CFT 柱 終局耐力
CFT 柱の終局耐力は、日本建築学会『コンクリート充填鋼管（CFT）構造設計・施工指針』に基づき、柱を短柱(\( l_k \le 4D \))、中柱(\( \le 12D \))、長柱(\( > 12D \)) に分類したうえで、分類に応じて算定します。指針の角形 CFT は正方形のみを対象としますが、本実装は計算式を準用して長方形断面にも適用します。
記号・単位
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| \( l_k \) | 座屈長さ | mm |
| \( D \) | 鋼管の断面せい | mm |
| \( N_{cu1} \) | 短柱の軸終局耐力 | N |
| \( {}_c A, {}_s A \) | 充填コンクリート・鋼管の断面積 | mm² |
| \( F_c \) | コンクリートの設計基準強度 | N/mm² |
| \( F_y \) | 鋼管の基準強度（降伏強度） | N/mm² |
| \( \xi \) | 円形 CFT の拘束効果による強度割増係数（角形 0） | - |
| \( {}_c \sigma_{cr} \) | 充填コンクリートの座屈応力 | N/mm² |
| \( {}_c \lambda_1 \) | 充填コンクリートの規準化細長比 | - |
| \( R \) | 中柱・長柱の座屈低減係数 | - |
| \( M_u \) | N-M 相互作用による終局曲げ耐力 | N·mm |
| \( {}_s N_{cr} \) | 鋼管の座屈耐力 | N |
| \( {}_s \lambda_1 \) | 鋼管の規準化細長比 | - |
| \( \beta_2 \) | 軸引張終局耐力の引張低減係数（1.0） | - |
算定式:
- 短柱軸終局 \( N_{cu1} = {}_c A \cdot F_c + (1+\xi) \cdot {}_s A \cdot F_y \)（ξ = 円形0.27/角形0）
- コンクリート座屈応力 \( {}_c \sigma_{cr} \)（規準化細長比 \( {}_c \lambda_1 \) の 2 分岐、\( {}_c \lambda_1 = 1 \) で連続）
- N-M 相互作用（角形・円形の (Nu, Mu) 曲面）を用いる。中柱と長柱は座屈低減 R を乗じる。角形の鋼管曲げ耐力
sMuの第 2 項は、中立軸におけるウェブ 2 枚の全塑性モーメント2t·xn·(cD−xn)·Fyとする。 - 鋼管の座屈耐力
sNcrの分岐条件は鋼管細長比sλ1で評価する。軸引張終局耐力の引張低減係数はβ2 = 1.0（鋼管全断面降伏）とする。
実装参照：sepika_design_jp::ultimate::{cft, cft_nm}、統括は sepika_design_jp::ultimate::collect_cft_ultimate_checks。