２）逆対称荷重時中空鋼管柱
（３）単方向荷重時中空鋼管柱
（４）ＣＦＴ
（５）部分リング（単方向荷重時）中空鋼管柱
【００５３】
リング体の断面力のうち、面外曲げモーメントＭθおよびトルクＴＲは、すべてのケースに共通であり、垂直偏心のある場合に生ずる。すなわち、図１３に示すように、梁フランジがリングに対して、垂直偏心ｅｖを持って取り付き、集中荷重Ｐ２/２がフランジ中心軸となす角度Ψ（図１４参照）に作用するとき、軸性の付加モーメントｅｖＰ２/２を、角度θにおいて、周方向と半径方向に分解すると、リング体に作用する面外曲げモーメントＭθとトルクＴＲとなり、それぞれ（２９）式および（３０）式で表される。
【００５４】
【数２３】
0004013181.tif 000044
【００５５】
【数２４】
0004013181.tif 000045
【００５６】
一方、リング体の断面力のうち曲げモーメントＭ、軸力Ｎ、剪断力Ｑは、それぞれのケースに対応する境界条件を仮定することにより、アーチ／リングの骨組理論により導き出される。
【００５７】
水平偏心の無い場合は、本発明者の先願で提示しているが、水平偏心をもって梁フランジが取り付き荷重Ｐ２が作用したときの曲げモーメントＭ、軸力Ｎ、剪断力Ｑの算定方法を、（１）〜（５）に関して、それぞれ述べる。
【００５８】
（１）対称荷重時中空鋼管柱
中空鋼管柱に図１５に示すような対称荷重が作用する場合は、図１６に示すような円環リングに４点集中荷重が作用する問題として考える。ここで、対称性よりφ＝π−ψである。
【００５９】
図１６において、ｘ軸となす角度をθ（図中Ｂ点をゼロとする）とおくと、円環リング上の角度θの点における曲げモーメントＭ、軸力Ｎおよび剪断力Ｑは、リング耐力Ｐ2を用いて、（３１）式で表される。ただし、円環リングは全周において一様な剛性を持つものとしており、変形は曲げのみを考慮し、軸力および剪断力による変形は無視している。
【００６０】
【数２５】
0004013181.tif 000046
【００６１】
図１７に示すように、梁が水平方向にｅｈだけ偏心してリングダイアフラムと接合されている状態は、図１８に示されるような円環に四点集中荷重Ｐ2/２が角度ψA、ψBおよびそれぞれに対向する方向に作用している状態と考えることができる。このとき、リング体の断面力は、図１９に示すリングに作用する相対する二点集中荷重に対する公式：
【００６２】
0≦θ≦φのとき、
【００６３】
【数２６】
0004013181.tif 000047
【００６４】
を重ね合わせることにより得られる。すなわち、検討箇所θA（実施例の（５５）式）におけるリング断面力Ｍ、Ｎ、Ｑは（３２）式に、θ＝π/２−θA、φ＝π/２−ψAをそれぞれ代入したときのＭ、Ｎ、Ｑと、θ＝π/２−θA、φ＝π/２＋ψBをそれぞれ代入したときのＭ、Ｎ、Ｑを足しあわせることによって得られる。また、検討箇所（実施例（５５）式）のθBにおけるＭ、Ｎ、Ｑは（３２）式に、θ＝π/２＋θB、φ＝π/２−ψAをそれぞれ代入したときのＭ、Ｎ、Ｑと、θ＝π/２＋θB、φ＝π/２＋ψBをそれぞれ代入したときのＭ、Ｎ、Ｑを足しあわせることによって得られる。
【００６５】
（２）逆対称荷重時中空鋼管柱
中空鋼管柱に図２０に示す逆対称荷重が作用する場合は、図２１に示すようなピン支持半円弧アーチに二点集中荷重が作用する問題として考える。
【００６６】
図２１において、アーチ対称軸となす角度をθ（図中Ｂ点をゼロとする）とおいたときの、アーチ上の角度θの点における曲げモーメントＭ、軸力Ｎおよび剪断力Ｑを考える。この問題は図２２に示す有効半径Ｒｅの半円弧アーチに一点集中荷重が作用する場合におけるＭ、Ｎ、Ｑの重ね合わせによって解が得られる。
【００６７】
半円弧アーチに一点集中荷重が作用する場合のアーチ上の角度θの点における曲げモーメントＭ、軸力Ｎおよび剪断力Ｑは、(３３)式のように与えられる。ただし、θはＢ点において零とし、Ｃ点においてπ/２、ＢＤ間についても、Ｂ点を起点としてＤ点時にπ/２とする。
【００６８】
ψ＜θ≦θ0のとき、
【００６９】
【数２７】
0004013181.tif 000048
【００７０】
ただし、
