柱-差鴨居接合部の力学特性に関する実験的研究 heritage society, center for...
TRANSCRIPT
8
Kotagede �������������� 0.15 ���������
����������������� 23 ������������
3�Vs=300m/s ���������� Medim Soil ���������
���������������������Kotagede �����
������������������������������
5.4.5 �������������������������
����������������������������
Kotagede ��� Yogyakarta ���������� Merapi �����
���������� 2 �������������������
������������������������������
��� 250 cm/s2�����������������������
���������������� 22 �������
� PGA=250cm/s2 �����������������������
1 ������������������������������
�� P��������������������� Pendapa ���
������������������������������
6. �
�����2006 ����������������������
���������������Pendapa������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
���� 4 �� Pendapa ��������������������
��������������������������
����������������
a) ����������������������������
����������������������������
����Pendapa ������� 1.1�1.7Hz ��������
�����������
b) ����������������������������
����������������������������
��������������Pendapa ����������
����������������������������
����������������������
c) Kotagede ������������������������
������������Pendapa ������������
����������� PGA=250cm/s2�����������
��� PGA=220�240cm/s2��������
�����������������������������
������������������������������
������������������������
���
���������GCOE������Human Security Engineerring
for Asian Megacities ����������������������
��������(A)No.22246072����������������
��������������Jogja Heritage Society, Center for Heritage
Conservation � Dyah Arnawati ��Center for Heritage Conservation,
Gadjah Mada ��� Laretna T. Adishakti ��President Director of PT.
TITIMATRA TIJUTAMA � Aki Adishakti ��Center for Heritage
Conservation � Yegar Adi Shakti ����������� Titin Fatimah
�, �����������������������������
�������������������������������
������������������������������
��
�1)� Pendopo������������������������� 7)��
��Pendapa��������������
�2)� ��������������������������
�3)� ��������������������������������
������������������������������
Jatmiko’s House ���������� 120mm x 120mm ����
�4)� ��������������������������������
��������������������
�5)� � 2������� Jatmiko’s House�� 1�������������
� 1.91kN ������������������������� 1 �
������ 3.17kN �����������������������
�������� 9.7kN �������������
�6)� SAP2000 Ver.14.1.0�Computers and Structures Inc.�������
�
�����
1) �������2006 ����������������2007. 2) ���������������������������������
�������� �������������� ������pp. 43-50, 2006.
3) Laretna T. Adishakti: Participatory Planning in the Revitalization of Kotagede Heritage District Indonesia Post Earthquake, Vulnerable Cities: Realities, Innovations and Strategies, Springer, pp. 241-256, 2007.
4) Yulianto P. Prihatmaji, Akihisa Kitamori and Kohei Komatsu: The Impact of Tongue and Gulls Connection System for Earthquake Resistance for Javanese Wooden House, Proceeding of the WCTE 2010, Riva del Garda, Italy, 2010.6
5) ����������P������������������ ����
����������������������1993. 6) ���������������������������������
�� �� 2.����������������������������
�(26), pp.621-624, 1986. 7) Jogja Heritage Society: Homeowner’s Conservation Manual, Kotagede Heritage
District, Yogyakarta, Indonesia. UNESCO, 2007. 8) �������������������2004���������2004.9 9) ���������������������������������
���������������������������������
�������� 76 ��� 665 ��pp. 1309-1318, 2011.7 10) �������P��������������������������
�������� � 75 � � 650 ��pp.849-857, 2010.4 11) ����������������������2009. 12) ����������������2010. 13) ���������������������������������
���2008. 14) ��������������� 35 �����������������
No.319, pp. 13-46, 1982. 15) ���������������������������������
������3 �, p. 22, 2008. 16) ���������������������������������
����������������������� 523 ��pp. 63-70. 1999.9 17) ������������������������������� 11 �
�������������pp. 651-656, 2002.11 18) Y. Hayashi, A. Nii and T. Morii: Evaluation of Building Damage Based on
Equivalent - Performance Response Spectra, The 14th World Conference on Earthquake Engineering, 2008.10
�
* ����������������� ����** ����������������� �� �� ( �� )*** ����������������� �� ��
Graduate Student, Dept. of Architecture and Architectural Eng., Kyoto Univ.Research Assoc., Dept. of Architecture and Architectural Eng., Kyoto Univ., Dr. Eng.Prof., Dept. of Architecture and Architectural Eng., Kyoto Univ., Dr. Eng.
����������������������
EXPERIMENTAL STUDY ON STRUCTURAL PROPERTIES OFCOLUMN-TO- BEAM (SASHIGAMOI) JOINT
�����������������������
Takuya MATSUMOTO, Noriko TAKIYAMA and Yasuhiro HAYASHI
This paper proposes an evaluation method on material characteristics for the column-to-beam (Sashigamoi) joint in traditional wooden structures based
on static loading test for mock test frames and pull-out tests of joints. Major findings from the research are as follows: (1) In static loading tests, the amount
of beam’s movement are clarified. (2) In the pull-out tests of joints, new failure modes and failure progress patterns are classified. (3) We revised evaluate
equation of yield force and initial stiffness for cotter pin joint, and constructed new equation for nose pin joint based on AIJ’s one.
