特開 2024-71123 柱梁接続構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024071123

(43)【公開日】2024-05-24

(54)【発明の名称】柱梁接続構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/24 20060101AFI20240517BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20240517BHJP

【ＦＩ】

E04B1/24 L

E04B1/58 506S

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022181896

(22)【出願日】2022-11-14

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤根 和弘

(72)【発明者】

【氏名】浅井 英克

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA03

2E125AA13

2E125AB01

2E125AB16

2E125AC15

2E125AC16

2E125AG03

2E125AG04

2E125AG49

2E125BB02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】片側水平ハンチ梁において、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有する。
【解決手段】柱と、前記柱に接続される基準フランジ部と、前記柱に向かって前記基準フランジ部の一方側を拡幅した一方側拡幅部と、を有する梁と、を有し、前記一方側拡幅部の拡幅が開始される位置をハンチ先端位置とし、前記ハンチ先端位置から前記梁が前記柱と接続する梁端の梁端位置までの寸法をハンチ長さL_hとし、前記基準フランジ部の幅寸法をフランジ幅B_fとし、前記一方側拡幅部の拡幅寸法をハンチ幅B_hとした場合に、前記梁端位置よりも先に、又は前記梁端位置と同時に、前記ハンチ先端位置が全塑性モーメントに到達する柱梁接続構造であって、特定の式で求められる、前記梁端の仕口部の全塑性モーメント_endM_fと、前記梁端の仕口部に要求される全塑性モーメント_endM_f,dとにより、求められる特定の比率αが所定の条件を満たす柱梁接続構造である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱と、
前記柱に接続される基準フランジ部と、前記柱に向かって前記基準フランジ部の一方側を拡幅した一方側拡幅部と、を有する梁と、
を有し、
前記一方側拡幅部の拡幅が開始される位置をハンチ先端位置とし、前記ハンチ先端位置から前記梁が前記柱と接続する梁端の梁端位置までの寸法をハンチ長さL_hとし、前記基準フランジ部の幅寸法をフランジ幅B_fとし、前記一方側拡幅部の拡幅寸法をハンチ幅B_hとした場合に、前記梁端位置よりも先に、又は前記梁端位置と同時に、前記ハンチ先端位置が全塑性モーメントに到達する柱梁接続構造であって、
以下の（１）の数式により求められる、前記梁端の仕口部の全塑性モーメント_endM_fと、以下の（２）の数式により求められる、前記梁端の仕口部に要求される全塑性モーメント_endM_f,dとにより、比率αが以下の（３）の数式により求められ、
4≦B_f/(2t_f)、かつ、3≦L/Dである場合に、
1.0≦α<1.1のとき、L_h/B_f≧2.0であり、
1.1≦αのとき、L_h/B_f≧1.8である、
ことを満たす柱梁接続構造。
（１）_endM_f＝(B_h+ B_f)・t_f・(D-t_f)・σ_y
（２）_endM_f,d＝M_p・L/(L-L_h)
（３）α＝_endM_f/_endM_f,d
ただし、
L：せん断スパン
D：梁せい
t_f：フランジ厚
σ_y：降伏点
M_p：ハンチ先端位置の梁の全塑性モーメント

【請求項2】

前記柱に接続され、前記柱の幅より拡幅した幅を有するダイアフラムを有し、
前記基準フランジ部と前記一方側拡幅部は、前記ダイアフラムの小口部に接続されている、
請求項１に記載の柱梁接続構造。

【請求項3】

前記基準フランジ部と前記一方側拡幅部と前記ダイアフラムとは、一体的に切り出された一体部材である、
請求項２に記載の柱梁接続構造。

【請求項4】

前記柱の幅内に接続され、前記基準フランジ部と直交するウェブ部を有する、
請求項１又は請求項２に記載の柱梁接続構造。

【請求項5】

前記ウェブ部は、前記基準フランジ部の幅の中央位置に設けられている、
請求項４に記載の柱梁接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱梁接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

いわゆる水平ハンチ梁は、梁の長手方向の端（以下、「梁端」と呼ぶことがある）のフランジ部の幅が拡幅された拡幅部を有する。水平ハンチ梁は、梁端のフランジ部の断面積を大きくし、梁と柱との接続部（以下、「梁端の仕口部」と呼ぶことがある）のひずみを低減させることができるので、梁端の仕口部の早期破断を抑制し、変形性能を向上させることができる。水平ハンチ梁は、いわゆる偏心なしタイプの両側水平ハンチ梁が一般的である。偏心なしタイプの両側水平ハンチ梁は、拡幅部が左右同幅であって、柱の軸心と梁の軸心とが揃えられて接続されている。しかし、構造計画上の理由により、柱に対して偏心させて梁が接続された、偏心ありタイプの両側水平ハンチ梁も使用可能である。

【0003】

偏心ありタイプの両側水平ハンチ梁では、建物の外周部等に設置される場合は、梁と外壁との間に大きなスペースが必要とされる。このため、特許文献１に記載されるように、拡幅部を片側のみに有する、いわゆる片側水平ハンチ梁が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－６１８３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

片側水平ハンチ梁は、捩じれやすく、梁端にひずみが集中しやすい。このため、拡幅部の寸法（例えば、後述するハンチ長さやハンチ幅）によっては、梁端のフランジ部の断面積を大きくしたにもかかわらず、梁端が破断し、十分な変形性能を発揮できないことがある。