【００７１】
【数２８】
0004013181.tif 000049
【００７２】
水平偏心がある場合、図２１のアーチ上の角度θの点におけるＭ、Ｎ、Ｑは、ψ＝ψAとψ＝ψBとにおける(３３)式の結果をそれぞれ重ね合わせることによって得られる。
【００７３】
（３）単方向荷重時中空鋼管柱
図２３に示すように、リングに一方向のみ梁が接合されている場合は、以下の手順に従って計算を行うものとする。
【００７４】
図２３の荷重状態を、図２４（Ａ）に示される二点集中荷重が一方向から作用しているリングの問題として考える。図２４（Ａ）の問題はこのままでは解けないので、図２４（Ｂ）〜（Ｃ）の問題に分解して考える。図２４（Ｂ）は固定端半円弧アーチの問題であり、このとき生じる支点反力の内、曲げモーメントをリング全体に解放したものが図２４（Ｃ）である。（軸方向反力Ｎｃは、鋼管面にて支持されると考えられるので解放しないものとする。また、実験結果によると、水平反力Ｑｃは鋼管面の板曲げにより支持されると考えられ、Ｑｃの解放を省略したほうが実際の挙動に近いことが確認されている。）
【００７５】
図２４（Ｂ）については、図２５に示すように固定アーチの中心軸となす角が＋ψの位置に一点集中荷重が作用する問題の解と、中心軸となす角が−ψの位置に一点集中荷重が作用する問題の解とを重ね合わせることによって、アーチ上の角θの点におけるＭ、Ｎ、Ｑが求められる。ただし、θはＢ点においてゼロとし、Ｃ点においてπ/２、Ｄ点において-π/２とする。
０＜θ＜φのとき、
【００７６】
【数２９】
0004013181.tif 000050
【００７７】
ただし、
【００７８】
【数３０】
0004013181.tif 000051
【００７９】
【数３１】
0004013181.tif 000052
【００８０】
図２４（Ｃ）は、相対する二点集中モーメントの問題と考えて、リングに作用するＭ、Ｎ、Ｑを求める。図中の中心軸となす角度をθとおくと、
【００８１】
【数３２】
0004013181.tif 000053
【００８２】
以上より、図２４（Ａ）の問題は、（３５）式および（３８）式を重ね合わせることによって得られる。
【００８３】
単方向荷重時中空鋼管柱で梁が水平方向に偏心して接合される場合には、以下の方法によってリングのＭ、Ｎ、Ｑの計算を行う。
【００８４】
水平偏心して接合される場合の荷重状態を図２６のように考える。このまま無偏心時と同様の解法を用いると、反力がリング系の中で釣り合わないので、解を得る上で非常な困難が伴う。そこで、図２６に示される二点集中荷重を図２７のように分解する。すなわち、だけ偏心した梁フランジの中心線とリングとの交点とリングの中心点を結ぶ方向と梁方向との角度を、
【００８５】
【数３３】
0004013181.tif 000054
【００８６】
としたとき、二点集中荷重をそれぞれθcに平行な方向成分Ｐ/２・cosθcと垂直な方向成分Ｐ/２・sinθcに分解する。ここで、Ｐ/２・sinθcはいったん保留し、Ｐ/２・cosθcにのみ着目して、上述の無偏心時と同様にしてリングに作用するＭ、Ｎ、Ｑを導く。その後、先程保留されたＰ/２・sinθcを、Ｎに加える。
【００８７】
（４）ＣＦＴ
ＣＦＴの場合、充填コンクリートの効果により、同一柱に取り付く複数の梁が相互に影響しあうことがなく、いかなる荷重状態にあっても、接合部の局部耐力は、圧縮側フランジで耐力が決まることがなく引張側フランジ個々の局部耐力の最小値で決まることが実験およびＦＥＭにより確認されている。従って、ＣＦＴの耐力計算は当該柱における引張フランジ局部耐力を求めることに帰着する。
【００８８】
ＣＦＴの引張フランジ接合部は、図２８に示す角度θoに支点があるアーチと考えられる。ただし、角度θoは未知数であり、以下の方法により求める必要がある。
【００８９】
ＣＦＴの柱梁接合部に梁フランジからの引張軸力が作用したとき、リング体が充填コンクリート面から離れる点が存在する（図２９中のＢ点）。このＢ点では曲げモーメントがゼロであり、また回転角もゼロとなる。ここで、梁フランジ中心軸とＮＴリングとの交点をＯ点とすると、ＯＢ間においてＮＴリング＋鋼管管壁の有効幅部分が充填コンクリート部分より内側に入ることはない。
