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公開番号2025165641
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069832
出願日2024-04-23
発明の名称コンクリート床付き鉄骨梁の評価方法およびコンクリート床付き鉄骨梁
出願人株式会社大林組
代理人個人,個人
主分類E04B 5/32 20060101AFI20251028BHJP(建築物)
要約【課題】コンクリート床付き鉄骨梁の横座屈について評価することのできるコンクリート床付き鉄骨梁の評価方法を提供する。
【解決手段】コンクリート床付き鉄骨梁について、横座屈に伴い下フランジ15とウェブ13の接合部に生じる幅方向の応力Fhと、ウェブ13における上フランジ14と下フランジ15の距離Dと、に基づいてスタッド18に生じる曲げモーメントMdを求める。また、コンクリート床12のコーン状破壊により定まるスタッド18の1本当たりの引張耐力Pa2と幅方向における上フランジ14の一方端からスタッドまでの距離j1,j2とを用いてスタッドに生じる曲げ耐力Mcを求める。そして、曲げモーメントMdと曲げ耐力Mcとの大小関係によりコンクリート床付き鉄骨梁の横座屈を評価する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
左柱と、右柱と、前記左柱と前記右柱に接合される所定長さの鉄骨梁と、前記鉄骨梁に設置されたコンクリート床と、を有するコンクリート床付き鉄骨梁の評価方法であって、
前記鉄骨梁は、
前記コンクリート床を接合する上フランジと、
前記上フランジとウェブで連結される下フランジと、
前記上フランジに立設され、前記コンクリート床に定着される頭付きのスタッドと、
を有し、
横座屈に伴い前記下フランジと前記ウェブの接合部に生じる幅方向の応力Ｆｈと、前記ウェブにおける前記上フランジと前記下フランジの距離Ｄと、に基づいて前記スタッドに生じる曲げモーメントＭｄを求めるとともに、
前記コンクリート床のコーン状破壊により定まる前記スタッド１本当たりの引張耐力Ｐａ２と前記幅方向における前記上フランジの一方端から前記スタッドまでの距離ｊ１とを用いて前記スタッドに生じる曲げ耐力Ｍｃを求め、
前記曲げモーメントＭｄと前記曲げ耐力Ｍｃとの大小関係により前記コンクリート床付き鉄骨梁の横座屈を評価する
コンクリート床付き鉄骨梁の評価方法。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記スタッドが第１スタッドであり、
前記上フランジは、
前記第１スタッドに対して前記幅方向に並ぶ頭付きの第２スタッドを有し、
前記幅方向における前記上フランジの一方端から前記第２スタッドまでの距離ｊ２をさらに用いて前記曲げ耐力Ｍｃを求める
請求項１に記載のコンクリート床付き鉄骨梁の評価方法。
【請求項３】
前記曲げモーメントＭｄは、フランジ軸耐力に対して係数αを乗算したものであり、
前記曲げモーメントＭｄと前記曲げ耐力Ｍｃとが等しくなる係数αがスタッド引抜き耐力係数αｓであり、
前記コンクリート床付き鉄骨梁に対して行った実験の結果に基づいて、前記スタッド引抜き耐力係数αｓと前記鉄骨梁の横座屈細長比と前記コンクリート床付き鉄骨梁の塑性変形倍率との関係を導き出し、
前記関係に基づいて、基準値以上の塑性変形倍率が得られる前記スタッド引抜き耐力係数αｓを用いて算出した前記曲げモーメントＭｄ以上に前記曲げ耐力Ｍｃがなるようにスタッド量を決定する
請求項１または２に記載のコンクリート床付き鉄骨梁の評価方法。
【請求項４】
左柱と、右柱と、前記左柱と前記右柱に接合される所定長さの鉄骨梁と、前記鉄骨梁に設置されたコンクリート床と、を有するコンクリート床付き鉄骨梁であって、
前記鉄骨梁は、
前記コンクリート床を接合する上フランジと、
前記上フランジとウェブで連結される下フランジと、
前記上フランジに立設され、前記コンクリート床に定着される頭付きのスタッドと、
を有し、
横座屈に伴い前記下フランジと前記ウェブの接合部に生じる幅方向の応力Ｆｈと、前記ウェブにおける前記上フランジと前記下フランジの距離Ｄと、を用いて求まる前記スタッドに生じる曲げモーメントＭｄと、
前記コンクリート床のコーン状破壊により定まる前記スタッド１本当たりの引張耐力Ｐａ２と前記上フランジの前記幅方向の一方端からの前記スタッドの前記幅方向の距離ｊ１を用いて求まる前記スタッドに生じる曲げ耐力Ｍｃとにおいて、
前記曲げモーメントＭｄと前記曲げ耐力Ｍｃとの大小関係が、Ｍｃ≧Ｍｄとなる