【0006】

本発明は、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有する片側水平ハンチ梁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の幾つかの実施形態は、柱と、前記柱に接続される基準フランジ部と、前記柱に向かって前記基準フランジ部の一方側を拡幅した一方側拡幅部と、を有する梁と、を有し、前記一方側拡幅部の拡幅が開始される位置をハンチ先端位置とし、前記ハンチ先端位置から前記梁が前記柱と接続する梁端の梁端位置までの寸法をハンチ長さL_hとし、前記基準フランジ部の幅寸法をフランジ幅B_fとし、前記一方側拡幅部の拡幅寸法をハンチ幅B_hとした場合に、前記梁端位置よりも先に、又は前記梁端位置と同時に、前記ハンチ先端位置が全塑性モーメントに到達する柱梁接続構造であって、以下の（１）の数式により求められる、前記梁端の仕口部の全塑性モーメント_endM_fと、以下の（２）の数式により求められる、前記梁端の仕口部に要求される全塑性モーメント_endM_f,dとにより、比率αが以下の（３）の数式により求められ、4≦B_f/(2t_f)、かつ、3≦L/Dである場合に、1.0≦α<1.1のとき、L_h/B_f≧2.0であり、1.1≦αのとき、L_h/B_f≧1.8である、ことを満たす柱梁接続構造である。
（１）_endM_f＝(B_h+ B_f)・t_f・(D-t_f)・σ_y
（２）_endM_f,d＝M_p・L/(L-L_h)
（３）α＝_endM_f/_endM_f,d
ただし、
L：せん断スパン
D：梁せい
t_f：フランジ厚
σ_y：降伏点
M_p：ハンチ先端位置の梁の全塑性モーメント

【0008】

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の幾つかの実施形態によれば、片側水平ハンチ梁において、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１実施形態の柱梁接続構造１０を示す図であり、図１Ａは、柱梁接続構造１０の平面図であり、図１Ｂは、柱梁接続構造１０の斜視図である。

【図2】図２は、比較例の柱梁接続構造１０Ａを示す図であり、図２Ａは、柱梁接続構造１０Ａの平面図であり、図２Ｂは、柱梁接続構造１０Ａの斜視図である。

【図3】図３は、参考例の柱梁接続構造１０Ｂの斜視図である。

【図4】図４は、第１実施形態の柱梁接続構造１０の設計方法を示すフロー図である。

【図5】図５は、柱梁接続構造の試験体（Ａタイプ）の平面図の一覧である。

【図6】図６は、柱梁接続構造の試験体（Ｂタイプ）の平面図の一覧である。

【図7】図７は、実験の再現解析に用いられる柱梁接続構造のモデル形状を示す図であり、図７Ａは、柱梁接続構造のモデル形状の斜視図であり、図７Ｂは、梁端の拡大斜視図である。

【図8】図８は、実験の再現解析において、破断の判定に用いられるメッシュの説明図である。

【図9】図９は、実験の再現解析における結果を示す図であり、図９Ａは、全試験体（試験体No.1～試験体No.12）における相当塑性ひずみε_eqと塑性率μとの関係を示す図であり、図９Ｂは、破断を判定するための包絡線を示す図である。

【図10】図１０は、拡幅部寸法の検討解析に用いられる各種パラメータの説明図である。

【図11】図１１は、拡幅部寸法の検討解析に用いられる柱梁接続構造のモデル形状を示す図であり、図１１Ａは、柱梁接続構造のモデル形状の斜視図であり、図１１Ｂは、梁端の拡大斜視図である。

【図12】図１２は、拡幅部寸法の検討解析において、破断の判定に用いられるメッシュの説明図である。

【図13】図１３は、比率α=1.2での拡幅部寸法の検討解析における解析ケースのＡタイプの結果を示す図であり、図１３Ａは、せん断スパン比L/D=3の結果を示す図であり、図１３Ｂは、せん断スパン比L/D=6の結果を示す図であり、図１３Ｃは、せん断スパン比L/D=12の結果を示す図である。

【図14】図１４は、比率α=1.2での拡幅部寸法の検討解析における解析ケースのＢタイプの結果を示す図であり、図１４Ａは、せん断スパン比L/D=3の結果を示す図であり、図１４Ｂは、せん断スパン比L/D=6の結果を示す図であり、図１４Ｃは、せん断スパン比L/D=12の結果を示す図である。

【図15】図１５は、比率α=1.2での拡幅部寸法の検討解析における解析ケースのＣタイプの結果を示す図であり、図１５Ａは、せん断スパン比L/D=3の結果を示す図であり、図１５Ｂは、せん断スパン比L/D=6の結果を示す図であり、図１５Ｃは、せん断スパン比L/D=12の結果を示す図である。

【図16】図１６は、Ａタイプ、L/D=6での、拡幅部寸法の検討解析における比率α毎の結果を示す図であり、図１６Ａは、比率α=1.0の結果を示す図であり、図１６Ｂは、比率α=1.1の結果を示す図であり、図１６Ｃは、比率α=1.2の結果を示す図であり、図１６Ｄは、比率α=1.4の結果を示す図である。

【図17】図１７は、拡幅部寸法の検討解析における比率L_h/B_fと比率αとの関係を示す図である。

【図18】図１８は、変形例の柱梁接続構造１０Ｃ～１０Ｅを示す図であり、図１８Ａは、第１変形例の柱梁接続構造１０Ｃの平面図であり、図１８Ｂは、第２変形例の柱梁接続構造１０Ｄの平面図であり、図１８Ｃは、第３変形例の柱梁接続構造１０Ｅの平面図である。