Keywords : Colum-to-beam (Sashigamoi) joint, Nose pin joint, Cotter pin joint, Failure mode, Yeild force, Initial Stiffness
������������������������������
1.�����
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
����������������� 1 )��������������
������������������������������
������������������������������
���������
�������������������������������
��������������������� 2 )���������
������������������������ 3 )������
������������������������������
������������ 4 )�����������������
���������������������������� 5 )�
������������������������������
������������������������� 6 )�����
������������EYT � 7)�Van der Put ��������
����� 8 )�������������������� 9 - 1 1 )���
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
�������
����������������� 12)����� 13,14)������
������������������������������
����������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
���������������
����2 ��������������������������
������������������������������
�����������������������3 �������
��������2 ����������������������
������������������������������
������������������������������
�����������������������������
�����������������������������
������������������������������
��������������
2 .�������������
������������������������ 5 �����
������������������������������
����������������������������
構造系 675号
【カテゴリーⅠ】 日本建築学会構造系論文集 第77巻 第675号,747-754,2012年 5月J. Struct. Constr. Eng., AIJ, Vol. 77 No. 675, 747-754, May, 2012
柱-差鴨居接合部の力学特性に関する実験的研究EXPERIMENTAL STUDY ON STRUCTURAL PROPERTIES OF
COLUMN-TO-BEAM (SASHIGAMOI) JOINT
松 本 拓 也*,多幾山 法子**,林 康 裕*** Takuya MATSUMOTO, Noriko TAKIYAMA and Yasuhiro HAYASHI
* 京都大学大学院工学研究科建築学専攻 修士課程 Graduate Student, Dept. of Architecture and Architectural Eng., Kyoto Univ. ** 京都大学大学院工学研究科建築学専攻 助教・博士(工学) Research Assoc., Dept. of Architecture and Architectural Eng., Kyoto Univ., Dr. Eng. *** 京都大学大学院工学研究科建築学専攻 教授・工博 Prof., Dept. of Architecture and Architectural Eng., Kyoto Univ., Dr. Eng.
- 747 -
�
2.1�����
�� 1 ���������������������������
��� 5 ��������������������������
�������������� 1820mm � 2790mm ��������
����������� 120mm � 120mm��� 120mm � 240mm��
��� 120mm � 270mm���� 30mm � 120mm���15mm� 15mm
��������� C ���������� 540mm��� D ���
�������������������������� 2 ����
���������80mm�150mm�30mm�����80mm�100mm
� 3 0 m m ��������������������������
����� B �������������������������
�� A, D ��������������������������
������ 1 )�������������������������
����������� 1 �������������
�� 3 ��������������������� 1 )�����
������������ 23.7kN ���������������
���������������� 3 ��� A ������ u ��
�������� u �������H����������� R=u /h
������������������������������
�������������������������������
� 4�������
� 1������
(b) �� A(a) ��
580
1760
2520
2610
270
�120�240
���120�270
�120�120
��120�120
1820
2790
�120�240
���120�270
�120�120
��120�120
3060
540
580
1760
�120�240
���120�540
�120�120
��120�120
3030
270
580
1700
240
�120�240
���120�270
�120�120
��30�120
(d) �� C(c) �� B
� 2������
(b) �� A(a) �� (d) �� C(c) �� B
� 3�����
(e) �� D
2790
580
270
1760
�120�240
���120�270
�120�120
��120�120
(e) �� D
�� 1�����
(b) �����
��� A�
(a) �����
����
(c) �����
��� A�
(e) ������ , ��
��� D�
(d) �����
��� C�
270
120
126
100
15
15
126
120
301515
15
270
30
126
126
90
15
15
120
301515
15
540
261
261
15
120
301515
120 100
15
120
270
12024
3624
15 6012
060
40
20
2515
100
270
120
126
100
15
15
126
120
301515
15
� 5�����������
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0 0.05 0.1 0.15 0.2
����A��B��C��D
�����(rad)
��(ra
d)
� 6������ -� ��
0
10
20
30
40
50
60
0 0.05 0.1 0.15 0.2
����A��B��C��D
��(m
m)
�����(rad)
� 7������ -� s ��
0
2
4
6
8
0 0.05 0.1 0.15 0.2
����A��B��C��D
�����(rad)
���
(kN
)
�s
�
���
�
�
���1
���2
Dm
LmDm
�� �� 0.42 25.5 5.44 25.4�� �� 0.34 10.0 6.07 27.9�� �� 0.47 30.0 6.17 23.8�� �� 0.50 26.0 5.51 29.1�� ��� 0.69 15.0 8.35 91.8�� ��� 0.73 11.5 5.81 43.4�� �� 0.45 11.5 9.37 44.2�� �� 0.47 22.0 7.54 53.7�� �� 0.35 11.5 7.04 36.7�� �� 0.37 13.5 5.67 29.1
��D
������kN/mm²�
����
(N/mm2)
��
��A
��B
��C
���� �� ����
(t/m3)���
(%)
� 1���������
���
� ����� �������
��
�����
�
�
A
���
��
�
�������
��
�
� 4 ��������������������� 1 ( 2 ) ����
�m1(�m2)���������������Dm�����������
��� Lm �������� � �����������������
��� s ��(1),(2)������
mmm D2/)( 21 ��� �� (1)
mms L��� ��� 1 (2)
2.2�����
2.2.1�����������
��������������������� 1 ��������
������� 1/15rad ��������������������
����� 1(a)����A ��������� 1/30rad �������
������������������� 1(b)�������� 1/6rad
������������� 1(c)����C ��������� 1/6rad
������������� 1(d)����D ��������� 1/15rad
������������ 1/8rad ����������� 1(e)��
�� 5 ��������������������� A, C ����
�������� D ���������������������
������� B ����������������������
2.2.2�������������
�������������������� R ���������
����� � ����� 6 �������������� � s ���
�� 7 ��������� D �����������������
��� � s ������ B ���� � � R ��������� A ��
���R� 5 ���������R�� 5 � 10 �����������
1/5rad ����s �������C ���� 42mm �����
3 .���������������
������������������������������
��������������������������2 .2 .2 ��
(a) ����� (b) �����
� 2�������
�( )������������
0
10
20
30
40
50
