5.6.3 SRC、CFT部材の端部設計

5.6 その他の設計細則
5.6.3 SRC、CFT 部材の端部設計
5.6.3
SRC、CFT部材の端部設計
INDEX: 共通事項・SRC柱・SRC大梁、SRC小梁・CFT柱・
SRC柱端部RC設計指定時の耐力面
(1)共通事項
1)一次設計
SRC、CFT 部材の始端、終端(柱頭・柱脚)のフェイス位置について RC 設計、S 設計をする。当該設
計は当該端部の設計だけに限り、その他の設計位置については部材としての構造種別により設計し、端
部の設計法には影響されない。但し、SRC 造のせん断設計については、設計用せん断力の算定では、当
該材端の曲げ耐力は設計法にしたがった耐力(S 設計なら曲げ耐力は 0)とする。また、当該材端に取り
合う RC、SRC 部材の RC 部分のせん断設計時にも、当該端部の RC 部分の曲げ耐力は設計法にしたがっ
た耐力(S 設計なら曲げ耐力は 0)とする。
断面設計結果は元の構造種別の表示形式で表示する。中間情報は端部設計関係項目(RC 設計なら RC
関係)のみ出力する。設計していない項目(RC 設計なら S 関係)は「-」表示となる。
2)保有耐力
部材としての構造種別は部材本体の構造種別による。
当該端部の耐力は一次設計条件で指定した断面要素の耐力(RC 設計なら RC 部分の耐力)をフェイス
位置での耐力とする、別に危険断面が設定されるが、危険断面位置がフェイス位置であればフェイスで
の耐力(RC 設計なら RC 部分の耐力)を当該部材端の耐力とする。フェイス位置と危険断面位置が異な
る場合は(危険断面位置では SRC なら SRC として設計されているから)部材本体の構造種別としての
耐力(SRC なら SRC としての耐力)を当該部材端の耐力とする。
(2)SRC 柱
通常の SRC 造としての設計のほか、端部 RC 設計、端部 S 設計が選択できる。
1)端部 RC 設計
設計応力はすべて RC 部分に負担させ、RC 柱の設計に準じる(充填被覆鋼管コンクリート柱の場合は、
被覆 RC 部分で設計する。軸力は充填コンクリートと被覆 RC で分担する。曲げ・せん断は被覆 RC 部分
で負担する)
。また、コンクリート許容応力度は fc’を用いる。配筋はパターン配筋と RC 配筋を指定でき
る。
軸力制限を指定した場合、制限式におけるコンクリートの項のみで検討する。
端部 RC のせん断設計は、鉄骨形状によって考え方が異なる。BOX・PIPE の充填被覆型の場合は、鉄骨
の存在を考慮してb’を計算し、SRC 規準 2001 年版の 41 条(178)~(182)式で計算する。H 形鋼など
の充填被覆型でない場合は、鉄骨の存在を無視し、b’/b=1.0 として、SRC 規準 2001 年版 18 条の(62)
~(63)式で設計する。
B-5.6.3-1
5.6 その他の設計細則
5.6.3 SRC、CFT 部材の端部設計
2)端部 S 設計
設計応力はすべて S 部分に負担させ、S 柱の設計に準じる。但し、全体座屈、横座屈、局部座屈は考慮
しない。
設計時に鉄骨の断面変更により、SRC 造としての納まりを満たさない場合は RC 部分の断面を変更する。
軸力制限を指定した場合、制限式における鉄骨の項のみで検討する。
ウェブは曲げに対して常に無視され、軸力に対しては指定による。
(3)SRC 大梁、SRC 小梁
通常の SRC 造としての設計のほか、端部 RC 設計、端部 S 設計が選択できる。
1)端部 RC 設計
設計応力はすべて RC 部分に負担させ、RC 梁の設計に準じる。
2)端部 S 設計
設計応力はすべて S 部分に負担させ、S 梁の設計に準じる。ただし、横座屈、局部座屈は考慮しない。
軸力を考慮する場合も全体座屈は考慮しない。
(4)CFT 柱
通常の CFT 造としての設計のほか、端部 S 設計が選択できる。
設計応力はすべて S 部分に負担させ、S 柱の設計に準じる。ただし、局部座屈は考慮しない。
長期、短期の設計応力に対し合成応力を検討する。
短期軸力の制限は適用しない。
(5)SRC 柱端部 RC 設計指定時の耐力面
SRC 柱の端部を RC または S 設計とした場合、部材の耐力は設計法による耐力となるが(RC 設計なら
S 部分の耐力が 0 になる)部材としてはあくまでも SRC 造である。軸力曲げ相関での耐力面のは SRC 造
としての耐力面であり、RC 柱、S 柱の相関面とは異なる。
梁では耐力式は完全な累加であり、柱のような差異はない。
内部鉄骨形状ごとの比較を以下に示す。
1)端部 RC 設計
M-N 相関関係では Mmax そのものは(式が異なるので若干の差はあるが)ほぼ同一である。高軸力部
分で SRC 造の耐力面が若干大きな値を与える。これらは鉄骨形状には関係しない。
My-Mz 相関では各1軸耐力(Muny、Munz)は同様にほぼ同一であるが、クロス H、T、L 形の鉄骨
では耐力を大きく評価する。一方 H 形鉄骨では小さく評価する。箱形断面では同一形状となる。
B-5.6.3-2
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My/Muny
My/Muny
N
N
RC N 0
SRC 0
0.5 SRC N 0
0.4 RC N 0
M
Mz/Munz
Mmax
Mz/Munz
クロス H、T、L 形鉄骨
H 形鉄骨
RC 造柱の耐力面
SRC 造柱耐力式での RC 設計時の耐力面
図-5.6.3.1 SRC 造柱を RC 設計した場合の終局時耐力面
2)端部 S 設計
S 設計の場合は M-N 相関関係は同一形状、同一耐力となる。
My-Mz 相関では RC 設計同様クロス H、T、L 形の鉄骨では耐力を大きく評価する。箱形断面ではほ
ぼ同一形状となる。H 形鉄骨も箱形と同じ程度でほぼ同一である。
My/Muny
My/Muny
Mz/Munz
クロス H、T、L 形鉄骨
Mz/Munz
箱形鉄骨
RC 造柱の耐力面
SRC 造柱耐力式での RC 設計時の耐力面
図-5.6.3.2 SRC 柱を S 設計した場合の終局時耐力面
B-5.6.3-3