【図19】図１９は、梁３０Ｃ～梁３０Ｅにおける相当塑性ひずみε_eqと塑性率μとの関係を示す図である。

【図20】図２０は、第２実施形態の柱梁接続構造１０Ｆ及び柱梁接続構造１０Ｇを示す図であり、図２０Ａは、第１例の柱梁接続構造１０Ｆの平面図であり、図２０Ｂは、第２例の柱梁接続構造１０Ｇの平面図である。

【図21】図２１は、Ａタイプ、L/D=6、ハンチ長さ200mmでの、フランジ部とダイアフラムの取り合い比較に関する相当塑性ひずみε_eqと塑性率μとの関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

【0012】

柱と、前記柱に接続される基準フランジ部と、前記柱に向かって前記基準フランジ部の一方側を拡幅した一方側拡幅部と、を有する梁と、を有し、前記一方側拡幅部の拡幅が開始される位置をハンチ先端位置とし、前記ハンチ先端位置から前記梁が前記柱と接続する梁端の梁端位置までの寸法をハンチ長さL_hとし、前記基準フランジ部の幅寸法をフランジ幅B_fとし、前記一方側拡幅部の拡幅寸法をハンチ幅B_hとした場合に、前記梁端位置よりも先に、又は前記梁端位置と同時に、前記ハンチ先端位置が全塑性モーメントに到達する柱梁接続構造であって、以下の（１）の数式により求められる、前記梁端の仕口部の全塑性モーメント_endM_fと、以下の（２）の数式により求められる、前記梁端の仕口部に要求される全塑性モーメント_endM_f,dとにより、比率αが以下の（３）の数式により求められ、4≦B_f/(2t_f)、かつ、3≦L/Dである場合に、1.0≦α<1.1のとき、L_h/B_f≧2.0であり、1.1≦αのとき、L_h/B_f≧1.8である、ことを満たす柱梁接続構造が明らかとなる。
（１）_endM_f＝(B_h+ B_f)・t_f・(D-t_f)・σ_y
（２）_endM_f,d＝M_p・L/(L-L_h)
（３）α＝_endM_f/_endM_f,d
ただし、
L：せん断スパン
D：梁せい
t_f：フランジ厚
σ_y：降伏点
M_p：ハンチ先端位置の梁の全塑性モーメント

【0013】

このような柱梁接続構造によれば、片側水平ハンチ梁において、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【0014】

かかる柱梁接続構造であって、前記柱に接続され、前記柱の幅より拡幅した幅を有するダイアフラムを有し、前記基準フランジ部と前記一方側拡幅部は、前記ダイアフラムの小口部に接続されていることが望ましい。

【0015】

これにより、片側水平ハンチ梁において、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【0016】

かかる柱梁接続構造であって、前記基準フランジ部と前記一方側拡幅部と前記ダイアフラムとは、一体的に切り出された一体部材であることが望ましい。

【0017】

これにより、片側水平ハンチ梁において、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【0018】

かかる柱梁接続構造であって、前記柱の幅内に接続され、前記基準フランジ部と直交するウェブ部を有することが望ましい。

【0019】

これにより、片側水平ハンチ梁において、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【0020】

かかる柱梁接続構造であって、前記ウェブ部は、前記基準フランジ部の幅の中央位置に設けられていることが望ましい。

【0021】

これにより、一方側拡幅部による影響を評価しやすくなる。

【0022】

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。

【0023】

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜概要＞
図１は、第１実施形態の柱梁接続構造１０を示す図である。なお、図１Ａは、柱梁接続構造１０の平面図であり、図１Ｂは、柱梁接続構造１０の斜視図である。

【0024】

以下では、図１Ａ及び図１Ｂに示す方向に従って説明を行うことがある。柱梁接続構造１０の梁３０の長手方向を「梁長手方向」と呼ぶことがある。柱梁接続構造１０の梁３０の幅方向を「梁幅方向」と呼ぶことがある。なお、梁長手方向を単に「長手方向」と呼び、梁幅方向を単に「幅方向」と呼ぶことがある。梁長手方向を「前後方向」と呼び、梁幅方向を「左右方向」と呼ぶことがある。また、鉛直方向を「上下方向」と呼ぶことがある。

【0025】

柱梁接続構造１０は、建築構造物の柱と梁とが接続された構造体である。柱梁接続構造１０は、柱２０と、ダイアフラム２１と、梁３０とを有する。

【0026】

柱２０は、建築構造物の構造部材のうち、主に鉛直荷重を支える構造部材である。本実施形態の柱梁接続構造１０では、柱２０は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、角型の鋼管である。但し、柱２０は、角型以外の鋼管であっても良く、例えば、丸型の鋼管であっても良い。

【0027】

ダイアフラム２１は、柱２０の仕口部の剛性を高める板状部材（鋼板）である。本実施形態の柱梁接続構造１０では、ダイアフラム２１は、いわゆる通しダイアフラムである。通しダイアフラムは、柱２０が切断され、切断された柱２０の間に挟まれて溶接により一体化されたダイアフラムである。但し、ダイアフラム２１は、柱２０の内側だけに板状部材が接続される、いわゆる内ダイアフラムであっても良いし、柱２０の外側だけに板状部材が接続される、いわゆる外ダイアフラムであっても良い。

【0028】

また、本実施形態の柱梁接続構造１０では、ダイアフラム２１は、柱２０の周囲において外側に突出している。言い換えると、ダイアフラム２１は、柱２０の幅（柱幅）より拡幅した幅を有している。ダイアフラム２１は、図１Ｂに示されるように、梁３０のフランジ部３１（後述）に対応する柱２０の位置に上下一対設けられている。

