ふさぎ板を有する柱 RC・梁 S 造柱梁内部接合部の応力伝達
213-086

中植信哉

序
本研究は，鉄骨（以下，S という）梁が鉄筋コンクリ

いずれの試験体も形状寸法，RC 柱の配筋及び S 梁のデート（以下，RC という）柱を貫通し，直交梁及びふさ100×9×16（SM490A），RC 柱の断面は 300×300 mm でぎ板を有する内部柱梁接合部において，直交梁及びふさある。RC 柱の主筋は，隅角部に D16（SD295A）を 3 本ぎ板が接合部の応力伝達に及ぼす影響を実験的に検討すずつ，計 12 本配置されている。ふさぎ板は PL2.3（ SS400）るものである。

である。なお，接合部のせん断破壊が先行しないように，実験計画

鉄骨ウェブパネルに PL16（ SM490A）が用いられている。

1.

2.

図 1 に対象とする接合部ディテールを示す。接合部は直交梁を有し，接合部コンクリートは薄い鋼板（ふさぎ板）で覆われている。

ィテールは同じであり，S 梁断面の公称寸法は BH-250×

表 1 に使用材料の力学的特性を示す。
実験は，図 3 に示すように，RC 柱両端をピン支点とし，S 梁両端に正負 2 回漸増繰返し載荷を行うものである。

図 2 に実験変数を示す。直交梁及びふさぎ板が接合部

なお，RC 柱に軸力は負荷されていない。の応力伝達に及ぼす影響を検討するために，計 3 体の試験体が計画された。標準となる No.1 試験体に対して，

475

2,250900

200200475

No.2 試験体は，S 梁及び直交梁のフランジの上下面にスリット（高さ 25 mm）が設けられており，S 主梁幅内の2501616A-A 断 面 B-B 断 面B

2,250900

表1材料
ふさぎ板
梁ウェブ

スリット

梁フランジ
支圧板
主筋

スリット
No.1 試 験 体

No.2 試 験 体

図2実験 変数スリット
No.3 試 験 体帯筋PL2.3(SS400)
PL9(SM490A)
PL16(SM490A)
PL12(SM490A)
D16(SD295A)
D6(SD295A)
N/mm

材料

コンクリート

1612PL2.3(SS400)

D-D 断 面試験体詳細

使用材料の力学的特性

N/mm 2スリット

124-D6@60(SD295A)

図3

対象 とする 接合 部デ ィテー ル

12C-C 断 面

ふさぎ板

図1100100 100200475

S 直交梁

100100100

4040 40

12-D16(SD295A)

bQ112300
40 140DAB

bQ2RC 柱

外部パネル
内部パネル
外部パネル

CAD

図 3 に試験体の形状寸法，断面及び配筋詳細を示す。

S 主梁

C40 4040 140 40300

伝達する効果を調べる。

b Q = ( b Q 1 + b Q 2 )/29（厚さ 5 mm）が設けられており，ふさぎ板の取り付く直交梁が，S 梁の回転に伴って直接外部パネルに応力を負載荷

1616250を除いた内部パネルと外部パネルとの間にのみスリット

正載荷

10016明らかにする。一方，No.3 試験体は，直交梁の幅の領域

475による応力伝達 1) に及ぼす直交梁及びふさぎ板の影響を200

内部パネルとそれより外側の外部パネルとの間のねじり

1002

ヤング係数

降伏強度

引張強さ

Essysu5394469

2.16×10 5387542

2.10×10 5375531

2.141×10 5346518

1.87x10 5340490

1.77×10 5354493

ヤング係数

圧縮強度

割裂強度

EcsB

Ft

2.13×10 528.7

2.11

2.14×10最大荷重時最終破壊状況

l・bQ1

b 1・・-0.06・

120 bQ (kN)・・b2bQ280-0.04

10080400-0.02

R (rad.) 600-40-80-120

図4

ひび割れ性状（No.1 試験体）

図50.02

履歴曲線（No.1 試験体）

AF5AF6・

直交梁・・

0No.1
No.2
系列1No.3
系列4b Q u.cal
系列3402000

図60.010.02

0.03

0.040.05

R (rad.)0.06

履歴曲線の包絡線（正載荷時）分布，及び，ふさぎ板のせん断ひずみ度分布を示したもAF5のである。直交フランジの軸ひずみ度分布の縦軸は軸ひ-0.1

ずみ度，横軸はゲージ貼付位置を示す。また，ふさぎ板

ふさぎ板-0.20.08  (%)のせん断ひずみ度分布の縦軸はロゼットゲージ（CR1）

CR10.06より得られたせん断ひずみ度 ，横軸は部材変位角 R で0.04ある。いずれの試験体も，ほぼ同様のひずみ性状が得ら

0.0200R(rad.)0.02
0.040.2  (%)