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
���
Fs=-1.9+24.7������
Fs=-1.0+26.6������
F s(N
/mm
2 )
��(t/m3)
� 1 0�������������������
(a) ��������(Fcvf) (b) �����(Fs) (d) �����(E)
0
10
20
30
40
50
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
���
Fcvf
=-8.2+35.4������
Fcvf
=-9.4+35.4������
F cvf(N
/mm
2 )
��(t/m3)
0
50
100
150
200
250
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
���
Fb=8.1+136������
Fb=27.5+80.1������
F b(N
/mm
2 )
��(t/m3)
(c) ����(Fb)
���������� 4 0 mm ��������������
3.1�����
�������� 8 ������������������� 3 �
�������� 8(a)����������� 24 ��� 8(b)���
�������� 4 ���� 2 8 ����������������
�120mm�120mm�������126mm�30mm���15mm�15mm
������������������������������4
������������������������������
������������������������������
���������������52.5, 45, 30, 15mm � 4 �����
������ 52.5, 30mm �������������������
������� 9���������������:S��:H�����
����:b��:k������������������� mm���
�������: ( n )���:������������������
����������������
�������������������� JIS Z 210115)�����
������������������������������
���������������� 2 �������������
�������������������������� 1 6 )���
��� 1 0 ��������������������������
�����������������������������
�� 1 1 ���������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������ 1������
������ 2������������������������
������������ 1������������ 2�����
������������������������������
����������������������
0
5
10
15
20
25
30
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
���
E=2.1+13.7������
E=5.5+7.1������
E(kN
/mm
2 )
��(t/m3)
� 8��������� : ������ : ���� � 9�������
15
6015
30
30
126126
126
15
15
��
�
�����
30
700
���
120 15
15
126
��
�
�����
30
700
120
�� ����
(t/m3)����
(N/mm2)
�����
(N/mm2)
��������
(N/mm2)
������kN/mm²�
�0.38
(0.01)59
(10.3) - 3.8(0.6)
7.4(1.2)
�0.47
(0.01)70.4(7.7) - 6.3
(0.5)9.3
(1.3)�����
��0.44
(0.05)51.3(7.7)
9.0(2.3)
6.5(4.8)
7.5(0.9)
��0.53
(0.06)77.6(6.8)
14.8(0.7)
9.5(1.3)
11.1(1.2)
�0.99
(0.06)105.3(12.7)
25.6(1.7)
25.5(1.2)
12.1(1.1)
�
�
- 748 -
�
2.1�����
�� 1 ���������������������������
��� 5 ��������������������������
�������������� 1820mm � 2790mm ��������
����������� 120mm � 120mm��� 120mm � 240mm��
��� 120mm � 270mm���� 30mm � 120mm���15mm� 15mm
��������� C ���������� 540mm��� D ���
�������������������������� 2 ����
���������80mm�150mm�30mm�����80mm�100mm
� 3 0 m m ��������������������������
����� B �������������������������
�� A, D ��������������������������
������ 1 )�������������������������
����������� 1 �������������
�� 3 ��������������������� 1 )�����
������������ 23.7kN ���������������
���������������� 3 ��� A ������ u ��
�������� u �������H����������� R=u /h
������������������������������
�������������������������������
� 4�������
� 1������
(b) �� A(a) ��
580
1760
2520
2610
270
�120�240
���120�270
�120�120
��120�120
1820
2790
�120�240
���120�270
�120�120
��120�120
3060
540
580
1760
�120�240
���120�540
�120�120
��120�120
3030
270
580
1700
240
�120�240
���120�270
�120�120
��30�120
(d) �� C(c) �� B
� 2������
(b) �� A(a) �� (d) �� C(c) �� B
� 3�����
(e) �� D
2790
580
270
1760
�120�240
���120�270
�120�120
��120�120
(e) �� D
�� 1�����
(b) �����
��� A�
(a) �����
����
(c) �����
��� A�
(e) ������ , ��
��� D�
(d) �����
��� C�
270
120
126
100
15
15
126
120
301515
15
270
30
126
126
90
15
15
120
301515
15
540
261
261
15
120
301515
120 100
15
120
270
120
2436
24
15 6012
060
40
20
25
15
100
270
120
126
100
15
15
126
120
301515
15
� 5�����������
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0 0.05 0.1 0.15 0.2
����A��B��C��D
�����(rad)
��(ra
d)
� 6������ -� ��
0
10
20
30
40
50
60
0 0.05 0.1 0.15 0.2
����A��B��C��D
��(m
m)
�����(rad)
� 7������ -� s ��
0
2
4
6
8
0 0.05 0.1 0.15 0.2
����A��B��C��D
�����(rad)
���
(kN
)
�s
�
���
�
�
���1
���2
Dm
LmDm
�� �� 0.42 25.5 5.44 25.4�� �� 0.34 10.0 6.07 27.9�� �� 0.47 30.0 6.17 23.8�� �� 0.50 26.0 5.51 29.1�� ��� 0.69 15.0 8.35 91.8�� ��� 0.73 11.5 5.81 43.4�� �� 0.45 11.5 9.37 44.2�� �� 0.47 22.0 7.54 53.7�� �� 0.35 11.5 7.04 36.7�� �� 0.37 13.5 5.67 29.1
��D
������kN/mm²�
����
(N/mm2)
��
��A
��B
��C
���� �� ����
(t/m3)���
(%)
� 1���������
���
� ����� �������
��
�����
�
�
A
���
��
�
�������
��
�
� 4 ��������������������� 1 ( 2 ) ����
�m1(�m2)���������������Dm�����������
��� Lm �������� � �����������������
��� s ��(1),(2)������
mmm D2/)( 21 ��� �� (1)
mms L��� ��� 1 (2)
2.2�����
2.2.1�����������
��������������������� 1 ��������
������� 1/15rad ��������������������
����� 1(a)����A ��������� 1/30rad �������
������������������� 1(b)�������� 1/6rad
������������� 1(c)����C ��������� 1/6rad
������������� 1(d)����D ��������� 1/15rad
������������ 1/8rad ����������� 1(e)��
�� 5 ��������������������� A, C ����
�������� D ���������������������
������� B ����������������������
2.2.2�������������
�������������������� R ���������
����� � ����� 6 �������������� � s ���
�� 7 ��������� D �����������������
��� � s ������ B ���� � � R ��������� A ��
���R� 5 ���������R�� 5 � 10 �����������
1/5rad ����s �������C ���� 42mm �����
3 .���������������
������������������������������
��������������������������2 .2 .2 ��
(a) ����� (b) �����
� 2�������
�( )������������
0
10
20
30
40
50