【0029】

梁３０は、建築構造物の構造部材のうち、柱２０同士を水平方向につなぐ構造部材である。本実施形態の柱梁接続構造１０では、梁３０は、図１Ｂに示されるように、梁長手方向に垂直な断面がＨ形の鋼材（いわゆる、Ｈ形鋼）である。但し、梁３０は、Ｈ形鋼以外の形鋼であっても良く、例えば、Ｉ形鋼などであっても良い。また、本実施形態の柱梁接続構造１０では、梁３０は、柱２０の中心に対して梁幅方向の一方側（具体的には、後述する拡幅部３３が形成される側とは反対側）に偏心して柱２０と接続されている。但し、梁３０は、後述する図１８Ｂに示される梁３０Ｄと同様に、梁３０の軸心と柱２０の軸心とが揃えられて接続されていても良い。また、梁３０は、後述する図１８Ｃに示される梁３０Ｅと同様に、拡幅部３３が形成される側に偏心して柱２０と接続されていても良い。すなわち、梁３０がダイアフラム２１を介して柱２０に接続する位置は、梁幅方向のどの位置でも良い。

【0030】

梁３０は、フランジ部３１と、ウェブ部３５とを有する。

【0031】

フランジ部３１は、梁３０の上縁と下縁との各々に配置された板状部材である。フランジ部３１（後述する基準フランジ部３２及び拡幅部３３）の梁端の側は、例えば、溶接によりダイアフラム２１の小口部に接続されている。したがって、フランジ部３１の梁端の側は、ダイアフラム２１を介して柱２０と接続されている。以下、フランジ部３１とダイアフラム２１（すなわち、柱２０）との接続部を、「梁端の仕口部」又は「ハンチ元端」と呼ぶことがある。

【0032】

上述したように、ダイアフラム２１は、柱２０の幅（柱幅）より拡幅した幅を有している。したがって、フランジ部３１がダイアフラム２１を介して柱２０に接続されることにより、フランジ部３１が柱２０に直接接続される場合と比べて、フランジ部３１は、柱２０の中心に対して梁幅方向の一方側により偏心させることができる。

【0033】

なお、フランジ部３１（基準フランジ部３２及び拡幅部３３）とダイアフラム２１とは、溶接により接続されるのではなく、一体的に切り出された一体部材であっても良い。

【0034】

本実施形態の柱梁接続構造１０では、梁３０は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、梁端の側のフランジ部３１の幅が拡幅された、いわゆる水平ハンチ梁である。フランジ部３１は、基準フランジ部３２と、拡幅部３３とを有する。

【0035】

基準フランジ部３２は、フランジ部３１の本体（基準）部分である。基準フランジ部３２は、幅寸法（フランジ幅）が一定である。拡幅部３３は、基準フランジ部３２から拡幅された部分である。拡幅部３３は、梁長手方向に沿って柱２０の側（梁端の側）に向かうにつれて、拡幅部３３の幅寸法が大きくなり、梁端において最大幅となる。以下、図１Ａに示されるように、拡幅部３３の拡幅が開始される位置を「ハンチ先端位置」と呼ぶことがある。

【0036】

本実施形態の柱梁接続構造１０では、拡幅部３３は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、基準フランジ部３２に対して梁幅方向の一方側に形成されている。つまり、拡幅部３３は、フランジ部３１の片側のみに形成されている（基準フランジ部３２の一方側を拡幅している）。したがって、本実施形態の柱梁接続構造１０では、梁３０は、いわゆる片側水平ハンチ梁である。

【0037】

ウェブ部３５は、上縁側のフランジ部３１と、下縁側のフランジ部３１とをつなぐ板状部材である。また、ウェブ部３５は、上縁側のフランジ部３１及び下縁側のフランジ部３１（具体的には、基準フランジ部３２）と直交している。ウェブ部３５は、例えば、溶接により柱２０の幅内に接続されている。但し、柱２０にガセットプレート（不図示）を設けて、ウェブ部３５がボルトとナットによってガセットプレートと接続されてもよい。ウェブ部３５により、せん断力を負担することができる。また、ウェブ部３５は、基準フランジ部３２のフランジ幅の中央位置に設けられている。これにより、拡幅部３３による影響を評価しやすくなる。

【0038】

＜比較例＞
図２は、比較例の柱梁接続構造１０Ａを示す図である。なお、図２Ａは、柱梁接続構造１０Ａの平面図であり、図２Ｂは、柱梁接続構造１０Ａの斜視図である。

【0039】

柱梁接続構造１０Ａは、本実施形態の柱梁接続構造１０と同様の柱２０及びダイアフラム２１と、梁３０Ａとを有する。

【0040】

比較例の柱梁接続構造１０Ａにおいても、本実施形態の柱梁接続構造１０と同様に、梁３０Ａは、梁端の側のフランジ部３１Ａの幅が拡幅された、いわゆる水平ハンチ梁である。但し、比較例の柱梁接続構造１０Ａでは、梁３０Ａは、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、フランジ部３１Ａの両側に拡幅部（拡幅部３３Ａ及び拡幅部３４Ａ）が形成されている（基準フランジ部３２Ａの両側を拡幅している）、いわゆる両側水平ハンチ梁（同幅水平ハンチ梁）である。