【００９０】
図３０、図３１は梁フランジから引張力が作用した場合の変形を説明している。Ｂ点ではモーメントがゼロであることから、Ｂ点ではピン支持とすると、リングに作用している軸方向力Ｎ（θにより変化している）による伸び変形がΔとなり、伸び変形のみによる変形は図３０に示される変形状態となる。それによるＢ点の回転角をθａとする。
【００９１】
またＡＢ間の曲げ変形（図３１参照）によるＢ点の回転角をθｂとすると、θoは下式を満たすようなθの値である。
【００９２】
θａ＋θｂ＝０ （４０）
【００９３】
ただし、θａ＋θｂ＝０をみたすθが存在しない場合は、θｏ＝θｂとする。
【００９４】
リングの剛性が円周の途中で変化する場合においても、θｏ以内でリングの剛性が変化していなければ全周にわたって同じ剛性のリングが存在していると考える。
【００９５】
（ΔによるＢ点の回転角θａ）
ＡＢの軸力は変化している。従って一定ではない。また、実際はＢ点で軸力がゼロとなるものではなく、Ｃ点までコンクリートとリングの摩擦力によりリング軸力がゼロになるまで伸び変形している。従ってＢ点ではリングはＡ方向にズレていく状態になっている。ここではこのズレは無視する。ＡＢ間の軸力の平均値はθｄ＝（θ＋θo）／２の位置のＮｄで表わされるものとする。Ｎｄは次式で示される。
【００９６】
【数３４】
0004013181.tif 000055
【００９７】
有効幅を含んだリングの断面積をＡ，ヤング係数をＥとすると、伸びΔは次式で示される。
【００９８】
【数３５】
0004013181.tif 000056
【００９９】
このΔによるＢ点の回転角θａは幾何学的関係より次式で与えられる。
【０１００】
【数３６】
0004013181.tif 000057
【０１０１】
（曲げ変形による回転角θｂ）
ＡＢ間の曲げモーメントＭはθの関数である．曲げ変形によるＡ点の回転角をゼロとし、リングの曲げ剛性をＩ、ヤング係数をＥとすると、Ｂ点の曲げによる回転角θｂは次式で与えられる。
【０１０２】
【数３７】
0004013181.tif 000058
【０１０３】
（θ０の決定）
（４３）式および（４４）式と（４０）式によりθ０を決定する。すなわち、あるθ０を仮定して、この位置を支点と仮定したリングの検討箇所における断面力に全塑性条件（２１）式を適用して、仮のＰ２が決定され、これらよりＮｄ、Ｍ（α）が求められる。（４３）式および（４４）式よりθａとθｂを求め、（４０）式が満足されれば、真のθ０である。
【０１０４】
（ＣＦＴ柱の耐力）
真のθ０が得られれば、公式集より、軸力Ｎ，剪断力Ｑおよび曲げモーメントＭが次式で求められる。
【０１０５】
【数３８】
0004013181.tif 000059
【０１０６】
ただし、ＶＡ、ＶＢ、Ｈ  は、（４１）式による。
【０１０７】
検討箇所Ａ点、すなわち（５５）式のθ＝θAにおける値より、真のＰ２を求める。
【０１０８】
ＣＦＴで梁が水平方向に偏心して接合される場合には、単方向荷重時中空鋼管柱の場合と同様に、梁フランジからの二点集中荷重を分解してＭ、Ｎ、Ｑの計算を行う。
【０１０９】
水平偏心して接合される場合の荷重状態を図２６のように考える。このまま無偏心時と同様の解法を用いると、反力がリング系の中で釣り合わないので、解を得る上で非常な困難が伴う。そこで、図２６に示される二点集中荷重を図２７のように分解する。すなわち、ｅｋだけ偏心した梁フランジの中心線とリングとの交点とリングの中心点を結ぶ方向と梁方向との角度を、
【０１１０】
【数３９】
0004013181.tif 000060
【０１１１】
としたとき、二点集中荷重をそれぞれθcに平行な方向成分Ｐ/２・cosθcと垂直な方向成分Ｐ/２・sinθcに分解する。ここで、Ｐ/２・sinθcはいったん保留し、Ｐ/２・cosθcにのみ着目して、上述の無偏心時のψ、θｏに対応した値を定めて、アーチに作用するＭ、Ｎ、Ｑを導く。その後、先程保留されたＰ/２・sinθcを、Ｎに加える。
【０１１２】
（５）部分リング（単方向荷重時）中空鋼管柱