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
���
Fs=-1.9+24.7������
Fs=-1.0+26.6������
F s(N
/mm
2 )
��(t/m3)
� 1 0�������������������
(a) ��������(Fcvf) (b) �����(Fs) (d) �����(E)
0
10
20
30
40
50
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
���
Fcvf
=-8.2+35.4������
Fcvf
=-9.4+35.4������
F cvf(N
/mm
2 )
��(t/m3)
0
50
100
150
200
250
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
���
Fb=8.1+136������
Fb=27.5+80.1������
F b(N
/mm
2 )
��(t/m3)
(c) ����(Fb)
���������� 4 0 mm ��������������
3.1�����
�������� 8 ������������������� 3 �
�������� 8(a)����������� 24 ��� 8(b)���
�������� 4 ���� 2 8 ����������������
�120mm�120mm�������126mm�30mm���15mm�15mm
������������������������������4
������������������������������
������������������������������
���������������52.5, 45, 30, 15mm � 4 �����
������ 52.5, 30mm �������������������
������� 9���������������:S��:H�����
����:b��:k������������������� mm���
�������: ( n )���:������������������
����������������
�������������������� JIS Z 210115)�����
������������������������������
���������������� 2 �������������
�������������������������� 1 6 )���
��� 1 0 ��������������������������
�����������������������������
�� 1 1 ���������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������ 1������
������ 2������������������������
������������ 1������������ 2�����
������������������������������
����������������������
0
5
10
15
20
25
30
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
���
E=2.1+13.7������
E=5.5+7.1������
E(kN
/mm
2 )
��(t/m3)
� 8��������� : ������ : ���� � 9�������
15
6015
30
30
126126
126
15
15
��
�
�����
30
700
���
120 15
15
126
��
�
�����
30
700
120
�� ����
(t/m3)����
(N/mm2)
�����
(N/mm2)
��������
(N/mm2)
������kN/mm²�
�0.38
(0.01)59
(10.3) - 3.8(0.6)
7.4(1.2)
�0.47
(0.01)70.4(7.7) - 6.3
(0.5)9.3
(1.3)�����
��0.44
(0.05)51.3(7.7)
9.0(2.3)
6.5(4.8)
7.5(0.9)
��0.53
(0.06)77.6(6.8)
14.8(0.7)
9.5(1.3)
11.1(1.2)
�0.99
(0.06)105.3(12.7)
25.6(1.7)
25.5(1.2)
12.1(1.1)
�
�
- 749 -
�
� 11�������
3.2�����
3.2.1������
����������������� 3 ������������
�� 2 �����������AIJ ������������(M1 �
6)�� 12�������(M7 � 9)�� 13��������� 2(a), (b)
��Sb52.5, Sk52.5 ����� 10mm ���������������
������������������������������
��(M3)��������������Sb52.5 ���������
��������(M1)����Hb52.5 ��Hk52.5 ��������
������������Hb52.5 ���������(M3)����
�(M1)�Hk52.5 ���������(M3)������������
������������������������������
( M 6 )��� 2 ( c )�����������������������
���(M7)��� 2(d)��������������������(M8)
��� 2(e)���������������������������
��������(M3)������� 2(f)�������������
������������(M9)������� 2(g)��������
(M6)���������(M3)��� 2 �������������
���������(�� 1(a),(b))����� 3 ����������
��������������������������
�����������( M 6 )�����������������
���������� 52.5mm �����������������
3 .2 .2������������������
������������� 4 �(P1 � P4)������� 2����
����Hk52.5, Sk30(n), Sk15, Hk ��������������� 14
��������� 5, 15, 25mm ����������������
3-6 �����������������������������
���� 15 ������������������ 16 ������
(d) ���������(M7) (e) ������(M8)
�� 2�����
(f) �������(M3) (g) ������(M9)
��� ���
��
��
���
� 3�������
�������� 12,13������������ 15����������
������ M(������)���������� P ����
� 12�AIJ �����������
� 13�AIJ ������������(a) ������������
(M1 � M3)
(b) �������(M3)
�
���
�
���
(c) ������(M6)
�����
��
��
��
���
��
��
��
�
M1
������
������
M3
������
��������
�����
���
�
M6
������
M4
��������
������
�
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
��������� M6 ������������� M2,5 �������
����
��
��
��
�
��
���
�����
��1 2
����
M9
������
����
M8
������
����
M7
���
������
�
�
�����
�����
�����
� � �� ���
Sb52.5 �� M1,3�M4� M1 P1Sk52.5 � M3�M4� M3 P1Hb52.5 �� M1,3�M4� M1 P1Hk52.5 � M3�M4,8� M3 P1
Sb52.5(n) �� M1,3�M4� M1 P1Sk52.5(n) � M3�M4� M3 P1Hb52.5(n) �� M1,3�M4� M1 P1Hk52.5(n) � M3�M4� M3 P1
Sb45 �� M1,3�M4,8� M1 P1Sk45 � M3�M4,6,8� M3 P1Hb45 �� M1,3�M4� M1 P1Hk45 � M3�M4,6� M3 P1Sb30 �� M1,3�M4� M1 P1Sk30 � M3,6�M8 M3 P3Hb30 �� M1,3�M4� M1 P1Hk30 � M3�M6,8 M3 P2
Sb30(n) �� M1,3�M4,7� M1 P1Sk30(n) � M3�M6,7,8 M3 P2Hb30(n) �� M1,3�M4� M1 P1Hk30(n) � M3�M6,7,8 M3 P2
Sb15 �� M1,3�M6,8 M1 P2Sk15 � M6�M3,8 M6 P3Hb15 �� M1,3�M6,8� M1 P2Hk15 � M6�M3,8 M6 P3
Sb �� M1,3� M3 P4Sk � M3�M9� M3 P4Hb �� M1,3� M1 P4Hk � M3�M9� M3 P4
�30 �
�
�15 �
�
��
�
- ��
�� ������� ���
[mm] ������� ����
����
��
�52.5 �
�
�52.5 �
�
�45 �
�
�30 �
�
�
� 1 5 ����������������������������
[Hk52.5��������� P1�]
������������������������� 1 5 m m ��
������������������ 1.2 �����������
� 2 5 m m ��������������������������
����������������� 5 � 15mm ���������
���� 15(a)��������������(M3)��������
������������������������������
����������� 1 5 m m ����������������
�������������������������( M 4 )���
���������� 25mm ������ , �����������
������������������������������
������������������������������
������������� 4 ���������������
������������������������( M 3 ) ���
������������������������������
���������(M4)������������� P1 �����
16(a), (b)� P1 �������������������������
����������������������������
[Sk30(n)��������� P2�]
������������������������� 5mm ���
������������������� 5mm �� 15 (b )����
�������������( M 3 )���������������
� 10 � 15mm �������������������������
� , �����������������������������
��(M6, 8)��������������������������
������������������������( M 3 ) ���
������������(M6, 7)���������������
������������ P2 ����� 16(c)� P2 �������
�������
[Sk15��������� P3�]
������������������������������
������ 1 4 ( c )����������������������
���������������������� 5mm �� 1 5 (c )�
���������( M 6 )�������������������
���������������������� 1 5 m m �����
���������������� 1.1 �������������
������������ 1 5 m m ���������������
(a) Hk52.5
(b) Sk30(n)
(c) Sk15
(a) ���� 5mm (b) 15mm (c) 25mm�� 3���������Hk52.5�
�� 4���������Sk30(n)�
�� 5���������Sk15�
(a) ���� 5mm (b) 15mm (c) 25mm
(a) ���� 5mm (b) 15mm (c) 25mm
� 15���������� 14��������
(c) P3�Sk15 ���
(b) P2�Sk30(n)���
(a) P1�Hk52.5 ���
���
��
���
��
���
��
(a) ���� 5mm (b) 15mm (c) 25mm�� 6�������H k� (d) P4�Hk ���
������
���
��
�����
M3(M1) M4(M6,8)
M3(M1) (M6,7,8)
M6 M3 (M8)
M3(M1) (M9)
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40
���
(kN
)
����(mm)
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40
���
(kN
)
����(mm)
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40
���
(kN
)
����(mm)
�����( ���)
�����(���)
�����( ���)
(d) Hk
�����( ���)
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40
����
����
���
(kN
)�������(mm)
�����(���)������
��()�����������������
������
����
����
�����0�10mm 10�20mm 20�30mm 30�40mm
�
��� � � � �
�
����
�����
�����0�10mm 10�20mm 20�30mm 30�40mm
�
�����
��
� � � � �
�
���������
�����0�10mm 10�20mm 20�30mm 30�40mm
�
�����
��
� � � � �
�
����
�����0�10mm 10�20mm 20�30mm 30�40mm
�
�����
��
� � � � �
- 750 -
�
� 11�������
3.2�����
3.2.1������
����������������� 3 ������������
�� 2 �����������AIJ ������������(M1 �
6)�� 12�������(M7 � 9)�� 13��������� 2(a), (b)
��Sb52.5, Sk52.5 ����� 10mm ���������������
������������������������������
��(M3)��������������Sb52.5 ���������
��������(M1)����Hb52.5 ��Hk52.5 ��������
������������Hb52.5 ���������(M3)����
�(M1)�Hk52.5 ���������(M3)������������
������������������������������
( M 6 )��� 2 ( c )�����������������������
���(M7)��� 2(d)��������������������(M8)
��� 2(e)���������������������������
��������(M3)������� 2(f)�������������
������������(M9)������� 2(g)��������
(M6)���������(M3)��� 2 �������������
���������(�� 1(a),(b))����� 3 ����������
��������������������������
�����������( M 6 )�����������������
���������� 52.5mm �����������������
3 .2 .2������������������
������������� 4 �(P1 � P4)������� 2����
����Hk52.5, Sk30(n), Sk15, Hk ��������������� 14
��������� 5, 15, 25mm ����������������
3-6 �����������������������������
���� 15 ������������������ 16 ������
(d) ���������(M7) (e) ������(M8)
�� 2�����
(f) �������(M3) (g) ������(M9)
��� ���
��
��
���
� 3�������
�������� 12,13������������ 15����������
������ M(������)���������� P ����
� 12�AIJ �����������
� 13�AIJ ������������(a) ������������
(M1 � M3)
(b) �������(M3)
�
���
�
���
(c) ������(M6)
�����
��
��
��
���
��
��
��
�
M1
������
������
M3
������
��������
�����
���
�
M6
������
M4
��������
������
�
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
�����
��������� M6 ������������� M2,5 �������
����
��
��
��
�
��
���
�����
��1 2
����
M9
������
����
M8
������
����
M7
���
������
�
�
�����
�����
�����
� � �� ���
Sb52.5 �� M1,3�M4� M1 P1Sk52.5 � M3�M4� M3 P1Hb52.5 �� M1,3�M4� M1 P1Hk52.5 � M3�M4,8� M3 P1
Sb52.5(n) �� M1,3�M4� M1 P1Sk52.5(n) � M3�M4� M3 P1Hb52.5(n) �� M1,3�M4� M1 P1Hk52.5(n) � M3�M4� M3 P1
Sb45 �� M1,3�M4,8� M1 P1Sk45 � M3�M4,6,8� M3 P1Hb45 �� M1,3�M4� M1 P1Hk45 � M3�M4,6� M3 P1Sb30 �� M1,3�M4� M1 P1Sk30 � M3,6�M8 M3 P3Hb30 �� M1,3�M4� M1 P1Hk30 � M3�M6,8 M3 P2
Sb30(n) �� M1,3�M4,7� M1 P1Sk30(n) � M3�M6,7,8 M3 P2Hb30(n) �� M1,3�M4� M1 P1Hk30(n) � M3�M6,7,8 M3 P2
Sb15 �� M1,3�M6,8 M1 P2Sk15 � M6�M3,8 M6 P3Hb15 �� M1,3�M6,8� M1 P2Hk15 � M6�M3,8 M6 P3
Sb �� M1,3� M3 P4Sk � M3�M9� M3 P4Hb �� M1,3� M1 P4Hk � M3�M9� M3 P4
�30 �
�
�15 �
�
��
�
- ��
�� ������� ���
[mm] ������� ����
����
��
�52.5 �
�
�52.5 �
�
�45 �
�
�30 �
�
�
� 1 5 ����������������������������
[Hk52.5��������� P1�]
������������������������� 1 5 m m ��
������������������ 1.2 �����������
� 2 5 m m ��������������������������
����������������� 5 � 15mm ���������
���� 15(a)��������������(M3)��������
������������������������������
����������� 1 5 m m ����������������
�������������������������( M 4 )���
���������� 25mm ������ , �����������
������������������������������
������������������������������
������������� 4 ���������������
������������������������( M 3 ) ���
������������������������������
���������(M4)������������� P1 �����
16(a), (b)� P1 �������������������������
����������������������������
[Sk30(n)��������� P2�]
������������������������� 5mm ���
������������������� 5mm �� 15 (b )����
�������������( M 3 )���������������
� 10 � 15mm �������������������������
� , �����������������������������
��(M6, 8)��������������������������
������������������������( M 3 ) ���
������������(M6, 7)���������������
������������ P2 ����� 16(c)� P2 �������
�������
[Sk15��������� P3�]
������������������������������
������ 1 4 ( c )����������������������
���������������������� 5mm �� 1 5 (c )�
���������( M 6 )�������������������
���������������������� 1 5 m m �����
���������������� 1.1 �������������
������������ 1 5 m m ���������������
(a) Hk52.5
(b) Sk30(n)
(c) Sk15
(a) ���� 5mm (b) 15mm (c) 25mm�� 3���������Hk52.5�
�� 4���������Sk30(n)�
�� 5���������Sk15�
(a) ���� 5mm (b) 15mm (c) 25mm
(a) ���� 5mm (b) 15mm (c) 25mm
� 15���������� 14��������
(c) P3�Sk15 ���
(b) P2�Sk30(n)���
(a) P1�Hk52.5 ���
���
��
���
��
���
��
(a) ���� 5mm (b) 15mm (c) 25mm�� 6�������H k� (d) P4�Hk ���
������
���
��
�����
M3(M1) M4(M6,8)
M3(M1) (M6,7,8)
M6 M3 (M8)
M3(M1) (M9)
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40
���
(kN
)
����(mm)
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40
���
(kN
)
����(mm)
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40
���
(kN
)
����(mm)
�����( ���)
�����(���)
�����( ���)
(d) Hk
�����( ���)
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40
����
����
���
(kN
)
�������(mm)
�����(���)������
��()�����������������
������
����
����
�����0�10mm 10�20mm 20�30mm 30�40mm
�
��� � � � �
�
����
�����
�����0�10mm 10�20mm 20�30mm 30�40mm
�
�����
��
� � � � �
�
���������
�����0�10mm 10�20mm 20�30mm 30�40mm
�
�����
��
� � � � �
�
����
�����0�10mm 10�20mm 20�30mm 30�40mm
�
�����
��
� � � � �
- 751 -
�
����������������� , �����������(M9)
��������� 40mm �������������������
����������������������( M 9 )������
�����
��������������������( M 6 ) �������
������������( M 3 )����������������
������ P3 ����� 16(d)� P3 ��������������
SK30 ����������������������������
���P 2 ��������
[Hk��������� P4�]
���������� 15(d)����������������(M3)
������� 3 �����������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
�����������������
���������������������( M 3 )�������
������������������������������
���������� P4 ����� 16(e), (f)� P4 ��������
������P1 ������������������������
��������������������
3 . 3�������������� 2 )����������
������������������������������
�������������� 1 7)������ K ������ Py �
������������������������������
������������������ 6 )�����������
������������������������������
�����������������������������
�������������������������������
3 .3 .1����������������
��������������� 5 ��������������
�������������� 7 ���������������
(b) ���� K(a) ���� Py� 2 0��������������
� 19���������
����
(b) ���� K(a) ���� Py� 1 8��������������
(a) P1������ (b) P1����� (c) P2 (d) P3
� 1 7�����������������������
(a) P4������ (b) P4�����
� 21�P1 �������
0
5
10
15
0 5 10 15
���
(kN
)
���(kN)
)4(9.0max yfPP �
� 1 6�����������������������
0
5
10
15
0 10 20 30 40
Sb52.5Hb52.5Sb(n)52.5Hb(n)52.5Sb45
Hb45Sb30Hb30Sb(n)30Hb(n)30
���
(kN
)
��(mm)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
Sk30Sk15Hk15
��
�(k
N)
��(mm)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
Hk30Sk30(n)Hk30(n)
Sb15Hb15
���
(kN
)
��(mm)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
Sk52.5Hk52.5Sk52.5(n)
Hk52.5(n)Sk45Hk45
���
(kN
)
��(mm)
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6
��
�(k
N/m
m2 )
���(kN/mm2)
KK 8.0�
0
5
10
15
0 5 10 15
M1-5 M6
��
�(k
N)
���(kN)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
SkHk
���
(kN
)
��(mm)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
SbHb
��
�(k
N)
��(mm)
)6(8.0 yfy PP �
0
5
10
15
0 5 10 15
���
(kN
)
���(kN)
yy PP 2.1�
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6
���
(kN
/mm
2 )
���(kN/mm2)
KK 3.1����
P/2P/2
Ms
MyMm
ym
ys
�
�����
��
Fecp1
Fecp2
)51(0.1 �yfy PP �
�
��������������������������� 1 8 )��
��������������������������( 3 )���
��6 ������������������������ yP ��
��������� i ���������������������
����������������������������
� �)(min)61(
iPP yfiy ��� (3)
)(iPyf :��� i �����(i=1 � 6)
����� K ������������������������
�������( 4 )�������
21
212KK
KKK�
�� (4)
1K ( 2K ) :���(�)��������
3.3.2�������������
������������������������������
������� 2�����������������������
����������� 18 �������������������
���������������������������( M 1 �
5 )���������( M 6 )���������������
��������� P1 ,P2 ����������(M1 � 5)����
�������������������P3 �������(M6)�
������������������� 0 .8 ����������
������������������� 8 )����������
������������������������������
������������������������������
�� 0.8 ���������������������������
������������������������������
������������������������
3.3.3�������������
�������������(3), (4)���������������
�����������������������������
������M4, M6 ����������M3 ������ )3(yfP �
������������ 19)����� 19 ������������
�(5 )����������������(6 )�����������
������������������������������
��������� 3)�
��
�
��
�
�
��
����
���
������
02/
2/
2/
12
22
12
ms
yecpmm
ecpss
ecpmecps
MMMFdyM
FdyM
FdyFdyP
(5)
)/(
)1/(8)3(
12
2
ecpecp
ecpyyf
FF
FdMPP
�
���
�
�
����(6)
Fecp1, Fecp2:���������������(N/mm2)
My:������(N�mm)
d :��
ys, ym:���������������������
Ms, Mm:����������������������
������������������������������
����������������������������� 2 0
������������������������������
������������� 1.2 ��� 1.3 ������
����� 2 ������������������������
�������������������
3 .3 .4��������������� P1��������
��������� P1 ��������������������
����3.2.2 ������������������M4 �����
������������������������������
�� M4 ������ )4(yfP ���������� 2 1 ������
��� M4 ������ )4(yfP �� 0 .9 �������������
4.����
�������������������������������
������������������������������
������������������������������
���������������������
������������������
a) �������������������� 5 � 10 ������
���������� 1 / 5 r a d ���������������
270mm �� 540mm ������� 40mm �������
b) �����������������������������
�����������������������������
����������������
c) �����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
��������
��
������������������(A)No.22246072�����
������������������������������
������������������������������
�������������������������������
�
�1) ������������(2�)����������������
��(3�)���������������������������
�2) ������������������������������
���������������������������24��
������4������������������������
�3) ������6)������������������������
�������������������������������
��9)�����������������������
����
1) ��������������������������������
��������������������������������
����������665��pp.1309-1318�2011.7
2) �����������������������1��������
������������������C�pp.1293-1294�1985.9
3) ��������������������������������
��������������������������������
�601��pp.99-104�2006.3
- 752 -
�
����������������� , �����������(M9)
��������� 40mm �������������������
����������������������( M 9 )������
�����
��������������������( M 6 ) �������
������������( M 3 )����������������
������ P3 ����� 16(d)� P3 ��������������
SK30 ����������������������������
���P 2 ��������
[Hk��������� P4�]
���������� 15(d)����������������(M3)
������� 3 �����������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
�����������������
���������������������( M 3 )�������
������������������������������
���������� P4 ����� 16(e), (f)� P4 ��������
������P1 ������������������������
��������������������
3 . 3�������������� 2 )����������
������������������������������
�������������� 1 7)������ K ������ Py �
������������������������������
������������������ 6 )�����������
������������������������������
�����������������������������
�������������������������������
3 .3 .1����������������
��������������� 5 ��������������
�������������� 7 ���������������
(b) ���� K(a) ���� Py� 2 0��������������
� 19���������
����
(b) ���� K(a) ���� Py� 1 8��������������
(a) P1������ (b) P1����� (c) P2 (d) P3
� 1 7�����������������������
(a) P4������ (b) P4�����
� 21�P1 �������
0
5
10
15
0 5 10 15
���
(kN
)
���(kN)
)4(9.0max yfPP �
� 1 6�����������������������
0
5
10
15
0 10 20 30 40
Sb52.5Hb52.5Sb(n)52.5Hb(n)52.5Sb45
Hb45Sb30Hb30Sb(n)30Hb(n)30
���
(kN
)
��(mm)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
Sk30Sk15Hk15
��
�(k
N)
��(mm)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
Hk30Sk30(n)Hk30(n)
Sb15Hb15
���
(kN
)
��(mm)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
Sk52.5Hk52.5Sk52.5(n)
Hk52.5(n)Sk45Hk45
���
(kN
)
��(mm)
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6
��
�(k
N/m
m2 )
���(kN/mm2)
KK 8.0�
0
5
10
15
0 5 10 15
M1-5 M6
��
�(k
N)
���(kN)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
SkHk
���
(kN
)
��(mm)
0
5
10
15
0 10 20 30 40
SbHb
��
�(k
N)
��(mm)
)6(8.0 yfy PP �
0
5
10
15
0 5 10 15
���
(kN
)
���(kN)
yy PP 2.1�
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6
���
(kN
/mm
2 )
���(kN/mm2)
KK 3.1����
P/2P/2
Ms
MyMm
ym
ys
�
�����
��
Fecp1
Fecp2
)51(0.1 �yfy PP �
�
��������������������������� 1 8 )��
��������������������������( 3 )���
��6 ������������������������ yP ��
��������� i ���������������������
����������������������������
� �)(min)61(
iPP yfiy ��� (3)
)(iPyf :��� i �����(i=1 � 6)
����� K ������������������������
�������( 4 )�������
21
212KK
KKK�
�� (4)
1K ( 2K ) :���(�)��������
3.3.2�������������
������������������������������
������� 2�����������������������
����������� 18 �������������������
���������������������������( M 1 �
5 )���������( M 6 )���������������
��������� P1 ,P2 ����������(M1 � 5)����
�������������������P3 �������(M6)�
������������������� 0 .8 ����������
������������������� 8 )����������
������������������������������
������������������������������
�� 0.8 ���������������������������
������������������������������
������������������������
3.3.3�������������
�������������(3), (4)���������������
�����������������������������
������M4, M6 ����������M3 ������ )3(yfP �
������������ 19)����� 19 ������������
�(5 )����������������(6 )�����������
������������������������������
��������� 3)�
��
�
��
�
�
��
����
���
������
02/
2/
2/
12
22
12
ms
yecpmm
ecpss
ecpmecps
MMMFdyM
FdyM
FdyFdyP
(5)
)/(
)1/(8)3(
12
2
ecpecp
ecpyyf
FF
FdMPP
�
���
�
�
����(6)
Fecp1, Fecp2:���������������(N/mm2)
My:������(N�mm)
d :��
ys, ym:���������������������
Ms, Mm:����������������������
������������������������������
����������������������������� 2 0
������������������������������
������������� 1.2 ��� 1.3 ������
����� 2 ������������������������
�������������������
3 .3 .4��������������� P1��������
��������� P1 ��������������������
����3.2.2 ������������������M4 �����
������������������������������
�� M4 ������ )4(yfP ���������� 2 1 ������
��� M4 ������ )4(yfP �� 0 .9 �������������
4.����
�������������������������������
������������������������������
������������������������������
���������������������
������������������
a) �������������������� 5 � 10 ������
���������� 1 / 5 r a d ���������������
270mm �� 540mm ������� 40mm �������
b) �����������������������������
�����������������������������
����������������
c) �����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
�����������������������������
��������
��
������������������(A)No.22246072�����
������������������������������
������������������������������
�������������������������������
�
�1) ������������(2�)����������������
��(3�)���������������������������
�2) ������������������������������
���������������������������24��
������4������������������������
�3) ������6)������������������������
�������������������������������
��9)�����������������������
����
1) ��������������������������������
��������������������������������
����������665��pp.1309-1318�2011.7
2) �����������������������1��������
������������������C�pp.1293-1294�1985.9
3) ��������������������������������
��������������������������������
�601��pp.99-104�2006.3
- 753 -
�
4) �������������������������������
����������������603��pp.93-98�2006.5
5) ��������������������������������
��������10�����������������������
��������������������C-1�pp.507-508�2009.8
6) ����������������������pp.93-281�2009.11
7) ����������������[����]������������
pp.96-105�2003.1
8) T. Van der Put�A. Leijten�Evaluation of perpendicular to grain failure of
beams caused by concentrated loads of joints�Proceedings of 33rd Meeting
of CIB-W18�Paper 33-7-7�2000.8
9) ������������������2�������������
�������������������������C-1�pp.319-320�
2008.9
10)��������������������������������
��������������������������1�����
�����������������622��pp.129-136�2007.12
11)�������������������������������1
��������������������������������
�������2������������������627��pp.803-
810�2008.5
12)��������������������������������
��8 �����������������������������
������C-1�pp.27-28�2008.9
13)��������������������������������
������7 �������������������������
�������C-1�pp.25-26�2008.9
14)��������������������������������
������11 ������������������������
�������������������C-1�pp.541-542�2010.9
15) JIS Z2101 ���������������pp.618-643�2010.1
16)���������������35���������������
��No.319�pp.13-46�1982.1
17) (�)�����������������������������
��pp.151-152�2001.12
18)���� ,���������������������������
��������������658��pp.2205-2212�2010.12
19)�������������������pp92-94�2010.12
1
�������������������������������
ALLOWABLE STRENGTH AND CYCLIC CHARACTERISTIC CONSIDERING OF STRESS CONCENTRATION OF PERFORATED BEAM MADE OF HIGH STRENGTH STEEL �
��� ���*���� �**��� ��***
Kikuo IKARASHI, Tadashi ISHIHARA and Fumihiko IGURO
This study researches how stress concentration has an effect on cyclic behavior of H-shaped beam with web perforation made of high strength steel
“H-SA700”. It is examined and compared with the same shaped beam made of “SN400” by cyclic loading tests.� Cyclic elastic deformation of H-SA700
increases even under constant-amplitude cyclic loading. This property may amplify the local plasticity near a circular hole. So new yield strength, Qc and QF,
by means of elastic theory of stress concentration, are suggested. Qc is a minimum strength when somewehre in a hole edge will be plastic. Similarly QF is a
minimum strength in a minimum section. In addition large deformation behavior of H-SA700 is shown.
Keywords : High Strength Steel, Perforated Beam, Stress Concentration, Allowable Strength, Cyclic Characteristic
������������������������
��� �
1995 ���������������������������
������������������������������
������������������������������
� H-SA700 ��� 16~20 �������������������
����������������������1)�������
H-SA700 ��������������������������
������������������������������
������������������������������
������
�� 2)�� H-SA700 �������������������
SS400 ���������������������������
���������������� 3)�������������
������������������� 4)����������
������������������������������
������ 5)�6)���������������������
����������������� 7)������������
������������������������� � ����
�����������������������������
� �����������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
���� SS400 �����������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
����������������������
� �����������������������������
������ � ���������������� � ������
������������������������������
���������������������� 8)�������
�� H-SA700 �����������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
� H-SA700 ��������������������������
������������������������������
���������� 400N/mm2 ��������������
*��������������������� ���������� Assoc. Prof., Dept. of Architecture and Building Engineering, Tokyo Institute of Technology,Dr. Eng.
**(�)������ ������������
(�� ����������������)Senior Researcher, Building Research Institute, Dr. Eng. (Former National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT)
***��������������� ���� Graduate Student, Graduate School, Tokyo Institute of Technology
(2011年 9月 9日原稿受理,2012年 2月10日採用決定)
- 754 -