【0041】

さらに、比較例の柱梁接続構造１０Ａでは、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、柱２０の軸心と梁３０Ａの軸心とが揃えられて接続されている（偏心なしタイプの両側水平ハンチ梁である）。しかし、比較例の柱梁接続構造１０Ａでは、梁３０Ａは、構造計画上の理由により、柱２０に対して偏心させて（例えば、梁幅方向の拡幅部３４Ａの側に偏心させて）接続された、偏心ありタイプの両側水平ハンチ梁とすることも可能である。しかし、偏心ありタイプの両側水平ハンチ梁では、建物の外周部等に設置される場合は、梁３０Ａと外壁の間に大きなスペースが必要とされる。

【0042】

これに対し、本実施形態の柱梁接続構造１０では、梁３０は、片側水平ハンチ梁であるため、梁３０と外壁の間のスペースを小さくすることができる。なお、片側水平ハンチ梁は、梁３０と外壁の間のスペースを小さくする目的以外で使用されていても良い。柱梁接続構造１０では、偏心の有無、偏心の方向（例えば、拡幅部が形成される側か否か）によって、様々なタイプの片側水平ハンチ梁が使用可能である。本実施形態における梁３０は、上述したように、梁幅方向の拡幅部３３が形成される側とは反対側に偏心させた、偏心ありタイプの片側水平ハンチ梁である。しかし、梁３０は、梁幅方向の拡幅部３３が形成される側に偏心させた、偏心ありタイプの片側水平ハンチ梁であっても良いし、偏心なしタイプの片側水平ハンチ梁であっても良い。

【0043】

＜参考例＞
図３は、参考例の柱梁接続構造１０Ｂの斜視図である。

【0044】

柱梁接続構造１０Ｂは、本実施形態の柱梁接続構造１０と同様の柱２０及びダイアフラム２１と、梁３０Ｂとを有する。

【0045】

参考例の柱梁接続構造１０Ｂでは、梁３０Ｂは、本実施形態の柱梁接続構造１０と同様に、片側水平ハンチ梁である。つまり、梁３０Ｂのフランジ部３１Ｂは、基準フランジ部３２Ｂと、基準フランジ部３２Ｂに対して梁幅方向の一方側に形成された拡幅部３３Ｂとを有する。

【0046】

ところで、片側水平ハンチ梁は、捩じれやすく、梁端にひずみが集中しやすい。例えば、ハンチ先端位置から、梁が柱と接続する梁端の梁端位置までの寸法（以下、「ハンチ長さ」と呼ぶことがある）が小さい場合に、梁端が破断してしまうことがある。同様に、拡幅部の梁幅方向の拡幅寸法（以下、「ハンチ幅」と呼ぶことがある）が小さい場合に、梁端が破断してしまうことがある。

【0047】

つまり、拡幅部の寸法（ハンチ長さ、ハンチ幅）が所定の範囲を満たさない場合、梁端のフランジ部の断面積を大きくしたにもかかわらず、梁端が破断し、十分な変形性能を発揮できないことがある。参考例の柱梁接続構造１０Ｂでは、梁３０Ｂは、フランジ部３１Ｂの拡幅部３３Ｂの寸法（ハンチ長さ、ハンチ幅）が、所定の範囲を満たさず、梁端が破断し、十分な変形性能を発揮できない。これにより、図３に示されるように、梁端の領域において、亀裂が発生している。

【0048】

本実施形態の柱梁接続構造１０では、梁３０の拡幅部３３の寸法（ハンチ長さ、ハンチ幅）を所定の範囲にすることにより、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【0049】

以下では、フランジ部３１の拡幅部３３の寸法（ハンチ長さ、ハンチ幅）を所定の範囲にするような、柱梁接続構造１０の設計方法について説明する。

【0050】

＜柱梁接続構造１０の設計方法＞
図４は、第１実施形態の柱梁接続構造１０の設計方法を示すフロー図である。

【0051】

まず、複数の柱梁接続構造の試験体を使用した実験を行い、梁が柱と接続する梁端が破断する形状、又は破断しない形状を調査する（Ｓ００１：実験調査）。

【0052】

図５は、柱梁接続構造の試験体（Ａタイプ）の平面図の一覧である。図６は、柱梁接続構造の試験体（Ｂタイプ）の平面図の一覧である。

【0053】

実験調査で使用される柱梁接続構造の試験体において、柱の断面の寸法は、Ａタイプ及びＢタイプで共通であり、辺長450 mm×辺長450 mm×厚さ25 mmである。また、実験調査で使用される柱梁接続構造の試験体において、梁の断面の寸法は、ＡタイプとＢタイプとによって異なる寸法である。すなわち、Ａタイプの試験体における梁の断面の寸法は、梁せい600mm×梁幅200mm×ウェブ厚12mm×フランジ厚25mmであり、Ｂタイプの試験体における梁の断面の寸法は、梁せい600mm×梁幅250mm×ウェブ厚12mm×フランジ厚19mmである。なお、Ａタイプの試験体及びＢタイプの試験体において、拡幅部のハンチ長さは、250mm又は400 mmである。

【0054】

Ａタイプの試験体（試験体No.1～試験体No.7）のうち、図５に示されるように、試験体No.1は、拡幅部を有さない（基準フランジ部のみを有する）梁の、いわゆるストレート梁である。また、試験体No.2、試験体No.3、試験体No.6は、両側水平ハンチ梁（両側ハンチ梁）である。また、試験体No.4、試験体No.5、試験体No.7は、片側水平ハンチ梁（片側ハンチ梁）である。

