複合構造
断面算定
„
„
累加強度式
（単純累加強度式、一般化累加強度式）
RC
梁の断面算定〈曲げ〉
M≦ｓM0＋rM0
① S断面を仮定してｓM0 → ｓMd
RCの設計曲げ rMd＝M-ｓMd → RCの計算
② RCの主筋を仮定して許容曲げrM0 → rMd
Sの設計曲げｓMd＝M-rMd
Sの許容曲げ ｓM0＝sZ･sfb
（sZ：Sの断面係数、sfb：Sの許容曲げ応力度）
RCの許容曲げ rM0=mat･mft･rj
(つりあい鉄筋比以下の場合)
梁の断面算定 〈せん断〉
〔Sの設計せん断力〕
sQd＝（sMd／M）Q
〔RCの設計せん断力〕
rQd＝（rMd／M）Q
2次設計において保有水平耐力の計算を行わな
い場合
rQd=Q0･rMd/M+(rM1+rM2)/h’
or rQd=(Q0+2QE)rMd/M
QE：地震時１次設計用せん断力
梁の曲げ算定例
短期M＝1235ｋN･m
（上端曲げ引張側）
Fc＝24N/mm2
SM490
SD295
梁の断面算定 〈せん断〉
〔Sの許容せん断力〕
sQA＝sAw･sfs
sAw：鉄骨ウェブ断面積
sfs ：鉄骨許容せん断応力度
〔RCの許容せん断力〕
rQA＝min（rQA1，rQA2）
:せん断破壊
rQA1＝b･rj(rα･fs+0.5wp･wft)
Q
＝b･
j(2･f
･b’/b
+0.5
p･
f
)
r A2
r
s
w w t :せん断付着破壊
b’：コンクリート有効幅
rα＝4/{rMd/(rQd･d)+1} かつ１≦rα≦2
鉄骨部分
SRC用圧延H形鋼
H-604×200×11×19
（sZ＝2.81×106 mm2）
sM0＝sZ・sfb＝2.81×106×325＝
913×106N･mm＝913k N･m
1
複合構造
鉄筋コンクリート部分
釣合鉄筋比以下の確認
rM0＝M－sM0＝（1235－913）×106
＝322×106 N･mm
2段配筋の鉄筋に対する有効せいrdは
rd＝（2×630＋2×780）／4＝705 mm
曲げ引張側の必要鉄筋量mat
mat ＝rM0／（mft・rj）＝rM0／（mft・7/8・d）
＝322×106／（295×7/8×705）＝1769mm2
→
m
ptb =
1
1
= 0.018
295 ⎞⎧295
70
70 ⎫
2⎛
(1+ 0.5* ) −15*0.5(1−
)⎬
⎟⎨
⎜1+
705
705 ⎭
⎝ 15*16⎠⎩ 16
mpt＝1740／(450×705)＝0.0055）
＜mptb（＝0.018）
4－D25（mat＝2028 mm2）
柱の断面算定 〈曲げと軸力〉
SRC柱
〔RCの許容軸耐力〕
圧縮 rNc＝min（rNc1，rNc2）
：コンクリートの許容応力度から
rNc1＝Ae･fc’
fc’ ＝(1-15spc)fc
spc： 圧縮鉄骨比
：鉄筋の許容応力度から
rNc2＝Ae･mfc/n
mfc ：鉄筋の許容応力度
n ：ヤング係数比
Ae：コンクリートの有効断面積
CFT
柱の断面算定 〈曲げと軸力〉
柱の断面算定 〈曲げと軸力〉
〔1〕rNt ≦N≦rNc
〔2〕N≦tN r、〔3〕rNc≦N
軸力はすべて鉄筋コンクリート部分が負担
S断面を仮定 → ｓM0 ⇒ ｓMd
RCの設計曲げ
rMd＝M-ｓMd ⇒ RCの補強筋計算
RC部分は、軸力のみ負担
残りの軸力と曲げをSが負担
RC断面を仮定 ⇒ rNc1、rNc2
Sの設計曲げ
ｓMd＝M
Sの設計軸力
sNd＝N-rNc or
⇒ S柱の断面計算
sNd＝N-rNt
2
複合構造
柱の断面算定 〈曲げと軸力〉
„
Sの弱軸方向などでSの曲げ耐力が小さ
い場合は、逆に軸力NがすべてSで負担でき
るか否かで分けて考える。
柱の曲げ算定例
N=8000kN
Mx＝1220ｋN･m
Fc＝24N/mm2
SM490
SD295
コンクリートの許容圧縮応力度
鉄筋コンクリート部分の許容軸耐力
圧縮側鉄骨比spc
rNc1＝Ae
片側フランジの断面積：
spc ＝300×18／（800×800）＝0.0084
コンクリートの短期圧縮強度は
fc’＝ fc（1-15 spc ）＝16（1-15×0.0084）
＝14N/mm2
･fc’＝（800×800+3042×2×15）×14
＝10238000N
rNc2＝Ae･mft／n
＝（800×800+3042×2×15）×295／15
＝14371000N
rNc=min（rNc1、rNc2）
＝10238kN＞rN＝8000kN
鉄筋コンクリート部分で軸力をすべて負担できる。
鉄骨部分
H-488×300×11×18
(sZ=2.91×106mm2)
sM0＝sZ・sfb＝2.91×106×325＝
946×106N･mm＝946kN･m
Mx＞sM0
→ 鉄筋コンクリート部分の設計
鉄筋コンクリート部分
rN= N=8000kN
rM＝Mx－sM0＝1220－946＝274kN･mm
2段配筋に対する鉄筋の有効せいrdは
rd＝（4×730＋2×660）／6＝706mm
かぶり厚さrdt（＝rdc）＝D－rd＝800－706＝94mm
かぶり厚さ比rdc／D（＝rdt／D）＝0.117
補正曲げモーメントrM0 →鉄筋重心間距離に比例
rM′＝0.8 D／rd′×rM
＝0.8×800／612×274＝287ｋN･m
3
複合構造
コンクリートで耐力が決まる場合
圧縮鉄筋で耐力が決まる場合
mpt＝0.40％
rM
287 ×10 6
=
= 0.0019
2
bD ⋅ m f c 800 ⋅ 800 2 ⋅ 295
287 ×10
rM
=
= 0.040
2
bD ⋅ f c ' 800 ⋅ 800 2 ⋅14
6
rN
8000 × 10 3
= 0.0424
=
bD⋅ m f c 800 ⋅ 800 ⋅ 295
rN
8000 ×10
=
= 0.893
bD ⋅ f c ' 800 ⋅ 800 ⋅14
3
引張鉄筋で耐力が決まる場合
配筋
必要鉄筋比
mpt＝0.40％
8000 × 10 3
rN
=
= 0.0424
bD⋅ m f c 800 ⋅ 800 ⋅ 295
必要引張鉄筋量
mat＝mpt・bD＝0.004×800×800
＝2560mm2
rM
287 ×10 6
=
= 0.0019
2
bD ⋅ m f c 800 ⋅ 800 2 ⋅ 295
使用鉄筋
6－D25（3042mm2）
構造制限
材軸方向鋼材の断面積
Ag = s A+ m A = 16350 + 3042 × 2 = 22434
pg = 22434/800/800=0.035 > 0.008
軸力制限
SRC規準による軸力制限
N l = 1 / 3 ⋅ bD ⋅ Fc + 2 / 3⋅ s A⋅ s f c
N l = 1 / 3 ⋅ 800 ⋅ 800 ⋅ 24 + 2 / 3 ⋅16350 ⋅ 325
= 8662500 N = 8662kN
4

HO-1 HONDA