0.06

BF5

BF60+1/100れたことから，No.1 試験体の結果を代表して示す。直交フランジの軸ひずみ度分布より，直交梁は，直交フランジに伝達される面内せん断力によってねじりが生じていることがわかる。これは，S 主梁に伴う直交梁の回転が，0.1
BF60.06系列2

図 7 は，正載荷時における直交フランジの軸ひずみ度

0.1・0.04

 R 1 2l
Q1 b Q2 bbQ 
20.2  (%)

AF6b Q (kN)

BF5

ふさぎ板に囲まれたコンクリートによって拘束されるた+1/100-0.1+1/50めである。また，この直交梁のねじり作用に伴って，ふ+1/100+1/50+1/100-0.2+1/33

さぎ板は直接せん断抵抗すると推察される。これらのこ+1/50+1/100
R = 0.01 rad.

+1/33+1/50
R = 0.02 rad.

+1/25とから，接合部に直交梁が取り付く場合，内部パネルか+1/33
R = 0.03 rad.
+1/50

R = 0.04 rad.
+1/25+1/33+1/20
R = 0.05 rad.

ら外部パネルへの応力伝達は，内部パネルと外部パネル+1/20+1/33+1/25
図 7+1/25
直交フランジ及びふさぎ板のひずみ性状との間のねじり作用によってなされる 1) が，加えて，ふ+1/20+1/25+1/20（No.1試験体）+1/20

さぎ板が取り付く場合，内部パネルの応力は，S 主梁の回転に伴う直交梁のねじり抵抗によって外部パネルに伝実験結果及びその考察
図 4 に No.1 試験体のひび割れ性状を示す。各試験体と達され，ふさぎ板は直接せん断抵抗すると考えられる。

も，最大荷重時において，RC 部材の曲げひび割れが進直方向のせん断力がふさぎ板に入力される必要がある。

展したが，最終破壊状況ではそれらの進展に加え，S 梁

この要素として，外部パネルに形成されるコンクリートの回転に伴う RC 柱部材接合端のコンクリートの圧壊が圧縮束とふさぎ板内面との境界に作用する摩擦力等がそ顕著になった。の役割を担うとも考えられるが，今後，それらについて

3.

図 5 に No.1 試験体の履歴曲線，及び，図 6 に各試験体における正載荷時の履歴曲線の包絡線を示す。縦軸は S

しかしながら，ふさぎ板がせん断抵抗するためには，鉛詳細に検討する必要がある。
4.

結語

梁両端に負荷された荷重の平均値 bQ，横軸は部材変位角

本研究の結果，直交梁とふさぎ板を有する柱 RC・梁 S

R である。各試験体とも，R = 0.03 rad. で最大荷重に達造柱梁接合部の場合，内部パネルから外部パネルへの応した後，すべりを伴うエネルギー吸収能力の小さい逆 S

力伝達は，接合部 S 主梁の回転及びふさぎ板で拘束され字形の履歴曲線に移行する性状を示し，荷重-変形関係にたコンクリートによる直交梁のねじり抵抗によってなさ大きな相違は見られない。図中の赤線は，RC 柱の曲げれ，ふさぎ板は直接せん断抵抗することが示唆された。

強度の略算値 bQu.cal を示したものである。各試験体の実今後，ふさぎ板が直接的にせん断抵抗するための条件に験値と計算値との対応が良いこと，及び，RC 部材接合ついて，詳細に検討する必要がある。

端位置の主筋に貼付したひずみゲージより引張鉄筋の降参考文献
1)
西村泰志，堀江耕平:直交梁を有する柱 RC・梁 S とする梁貫通形式内部柱梁接合部の耐力評価に関する研究，日本建築学会
構造系論文・第 76 巻・第 666 号，pp.1523-1531，2011.8

伏が確認されたことから，各試験体とも，引張鉄筋の降伏による RC 柱の曲げ破壊によって最大荷重が決定されたと考えられる。

（馬場研究室）