【0055】

Ａタイプの試験体（試験体No.1～試験体No.7）のうち、図５に示されるように、試験体No.2～試験体No.5は、基準フランジ部と拡幅部とが一体的に形成された（一体的に切り出された）一体型の梁であり、試験体No.6及び試験体No.7は、別体の基準フランジ部と拡幅部とが、溶接により接続された台形型の梁である。

【0056】

Ｂタイプの試験体（試験体No.8～試験体No.12）のうち、図６に示されるように、試験体No.8は、拡幅部を有さない（基準フランジ部のみを有する）梁の、いわゆるストレート梁である。また、試験体No.9及び試験体No.10は、両側水平ハンチ梁（両側ハンチ梁）である。また、試験体No.11及び試験体No.12は、片側水平ハンチ梁（片側ハンチ梁）である。

【0057】

Ｂタイプの試験体（試験体No.8～試験体No.12）のうち、図６に示されるように、試験体No.9～試験体No.11は、基準フランジ部と拡幅部とが一体的に形成された（一体的に切り出された）一体型の梁であり、試験体No.12は、別体の基準フランジ部と拡幅部とが、溶接により接続された台形型の梁である。

【0058】

上述した複数の試験体を使用した実験では、図５に示される試験体No.4において、梁端が破断した。具体的には、梁のフランジ部に亀裂が発生し、梁の性能を十分に発揮できない状態となった。

【0059】

上述の実験調査を行った（図４のＳ００１）後、当該実験を有限要素法解析により再現解析を行うことにより、梁端のひずみを調査する（図４のＳ００２：解析調査）。なお、本実施形態では、梁端の相当塑性ひずみを調査しているが、相当塑性ひずみ以外のひずみを調査しても良い。

【0060】

図７は、実験の再現解析に用いられる柱梁接続構造のモデル形状を示す図である。なお、図７Ａは、柱梁接続構造のモデル形状の斜視図であり、図７Ｂは、梁端の拡大斜視図である。また、図８は、実験の再現解析において、破断の判定に用いられるメッシュの説明図である。

【0061】

実験の再現解析で使用される解析モデルの形状や、各部材の断面諸量・材料強度は、上述した実験（図４のＳ００１）で使用された試験体の形状や、各部材の断面諸量・材料強度と同様である。すなわち、上述した図５及び図６に示される試験体No.1～試験体No.12の形状や、各部材の断面諸量・材料強度を使用する。

【0062】

解析モデルでは、図７Ａ～図８に示されるように、１次の四辺形シェル要素としている。また、図７Ａに示されるように、梁端から1,200mmの範囲のフランジ部は10mmピッチでメッシュ分割し、その他の部分は50mmピッチでメッシュ分割している。なお、ガセットプレートと梁のウェブ部が重複する領域は、両者の板厚を合計したシェル要素としてモデル化している。また、梁と柱の接続部（溶接部）や裏当て金はモデル化していない。また、図８に示されるように、梁端における両縁のメッシュを、相当塑性ひずみを調査するメッシュ（破断判定用メッシュ）としている。

【0063】

実験の再現解析では、図７Ａに示されるように、柱の上端及び下端の変位と、柱の材軸廻りの回転を拘束し、梁の鉛直スチフナの位置で構面外方向の変位を拘束しつつ、１方向（ここでは、下方向）に荷重を加え、梁を変形させる。そして、梁の変形に基づいて、梁端の相当塑性ひずみを調査する。

【0064】

上述の解析調査を行った（図４のＳ００２）後、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域を特定する（図４のＳ００３：非破断領域の特定）。具体的には、上述した試験体No.1～試験体No.12に相当する解析モデルにおける相当塑性ひずみと塑性率との関係をグラフに表わす。なお、本解析調査においては、梁の亀裂や破断を考慮しない形状で検討する。

【0065】

図９は、実験の再現解析における結果を示す図である。なお、図９Ａは、全試験体（試験体No.1～試験体No.12）における相当塑性ひずみε_eqと塑性率μとの関係を示す図であり、図９Ｂは、破断を判定するための包絡線を示す図である。

【0066】

図９Ａにおいて、縦軸は、相当塑性ひずみε_eqを表し、横軸は塑性率μを表す。また、全試験体（試験体No.1～試験体No.12）における結果をそれぞれグラフにて表している。図９Ａにおいて、太い実線で示されるグラフは、試験体No.4、すなわち、上述の実験（図４のＳ００１）で梁端が破断した試験体の結果である。また、図９Ａにおいて、太い実線以外で示されるグラフは、試験体No.4以外の試験体（試験体No.1～試験体No.3、試験体No.5～試験体No.12）、すなわち、上述の実験（図４のＳ００１）で梁端の破断が確認されなかった試験体の結果である。

【0067】

図９Ａに示されるように、梁端が破断した試験体No.4は、梁端の破断が確認されなかった試験体（試験体No.1～試験体No.3、試験体No.5～試験体No.12）に比べて相当塑性ひずみが大きいことがわかる。したがって、少なくとも梁端の破断が確認されなかった試験体（試験体No.1～試験体No.3、試験体No.5～試験体No.12）のグラフの下部にある領域に収まる試験体の梁端は破断が抑制されると考えることができる。

【0068】

そこで、少なくとも梁端の破断が確認されなかった試験体（試験体No.1～試験体No.3、試験体No.5～試験体No.12）のグラフの下部にある領域を、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域とすることができる。そして、図９Ｂに示されるように、破断を判定するための包絡線は、非破断領域の境界線である。

