6.4 SRC / CFT 断面検定
SRC・CFT の断面検定を、SRC規準1987(累加強度式・併用せん断式)および構造規定(技術基準解説書)に基づいて行います。
算定式
SRC 梁 曲げ(鉄骨と RC の累加):
\[ M_A = {}_s M_o + {}_r M_A \]
鉄骨部:
\[ {}_s M_o = {}_s Z \cdot {}_s f_t \]
RC 部:
\[ {}_r M_A = a_t \cdot f_t \cdot j \]
SRC 梁 せん断は、鉄骨部と RC 部を弾性分担(または地震時短期の構造規定方式 sQD/rQD)と比較します。
鉄骨部:
\[ {}_s Q_A = t_w \cdot d_w \cdot {}_s f_s \]
RC 部(pw は 0.6% 上限):
\[ {}_r Q_A = \min(b \cdot {}_r j \cdot ({}_r \alpha \cdot f_s + 0.5 \cdot p_w \cdot {}_w f_t), b \cdot {}_r j \cdot (2(b'/b) \cdot f_s + p_w \cdot {}_w f_t)) \]
- SRC 柱 N-M 相関を累加強度式で構築する(コンクリート許容応力度は鉄骨フランジ食い込み低減後 \( f_c' = f_c(1 - 15 \cdot {}_s p_c) \))、二軸曲げは線形和。RC 部 N-M 曲線は引張側アンカー \( ({}_r N_t, 0) \) を持ち、純引張耐力近傍で \( {}_r M \to 0 \) に収束する。 SRC 柱 せん断の長期は、併用式を全せん断力と比較します。
\[ Q_A = (1+\beta) \cdot b \cdot {}_r j \cdot a' \cdot f_s \]
ここで \( a' = {}_r \alpha \)(\( b'/b \ge {}_r \alpha/3 \))または \( 3b'/b \)、\( 1 \le {}_r \alpha \le 2 \)、β は鉄骨ウェブの形式と寸法による係数とします。
せん断スパン比による割増係数 \( {}_r \alpha = 4/(M/(Q \cdot d)+1) \) の算定(\( Q \approx 0 \) の退化時は下限 1.0 を採用する規約を含む)は RC 断面検定(6.2.1)と共通です。
短期は鉄骨部 sQA(強軸 \( d_w \cdot t_w \cdot {}_s f_s \)/弱軸 \( (4/3) \cdot b_f \cdot t_f \cdot {}_s f_s \))と RC 部を分担 sQD/rQD と比較します。
\[ {}_r Q_{AS1} = b \cdot {}_r j \cdot (f_s + 0.5 \cdot p_w \cdot {}_w f_t) \]
(α を含まない)
\[ {}_r Q_{AS2} = b \cdot {}_r j \cdot (2(b'/b) \cdot f_s + p_w \cdot {}_w f_t) \]
- CFT 柱は SRC 規準を CFT 断面に適用する(相互拘束効果の強度割増しは考慮せず、非拘束・安全側とする)。せん断有効断面積は方向別(\( 2t(H-2t) \)/\( 2t(B-2t) \))とする。 CFT 柱の地震時設計用せん断:
\[ Q_D = \min(Q_{D1}, Q_{D2}) \]
\[ Q_{D1} = \sum {}_c M_y/h' \]
ここで cMy には CFT 指針(コンクリート充填鋼管構造設計指針)の N-M 相互作用による終局曲げ耐力 Mu(N)(柱分類対応)を用い、柱頭・柱脚同一断面の仮定で \( \sum {}_c M_y = 2 \cdot M_u(N) \) とします。
\[ Q_{D2} = Q_L + n \cdot Q_E \]
実装:srrc::{beam, column, panel_zone}、cft::mod が検定します。
SRC パネルゾーンは \( {}_c V \cdot j\delta \cdot f_s \cdot (1+\beta) \ge (h'/h)({}_B M_1 + {}_B M_2) \)。