図３２に示すようにリングが、梁の取り付く側の開角２ｊの部分にのみ存在する場合、すなわち、部分リング中空鋼管に単方向荷重が作用する場合は、以下の手順に従って計算を行うものとする。
【０１１３】
部分リングの場合のリング体の有効断面は、リングが存在する部分（開角２jの部分）においてはリング＋鋼管協力幅からなるＴ形断面（図３３Ａ、断面二次モーメント：I1）であるが、リングの存在しない部分にあっては鋼管協力幅のみの板状の長方形断面（図３３Ｂ、断面二次モーメント：Ｉ2 ）に変化するものと考える。従って、図３４に示すように断面性能が部分的にＩ1からＩ2 に変化するアーチ／リング骨組の応力分布（曲げモーメントＭ、軸力Ｎ、剪断力Ｑ）を求める必要がある。
【０１１４】
これには、本発明者の先願の単方向荷重中空鋼管柱の場合と同様に、開角２ｊの位置で両端固定されたアーチを仮定しその応力分布を求め、その固定端力を半円リングに対して解放したときの応力分布を重ね合わせることにより求める。
【０１１５】
すなわち、図３４の荷重状態を、図３５（Ａ）に示される二点集中荷重が一方向から作用するリングの問題として考える。図３５（Ａ）の問題はこのままでは解けないので、図３５（Ｂ）〜（Ｃ）の問題に分解して考える。図３５（Ｂ）は固定端アーチの問題であり、このとき生じる支点反力の内、曲げモーメントをリング全体に解放したものが図３５（Ｃ）である。（軸方向反力Ｎｃは、鋼管面にて支持されると考えられるので解放しないものとする。また、実験結果によると、水平反力Ｑｃは鋼管面の板曲げにより支持されると考えられ、Ｑｃの解放を省略したほうが実際の挙動に近いことが確認されている。）
【０１１６】
図３５（Ｂ）については、図３６に示す開角２ｊの固定アーチの中心軸となす角が＋ψの位置に一点集中荷重が作用する問題の解と、中心軸となす角が−ψの位置に一点集中荷重が作用する問題の解とを重ね合わせることによって、アーチ上の角θの点におけるＭ、Ｎ、Ｑが求められる。ただし、θはＢ点においてゼロとし、Ｃ点においてπ/２、Ｄ点において-π/２とする。
【０１１７】
【数４０】
0004013181.tif 000061
【０１１８】
ただし、
【０１１９】
【数４１】
0004013181.tif 000062
【０１２０】
図３５（Ｃ）については、全周リングに相対する二点集中モーメントが作用する問題を、対称性を考慮して、図１５に示す半円リングに一点集中モーメントが作用する問題と考える。剛性が変化する半円リングの応力分布は、図３７の記号で以下のように与えられる。
０＜θ＜ψのとき、
【０１２１】
【数４２】
0004013181.tif 000063
【０１２２】
図３５（Ｃ）の解法は複雑であるが、標準的な場合として、図３８に示すように、部分リングがちょうど半周分（開角２ｊ＝１８０°）の場合には、次式のように簡潔な表現で与えられる。
【０１２３】
【数４３】
0004013181.tif 000064
【０１２４】
以上より、図３５（Ａ）の問題は、（４９）式および（５１）式（または（５２）式）を重ね合わせることによって得られる。
部分リング（単方向荷重時）中空鋼管柱で梁が水平方向に偏心して接合される場合には、全周リングの単方向荷重時中空鋼管柱の場合と同様に、梁フランジからの二点集中荷重を分解してＭ、Ｎ、Ｑの計算を行う。
水平偏心して接合される場合の荷重状態を図２６のように考える。このまま無偏心時と同様の解法を用いると、反力がリング系の中で釣り合わないので、解を得る上で非常な困難が伴う。そこで、図２６に示される二点集中荷重を図２７のように分解する。すなわち、ｅｈだけ偏心した梁フランジの中心線とリングとの交点とリングの中心点を結ぶ方向と梁方向との角度を、
【０１２５】
【数４４】
0004013181.tif 000065
【０１２６】