【0069】

上述の非破断領域の特定を行った（図４のＳ００３）後、複数モデル（具体的には、後述するＡタイプ～Ｃタイプにグルーピングされた複数モデル）を用いて、有限要素法解析により、梁端の破断を抑制する片側水平ハンチ梁の拡幅部の寸法を検討する（図４のＳ００４：複数モデルを用いた拡幅部寸法の検討解析）。

【0070】

図１０は、拡幅部寸法の検討解析に用いられる各種パラメータの説明図である。図１１は、拡幅部寸法の検討解析に用いられる柱梁接続構造のモデル形状を示す図である。なお、図１１Ａは、柱梁接続構造のモデル形状の斜視図であり、図１１Ｂは、梁端の拡大斜視図である。図１２は、拡幅部寸法の検討解析において、破断の判定に用いられるメッシュの説明図である。

【0071】

図１０に示されるように、ハンチ先端位置から梁が柱と接続する梁端の梁端位置までの寸法をハンチ長さL_hとする。また、基準フランジ部の幅寸法をフランジ幅B_fとする。また、拡幅部の拡幅寸法をハンチ幅B_hとする。フランジ部の端及びダイアフラムの端（フランジ部とダイアフラムとの取り合い）の距離をCとする。

【0072】

拡幅部寸法の検討解析に用いられる解析モデルでは、図１０に示されるように、ハンチ先端位置の側から梁端の側に向かうにつれて曲線的に幅が増加する円弧形状Rを有している。したがって、拡幅部寸法の検討解析に用いられる解析モデルでは、梁は、基準フランジ部から連続的に緩やかに幅が増える（断面積が増加する）ことになる。これにより、ひずみの集中を低減させることができ、その結果、フランジ部（梁）の変形能力を向上させることができる。

【0073】

拡幅部寸法の検討解析では、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるように、１次の四辺形シェル要素としている。また、図１１Ａに示されるように、梁端から1,200mmの範囲のフランジ部は10mmピッチでメッシュ分割し、その他の部分は50mmピッチでメッシュ分割している。また、図１２に示されるように、梁端における両縁のメッシュを、相当塑性ひずみを調査するメッシュ（破断判定用メッシュ）としている。

【0074】

拡幅部寸法の検討解析では、図１１Ａに示されるように、柱の上端及び下端の変位と、柱の材軸廻りの回転を拘束し、梁の鉛直スチフナの位置で構面外方向の変位を拘束しつつ、１方向（ここでは、下方向）に荷重を加え、梁を変形させる。そして、梁の変形に基づいて梁端の相当塑性ひずみを調査し、拡幅部寸法の検討を行う。なお、本実施形態では、梁端の相当塑性ひずみを調査しているが、相当塑性ひずみ以外のひずみを調査しても良い。

【0075】

図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるように、梁の梁長手方向の長さ（せん断スパン）をLとし、梁の梁せいをDとする。また、以下の説明において、せん断スパンLと梁せいDとの比をせん断スパン比L/Dという。なお、せん断スパンLとは、せん断力が一定とみなすことができる部材の長さであり、梁端の仕口部から梁の反曲点（不図示）までの距離とする。

【0076】

拡幅部寸法の検討解析で使用される柱梁接続構造の解析モデルにおいて、柱の断面の寸法は、Ａタイプ～Ｃタイプで共通であり、辺長600mm×辺長600mm×厚さ28mmである。また、拡幅部寸法の検討解析で使用される柱梁接続構造の解析モデルにおいて、梁の断面の寸法は、Ａタイプ～Ｃタイプによって異なる寸法である。すなわち、Ａタイプの解析モデルにおける梁の断面の寸法は、梁せい600mm×梁幅200mm×ウェブ厚12mm×フランジ厚25mmであり、Ｂタイプの解析モデルにおける梁の断面の寸法は、梁せい600mm×梁幅250mm×ウェブ厚12mm×フランジ厚25mmであり、Ｃタイプの解析モデルにおける梁の断面の寸法は、梁せい600mm×梁幅264mm×ウェブ厚12mm×フランジ厚22mmである。

【0077】

なお、Ａタイプ～Ｃタイプの解析モデルにおいて、フランジ部の幅厚比は、4、5又は6である。すなわち、拡幅部寸法の検討解析では、フランジ厚をt_fとしたときに、4≦B_f/(2t_f)である。

【0078】

また、Ａタイプ～Ｃタイプの解析モデルにおいて、せん断スパン比L/Dは、3、6又は12である。すなわち、拡幅部寸法の検討解析では、3≦L/Dである。

【0079】

拡幅部寸法の検討解析における複数モデルでは、フランジ幅に対するハンチ長さL_h/B_fが1.4、1.6、1.8、2.0、2.2（但し、Ａタイプのみ1.0、3.0も含まれる）となるよう、ハンチ長さL_hが定められている。そして、ハンチ幅B_hは、_endM_f/_endM_f,dが1.0、1.1、1.2、1.4前後となるように定められている。

【0080】

ここで、_endM_f/_endM_f,dは、「ハンチ元端の耐力比」と呼ぶことがある。ここで、_endM_fは、梁端の仕口部の全塑性モーメントであり、下記の数式（１）により定まる。
_endM_f＝(B_h+ B_f)・t_f・(D-t_f)・σ_y・・・（１）

【0081】

また、_endM_f,dは、梁端の仕口部に要求される全塑性モーメントであり、下記の数式（２）により定まる。
_endM_f,d＝M_p・L/(L-L_h)・・・（２）