コンクリート床付き鉄骨梁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッドを介してコンクリート床に鉄骨梁が接合されたコンクリート床付き鉄骨梁の評価方法およびコンクリート床付き鉄骨梁に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１のように、コンクリート床付き鉄骨梁が知られている。コンクリート床付き鉄骨梁は、鉄骨梁とコンクリート床とを有する。鉄骨梁は、ウェブ、上フランジ、下フランジを有するＨ形鋼によって構成されている。鉄骨梁の上フランジには、複数のスタッドが接合されている。コンクリート床は、上フランジに支持されるように、また、スタッドが定着するように打設されたコンクリートが硬化することにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－０２３４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上述したコンクリート床付き鉄骨梁においては、鉄骨梁を高強度化、大断面化してもコンクリート床の高強度化や増厚が行われるケースは少ない。こうした場合には鉄骨梁に対してコンクリート床やスタッドの剛性や耐力が相対的に低下してしまう。そのため、コンクリート床付き鉄骨梁を評価する方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するコンクリート床付き鉄骨梁の評価方法は、左柱と、右柱と、前記左柱と前記右柱に接合される所定長さの鉄骨梁と、前記鉄骨梁に設置されたコンクリート床と、を有するコンクリート床付き鉄骨梁が評価対象となる。前記鉄骨梁は、前記コンクリート床を接合する上フランジと、前記上フランジとウェブで連結される下フランジと、前記上フランジに立設され、前記コンクリート床に定着される頭付きのスタッドと、を有する。そして、横座屈に伴い前記下フランジと前記ウェブの接合部に生じる幅方向の応力Ｆｈと、前記ウェブにおける前記上フランジと前記下フランジの距離Ｄと、に基づいて前記スタッドに生じる曲げモーメントＭｄを求めるとともに、前記コンクリート床のコーン状破壊により定まる前記スタッド１本当たりの引張耐力Ｐａ２と前記幅方向における前記上フランジの一方端から前記スタッドまでの距離ｊ１とを用いて前記スタッドに生じる曲げ耐力Ｍｃを求め、前記曲げモーメントＭｄと前記曲げ耐力Ｍｃとの大小関係により前記コンクリート床付き鉄骨梁の横座屈を評価する。
【０００６】
上記課題を解決するコンクリート床付き鉄骨梁は、左柱と、右柱と、前記左柱と前記右柱に接合される所定長さの鉄骨梁と、前記鉄骨梁に設置されたコンクリート床と、を有する。前記鉄骨梁は、前記コンクリート床を接合する上フランジと、前記上フランジとウェブで連結される下フランジと、前記上フランジに立設され、前記コンクリート床に定着される頭付きのスタッドと、を有する。前記コンクリート床付き鉄骨梁においては、横座屈に伴い前記下フランジと前記ウェブの接合部に生じる幅方向の応力Ｆｈと、前記ウェブにおける前記上フランジと前記下フランジの距離Ｄと、を用いて求まる前記スタッドに生じる曲げモーメントＭｄと、前記コンクリート床のコーン状破壊により定まる前記スタッド１本当たりの引張耐力Ｐａ２と前記上フランジの前記幅方向の一方端からの前記スタッドの前記幅方向の距離ｊ１を用いて求まる前記スタッドに生じる曲げ耐力Ｍｃとにおいて、前記曲げモーメントＭｄと前記曲げ耐力Ｍｃとの大小関係が、Ｍｃ≧Ｍｄとなる。
【０００７】
上記構成によれば、曲げモーメントＭｄと曲げ耐力Ｍｃとの大小関係によりコンクリート床付き鉄骨梁の横座屈を評価することができる。そして、その評価結果に基づいて、例えば、曲げモーメントＭｄよりも曲げ耐力Ｍｃが大きくなるようにスタッド量を決定することができる。
【０００８】
上記構成において、前記スタッドが第１スタッドであり、前記上フランジは、前記第１スタッドに対して前記幅方向に並ぶ頭付きの第２スタッドを有し、前記幅方向における前記上フランジの一方端から前記第２スタッドまでの距離ｊ２をさらに用いて前記曲げ耐力Ｍｃを求めてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、鉄骨梁の幅方向に並んで第２スタッドが設けられていたとしても、曲げモーメントＭｄと曲げ耐力Ｍｃとの大小関係によりコンクリート床付き鉄骨梁の横座屈を評価することができる。
【００１０】
上記構成において、前記曲げモーメントＭｄは、フランジ軸耐力に対して係数αを乗算したものであり、前記曲げモーメントＭｄと前記曲げ耐力Ｍｃとが等しくなる係数αがスタッド引抜き耐力係数αｓであり、前記コンクリート床付き鉄骨梁に対して行った実験の結果に基づいて、前記スタッド引抜き耐力係数αｓと前記鉄骨梁の横座屈細長比と前記コンクリート床付き鉄骨梁の塑性変形倍率との関係を導き出し、前記関係に基づいて、基準値以上の塑性変形倍率が得られる前記スタッド引抜き耐力係数αｓを用いて算出した前記曲げモーメントＭｄ以上に前記曲げ耐力Ｍｃがなるようにスタッド量を決定してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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