5.3 柱の断面設計 5.3.3 RC柱梁接合部 5.3.3 RC 柱梁接合部 INDEX: 柱梁接合部の短期許容せん断力・柱梁接合部の短期検定用せん断力・検定 ルート 3 以外の設計ルートの場合は柱梁接合部の一次設計を行う(X、Y 方向別に判定)。ルート 3 の一般階の場合は、保証設計により柱梁接合部の検討を行うため、一次設計は行わない。地下階 および塔屋階は、ルート判定の対象外につき、検討対象とする。 RC 柱の柱頭部分に対し、柱梁接合部の検定をする。最下階、および下柱が柱抜けの場合、柱脚部 分の接合部の計算は行わないので、注意する(警告メッセージ出力)。なお、耐力壁の周辺大梁が接 続する方向は接合部の検討を行わない。検討対象柱の上柱が解析モデル化されていない場合も、接 合部の検討を行わない。 (1)柱梁接合部の短期許容せん断力 短期許容せん断力は接合部の方向ごとに下式による。 Qa A ( fs 0.5 )bj D ・κ A :柱梁接合部の形状による係数 ┼字形接合部 κ A =10 ┬形接合部 κ A =7 ├形接合部 κ A =5 ┌形接合部 κ A =3 左右に取り付く梁のレベルが大きく異なり、梁成の 1/2 以上が重ならない場合は├形、 ┌形として検討する(=靭性保証)。 ・fs :コンクリートの短期許容せん断応力度 ・bj :柱梁接合部の有効幅(=靭性保証) bj b b b a1 b a 2 下図による(柱梁接合部の両側の梁幅、心関係が異なるときの措置は靭性保証にならう)。 D b 1 /2 D/4 b b 1 /2 柱水平断面 梁 b 2 /2 D/4 bb bj=(b b +b a1 +b a2 ) b 2 /2 b a2 図-5.3.3.1 ・D D b1 , ) 4 2 D b min( , 2 ) 4 2 b a 1 min( 柱梁接合部の有効幅 :柱梁接合部の成(=直下の柱の成) ※丸柱の場合は丸柱を内接する正方形柱に置き換えて bj、D の値を計算する。 B-5.3.3-1 5.3 柱の断面設計 5.3.3 RC柱梁接合部 (2)柱梁接合部の短期検定用せん断力 短期検定用せん断力は部材座標系の方向ごとに下式による。 Qd=MIN[Qd1、Qd2] Qd1 Qave 1 Qd 2 MAX[ i 上下の柱のせん断力で設計する式 My i ] (1 ) jb i 柱梁接合部両側の梁の曲げ耐力で設計する式 ja D ) L H(1 ・Qave 上下の柱のせん断力の平均値で、上柱がない場合は下柱のせん断力とする。 各柱のせん断力 Qc1~Qc3 は下式による。 Qave =MAX(MIN(Qave(Qc1), Qave(Qc2)), Qave(Qc3)) ただし、建物共通の設計条件指定で、柱梁接合部Qd1 の 柱τ下限値を無視した場合は、上の式 で、Qave(Qc3))=0 とする。この場合、補助メッセージ(A)が出力される(デフォルトは柱τ下限値 考慮)。 Qave(Qc1)=MAX(Qave11, Qave12) (CASE1、CASE2 における上下柱の平均値の大きいほう) Q ave11 =(uQ c11 + lQ c11 ) / 2 (CASE1 における上下柱の平均値) Q ave12 =(uQ c12 + lQ c12 ) / 2 (CASE2 における上下柱の平均値) Qc11 MIN n (LgMR RgML ), cMu cMl (CASE1 における上下各柱の Qc1) h Qc12 MIN n (LgMR RgML ), cMu cMl (CASE2 における上下各柱の Qc1) h Qc2 =Q L +1.5Q E Qc3 =τlim*cA QL :柱の鉛直荷重時せん断力(下柱柱頭、上柱柱脚) QE :柱の水平荷重時せん断力(下柱柱頭、上柱柱脚) τlim :柱せん断応力度の下限値 0.7N/mm2 cA :コンクリート断面積(下柱、上柱) 柱頭は連なる梁と柱頭の降伏曲げモーメントのうち小さいほうの値、柱脚は柱自身の降伏曲げモ ーメントを用いた場合の柱せん断力 ここに、 :MIN(n * (MR -(+) + ML -(+) ), cMu -(+) )を計算する節点の上に柱が存在するときは n n=0.5、存在しない場合は 1.0 とする。 