としたとき、二点集中荷重をそれぞれθcに平行な方向成分Ｐ/２・cosθcと垂直な方向成分Ｐ/２・sinθcに分解する。ここで、Ｐ/２・sinθcはいったん保留し、Ｐ/２・cosθcにのみ着目して、上述の無偏心時と同様にしてリングに作用するＭ、Ｎ、Ｑを導く。その後、先程保留されたＰ/２・sinθcを、Ｎに加える。最後に、上記の、耐力を求める方法を用いたリングダイアフラム付鋼管柱の柱梁接合部分の設計方法についてのフローを図３９及び図４０に示す。なお、Ｐ１は、Ｐ２に対して比較的に小さいので、Ｐ１を無視することもできる（両図中における(1)）。実施の形態に係るリングダイアフラム付円形鋼管柱の柱梁接合部設計法は、上記の如く構成されているので以下に掲げる効果を奏する。リングダイアフラム付円形鋼管柱の柱梁接合部耐力評価が、網羅的に、精度良く比較的容易に可能になった。解析的耐力式に基づいているので、設計者はある程度力の流れを認識することができ、特殊なケースにも応用することができる。特に、本発明により、垂直偏心および水平偏心を持って梁フランジが取り付く場合も扱えるようになった。
【０１２７】
【実施例】
（２１）式において分子の項はすべてＰ2に比例する形になっているから、容易にＰ2を求めうる。ただし、Ｘ１〜Ｘ５は係数とする。
Ｘ１＝Ｘ２＝Ｘ３＝Ｘ４＝Ｘ５＝２のとき、Ｐ2＝１（単位荷重）としたときのＭ、Ｎ、Ｑ、Ｍθ、ＴＲをそれぞれ、ＭＡ、ＮＡ、ＱＡ、ＭθＡ、ＴＲＡとおけば、Ｐ2の算定式は
【０１２８】
【数４５】
0004013181.tif 000066
【０１２９】
のように書ける。
(２１)式または(５４)式によると、円周上の任意の位置を検討箇所とすることが可能であるが、実験およびＦＥＭ結果から最もクリティカルな検討箇所は、フランジ縁入り隅部加工部端であることが分かっている。すなわち、水平偏心がehのとき（水平偏心がない場合は、eh＝０とする）、梁フランジ縁の入り隅部であるＡ点およびＢ点（図１２）を、本発明の検討箇所とする。Ａ点およびＢ点とフランジ中心軸とがなす角θA、θBは(５５)式で与えられる。
【０１３０】
【数４６】
0004013181.tif 000067
【０１３１】
（実施例１）
リングダイアフラム付円形鋼管柱φ−３１８．５ｘ１０．３、Ｈｓ＝１６、Ｔｓ＝１６に梁フランジＰＬ−１００ｘ１６が逆対称に付く場合で鋼管、リングの降伏応力度がそれぞれ、σyｓ＝３．３（tf／cm2）、σyｔ＝３．３（tf／cm2）のとき、本発明の評価式によると、Ｐ1＝１０．１０（tf）、Ｐ２＝１８．４８（tf）であり、Ｐ＝２８．５７（tf）。従って、最大耐力Ｐu＝３５．４５（tf）、短期許容耐力ＰA（短期）＝２４．８５（tf）および長期許容耐力ＰA（長期）＝１６．５６（tf）である。
【０１３２】
垂直偏心ｅｖ＝０．５（cm）が存在するとき、Ｐ1＝１０．１０（tf）、Ｐ２＝７．３３（tf）であり、Ｐ＝１７．４３（tf）。従って、最大耐力Ｐu＝２１．６２（tf）、短期許容耐力ＰA（短期）＝１５．１５（tf）および長期許容耐力ＰA（長期）＝１０．１０（tf）である。
【０１３３】
水平偏心ｅｈ＝５．０（cm）が存在するとき、Ｐ1＝１０．１０（tf）、Ｐ２＝１６．６８（tf）であり、Ｐ＝２６．７８（tf）。従って、最大耐力Ｐu＝３３．２２（tf）、短期許容耐力ＰA（短期）＝２３．２８（tf）および長期許容耐力ＰA（長期）＝１５．５２（tf）である。
【０１３４】
（実施例２）
本評価式において係数Ｘ１〜Ｘ５を、Ｘ１＝Ｘ２＝Ｘ３＝Ｘ４＝Ｘ５＝２としたときの計算結果と、実験結果またはＦＥＭ解析結果との比較を図４１に示す。
【０１３５】
なお、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。例えば、梁のフランジにアールを付けることもできる。斯かる場合には、アールの縁で検定することが好ましい。
【０１３６】
また、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【０１３７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、以下に掲げる効果を奏する。
実験式ではなく解析的耐力式を用いて算出するので、鋼管柱の柱梁接合部耐力の一定の精度を保ちつつ、簡易で汎用的な、鋼管柱の耐力を求める方法を提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるリングダイアフラム付鋼管柱の一部破断の斜視図である。
