まちの構造屋さん

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柱梁仕口部の水平スチフナは省略できる?

投稿日:2017年8月1日 更新日:

H形鋼で、柱通し形式の場合、

柱梁接合部には、普通、水平スチフナを入れますよね。

「でも、ここに必要か?のけられるならのけたいんだけど」

って時に、どういう検討をすればいいのでしょうか。

「実務から見た鉄骨構造設計」

「建築構造設計ポケットブック計算例編」

に掲載されていました。

 

どういう検討をしているのかを一言でいうと、

梁に働く曲げモーメントを、上下フランジの集中荷重Pに変換し、このPに対して、柱の「ウェブフィレット先端部」の応力度が許容圧縮応力度以内であるかを検討します。もたない場合は、超過分を水平スチフナに負担させます。

これは、「鋼構造設計規準」にある「9章 はり」の「9.5 集中荷重を受ける部分」の検討を柱に適用しているようなのですが、果たしてこの検討でOKになったからといって柱のスチフナを省略してしまっていいのでしょうか?

(ポケットブック計算例にある検討では、検討の結果NG→スチフナが必要 という結果になっています。)

 

「ウェブが大丈夫だとしても、柱のフランジが面外に変形しようとするからダメ~」って言われそうですよね…

「鋼構造接合部設計指針」を見てみましょう(‘ω’)

水平スチフナがない場合では、~(中略)~、柱フランジの局部曲げ、柱ウェブの局部降伏、柱ウェブのクリップリングおよび柱ウェブの座屈等の破壊現象が生じる可能性がある。

とし、それぞれの破壊耐力式が掲載されています。

たとえば…

①水平スチフナが入っていない場合の、柱フランジの局部曲げを考慮した全塑性曲げ耐力の式

②水平スチフナがなくても梁フランジが全塑性状態になるために必要な柱フランジ厚の式

など、

細かく検討するなら、いちいちこれらの式を用いて、これらの破壊が生じる前に梁が全塑性耐力を発揮することを確認すればいいのでしょう。

 

が、めんどくさいですね(^^;

 

そもそも、柱の水平スチフナを省略するような場合は、とても軽微な建物の一部分についてではないでしょうか。

その場合は、ポケットブック計算例にある検討をやっておけば十分なのではないか?と思います。

 

また、パネルゾーンの検討をする際の、パネルゾーンの耐力は、上下をスチフナで挟まれることを前提としています。

 

耐力だけでなく、剛性も考慮すると、フランジの面外変形が生じるような接合部は好ましくありませんね。

いろいろ考えると、めったなことでは水平スチフナは省略しないほうがいいと思います^^;

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