L(R)gMR(L) - L(R)gMR(L) + :柱頭に連なる左側(右側)大梁右端(左端)に関して、図-5.3.3-3 の降伏モー ド CASE1 における下引張(上引張)時の降伏モーメント :柱頭に連なる左側(右側)大梁右端(左端)に関して、図-5.3.3-3 の降伏モー ド CASE2 における上引張(下引張)時の降伏モーメント B-5.3.3-2 5.3 柱の断面設計 5.3.3 RC柱梁接合部 cMu(l) - :柱頭(柱脚)に関して、図-5.3.3-3 の降伏モードCASE1 における軸力(N L +N E ) 下の降伏モーメント cMu(l) + :柱頭(柱脚)に関して、図-5.3.3-3 の降伏モードCASE2 における軸力(N L +N E ) 下の降伏モーメント NL :柱の長期軸力(組合せケース 1 番固定) NE :柱の部材座標に関して、z/ y各方向それぞれにおいて、水平荷重ケースで最 も大きなせん断力Qeが生じているケース時の、柱の水平荷重成分の軸力(N E = (N l +N e ) - N L )。ただし、軸力の符号は、水平荷重成分の最大せん断力Qeの 符号が+(-)の場合はCASE1 においては-(+)N E 、CASE2 では+(-) N E を用いる。 なお、上柱に関しては、下柱のN E 採用ケース時に生じるN E を用いる。 *上記において、NE は組合せケース 3,4,5,6 番(±EX, ±EY)固定とせず、すべての水平荷重 ケースを考慮している。 *上柱に関して、下柱の NE 採用ケースが上柱の設計組合せケースに指定されていない場合、 上柱の軸力は長期軸力となる。 ・My i 梁iの柱フェイス位置での降伏モーメントで下式による。 RC造 My 0.9 ( y at sy sat ) ( Db dt ) S造 My sy Af sj SRC造 RC部分、S部分をそれぞれ上式で計算し、その和とする ここに、 y :梁の主筋強度 at :梁の引張主筋全断面積 s y sat s y :スラブの主筋強度 :スラブの引張主筋全断面積 :鉄骨強度 Af :梁鉄骨フランジ断面積 sj :梁鉄骨フランジ心間寸法 jb :梁iの応力中心距離 jb 0.875( Db dt ) ・ MAX[ i My i ] jb i 次図 CASE1 または CASE2 の組合せによる和の大なる和をとる。 上引張 上引張 下引張 下引張 CASE2 CASE1 図-5.3.3.2 Qd2 の計算に考慮する梁の降伏モーメント B-5.3.3-3 5.3 柱の断面設計 5.3.3 RC柱梁接合部 ・ja :左右の梁のjb 1 、jb 2 の平均値で、梁が片側しかない場合はその梁のjbとする。 なお、ここでのjbiは上引張My計算用と下引張用で異なる場合両者の平均とする。 ・H :y(z)方向を検討する場合はz(y)軸まわり曲げ剛性用の柱の長さをとり、上下の 柱での長さの平均値とする。上柱がない(RC、SRC 柱でない)場合はその柱の長さは 0 とする(柱長さ=梁心間距離)。 ・D :検討方向の下柱の成(=柱梁接合部の成) ・L :左右の梁の長さの平均値で、梁が片側しかない場合はその梁の長さとする (梁長さ=柱心間距離)。 ・h :H 同様検討方向での上下各柱の内法高さ(危険断面位置間距離) ・Db :梁成 ・dt :梁の引張側主筋中心位置(引張縁からの) ・Q ave を計算する際のQcに考慮する降伏モードは、以下のCASE1、CASE2 の 2 ケースとする。また、 曲げ勾配としては図-5.3.3.3aを想定している。 上引張 uLgMR+ 上引張 uRgML上梁 下引張 uLgMR- ucMu- ucMu+ (軸力 NL-NE)上 柱 hu ucMl下引張 mLgMR- 上引張 mRgML中梁 lcMu- (軸力 NL+NE) 上引張 mLgMR+ lcMu+ (軸力 NL-NE)下 柱 hl 下引張 uRgML+ ucMl+ 下引張 mRgML+ (軸力 NL+NE) lcMl- lcMl+ 下梁 CASE1 図-5.3.3.3 CASE2 柱のせん断力を計算する降伏モード 上梁 上柱 中梁 下柱 下梁 CASE1 図-5.3.3.3a CASE2 降伏モードにおける曲げ勾配の想定 B-5.3.3-4 5.3 柱の断面設計 5.3.3 RC柱梁接合部 (3)検定 柱梁接合部は個別に「検定する/検定しない」指定ができる。 y、z各方向ごとに Qa≧Qd であれば「OK」とし、そうでない場合は「NG」とする。 B-5.3.3-5
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