【図２】（Ａ）は本発明が適用される増厚された鋼管柱の一部破断の斜視図、（Ｂ）は特殊なリングダイアフラム付鋼管柱の一部破断の斜視図である。
【図３】図２に示す鋼管柱の取合部分の詳細断面図である。
【図４】従来技術に係る長期荷重（対称荷重）状態を示す図である。
【図５】従来技術に係る地震荷重（逆対称荷重）状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る、梁フランジ軸力の二成分への分解を示す図である。
【図７】図６に示される梁フランジ軸力の二成分への分解詳細を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る、有効周長Ｓの定義を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る、ＮＴリングの有効幅αの定義を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る、二点集中荷重の作用位置ψを示すを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る、水平偏心のある場合の二点集中荷重の作用位置ψＡ、ψＢを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る、リング体の検討箇所を示す図である。
【図１３】  本発明の実施の形態に係る、垂直偏心を示すリング部分の一部縦断面図である。
【図１４】  本発明の実施の形態に係る、Ψの定義と垂直偏心による付加モーメントを示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る、二点集中荷重が作用する半円弧アーチを示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る、一点集中荷重が作用する半円弧アーチを示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る、対象荷重が作用する場合を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る、対象荷重が作用する場合を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る、リングに作用する相対する二点集中荷重を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態に係る、逆対象荷重が作用する場合を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る、二点集中荷重が作用する半円弧アーチを示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る、一点集中荷重が作用する半円弧アーチを示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態に係る、一方向荷重が作用する場合を示す図である。
【図２４】Ａ〜Ｃは、本発明の実施の形態に係る、一方向荷重が作用する場合の解法を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態に係る、一点集中荷重が作用する固定端半円弧アーチを示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態に係る、水平偏心単方向荷重を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態に係る、二点集中荷重の分解を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態に係る、ＣＦＴのアーチモデルを示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態に係る、ＣＦＴリング体の変形を示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態に係る、ＣＦＴリング体の伸びによる支点回転角θａを示す図である。
【図３１】本発明の実施の形態に係る、ＣＦＴリング体の伸びによる支点回転角θｂを示す図である。
【図３２】本発明の実施の形態に係る、単方向加重を受ける部分のリングタイアフラム付円形鋼管柱を示す図である。
【図３３】Ａは本発明の実施の形態に係るリングが存在する部分の有効断面を示す図、Ｂはリングが存在しない部分の有効断面を示す図である。
【図３４】本発明の実施の形態に係る、断面性能が変化するアーチ／リング骨組を示す図である。
【図３５】Ａ〜Ｃは、本発明の実施の形態に係る部分リングで単方向加重を受ける場合の解法を示す図である。
【図３６】本発明の実施の形態に係る一点集中方向加重が作用する固定端アーチを示す図である。
【図３７】本発明の実施の形態に係る、曲げモーメント作用点で剛性が変化する半円リングを示す図である。
【図３８】本発明の実施の形態に係る、開角１８０°の場合を示す図である。
【図３９】本発明の実施の形態に係る、リングダイアフラム付鋼管柱の柱梁接合部設計法のフローを示す流れ図である。
【図４０】図３９に示すフローの続き示す流れ図である。
【図４１】本実施の形態による計算結果と、実験結果またはＦＥＭとの比較を示す図である。
【符号の説明】
α：有効幅
Ｓ：有効周長
ψ：荷重の作用位置
Ｄ  ：鋼管の直径
ｔｃ  ：鋼管の板厚
ｔｐ  ：仕口増厚部の板厚
ｌｐ  ：仕口増厚部の余長
Ｈｓ：リングの出
Ｔｓ：リングの厚さ
Ｂｆ：梁フランジ幅
ｔｆ  ：梁フランジ厚さ
σｙｔ：鋼管の降伏耐力
σｙｓ：リングの降伏耐力
【図１】
0004013181.tif 000088
【図２】
0004013181.tif 000089
【図３】
0004013181.tif 000090
【図４】
0004013181.tif 000091
【図５】
0004013181.tif 000092
【図６】
0004013181.tif 000093
【図７】
0004013181.tif 000094
【図８】
0004013181.tif 000095
【図９】
0004013181.tif 000096
【図１０】
0004013181.tif 000097
【図１１】
0004013181.tif 000098
【図１２】
0004013181.tif 000099
【図１３】
0004013181.tif 000100
【図１４】
0004013181.tif 000101
【図１５】
0004013181.tif 000102
【図１６】
0004013181.tif 000103
【図１７】
0004013181.tif 000104
【図１８】
0004013181.tif 000105
【図１９】
0004013181.tif 000106
【図２０】
0004013181.tif 000107
【図２１】
0004013181.tif 000108
【図２２】
0004013181.tif 000109
【図２３】
0004013181.tif 000110
【図２４】
0004013181.tif 000111
【図２５】
0004013181.tif 000112
【図２６】
0004013181.tif 000113
【図２７】
0004013181.tif 000114
【図２８】
0004013181.tif 000115
【図２９】
0004013181.tif 000116
【図３０】
0004013181.tif 000117
【図３１】
0004013181.tif 000118
【図３２】
0004013181.tif 000119
【図３３】
0004013181.tif 000120
【図３４】
0004013181.tif 000121
【図３５】
0004013181.tif 000122
【図３６】
0004013181.tif 000123
【図３７】
0004013181.tif 000124
【図３８】
0004013181.tif 000125
【図３９】
0004013181.tif 000126
【図４０】
0004013181.tif 000127
【図４１】
0004013181.tif 000128