【0082】

なお、数式（１）及び数式（２）において、σ_yは降伏点であり、M_pは、ハンチ先端位置の梁の全塑性モーメントである。

【0083】

また、以下の説明では、_endM_f/_endM_f,dを、「α」で表すことがある。すなわち、下記の数式（３）のように表される。
α＝_endM_f/_endM_f,d・・・（３）

【0084】

図１３は、比率α=1.2での拡幅部寸法の検討解析における解析ケースのＡタイプの結果を示す図である。なお、図１３Ａは、せん断スパン比L/D=3の結果を示す図であり、図１３Ｂは、せん断スパン比L/D=6の結果を示す図であり、図１３Ｃは、せん断スパン比L/D=12の結果を示す図である。

【0085】

図１３Ａ～図１３Ｃでは、縦軸は、相当塑性ひずみε_eqを表し、横軸は塑性率μを表す。そして、L_h/B_fが1.4、1.6、1.8、2.0、2.2となる場合における結果をそれぞれグラフにて表している。また、上述した図９Ｂに示される破断を判定するための包絡線（太い破線）を重ね合わせている。

【0086】

図１３Ａに示されるように、せん断スパン比L/D=3の場合、L_h/B_fが1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=3の場合、L_h/B_f≧1.8の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0087】

図１３Ｂに示されるように、せん断スパン比L/D=6の場合、L_h/B_fが1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=6の場合、L_h/B_f≧1.8の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0088】

図１３Ｃに示されるように、せん断スパン比L/D=12の場合、L_h/B_fが1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=12の場合、L_h/B_f≧1.8の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0089】

図１４は、比率α=1.2での拡幅部寸法の検討解析における解析ケースのＢタイプの結果を示す図である。なお、図１４Ａは、せん断スパン比L/D=3の結果を示す図であり、図１４Ｂは、せん断スパン比L/D=6の結果を示す図であり、図１４Ｃは、せん断スパン比L/D=12の結果を示す図である。

【0090】

図１４Ａ～図１４Ｃでは、縦軸は、相当塑性ひずみε_eqを表し、横軸は塑性率μを表す。そして、L_h/B_fが1.4、1.6、1.8、2.0、2.2となる場合における結果をそれぞれグラフにて表している。また、上述した図９Ｂに示される破断を判定するための包絡線（太い破線）を重ね合わせている。

【0091】

図１４Ａに示されるように、せん断スパン比L/D=3の場合、L_h/B_fが1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=3の場合、L_h/B_f≧1.8の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0092】

図１４Ｂに示されるように、せん断スパン比L/D=6の場合、L_h/B_fが1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=6の場合、L_h/B_f≧1.8の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0093】

図１４Ｃに示されるように、せん断スパン比L/D=12の場合、L_h/B_fが1.6、1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=12の場合、L_h/B_f≧1.6の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0094】

図１５は、比率α=1.2での拡幅部寸法の検討解析における解析ケースのＣタイプの結果を示す図である。なお、図１５Ａは、せん断スパン比L/D=3の結果を示す図であり、図１５Ｂは、せん断スパン比L/D=6の結果を示す図であり、図１５Ｃは、せん断スパン比L/D=12の結果を示す図である。

【0095】

図１５Ａ～図１５Ｃでは、縦軸は、相当塑性ひずみε_eqを表し、横軸は塑性率μを表す。そして、L_h/B_fが1.4、1.6、1.8、2.0、2.2となる場合における結果をそれぞれグラフにて表している。また、上述した図９Ｂに示される破断を判定するための包絡線（太い破線）を重ね合わせている。

【0096】

図１５Ａに示されるように、せん断スパン比L/D=3の場合、L_h/B_fが1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=3の場合、L_h/B_f≧1.8の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0097】

図１５Ｂに示されるように、せん断スパン比L/D=6の場合、L_h/B_fが1.6、1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=6の場合、L_h/B_f≧1.6の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0098】

図１５Ｃに示されるように、せん断スパン比L/D=12の場合、L_h/B_fが1.6、1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、せん断スパン比L/D=12の場合、L_h/B_f≧1.6の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0099】

図１６は、Ａタイプ、L/D=6での、拡幅部寸法の検討解析における比率α毎の結果を示す図である。なお、図１６Ａは、比率α=1.0の結果を示す図であり、図１６Ｂは、比率α=1.1の結果を示す図であり、図１６Ｃは、比率α=1.2の結果を示す図であり、図１６Ｄは、比率α=1.4の結果を示す図である。

【0100】

図１６Ａ～図１６Ｃでは、縦軸は、相当塑性ひずみε_eqを表し、横軸は塑性率μを表す。そして、L_h/B_fが1.4、1.6、1.8、2.0、2.2となる場合における結果をそれぞれグラフにて表している。また、上述した図９Ｂに示される破断を判定するための包絡線（太い破線）を重ね合わせている。

【0101】

図１６Ａに示されるように、比率α=1.0の場合、L_h/B_fが2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、比率α=1.0の場合、L_h/B_f≧2.0の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0102】

図１６Ｂに示されるように、比率α=1.1の場合、L_h/B_fが1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、比率α=1.1の場合、L_h/B_f≧1.8の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0103】

図１６Ｃに示されるように、比率α=1.2の場合、L_h/B_fが1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、比率α=1.2の場合、L_h/B_f≧1.8の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0104】

図１６Ｄに示されるように、比率α=1.4の場合、L_h/B_fが1.6、1.8、2.0、2.2のグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。したがって、比率α=1.4の場合、L_h/B_f≧1.6の場合に、破断が抑制されると考えられる。

【0105】

上述の複数モデルを用いた拡幅部寸法の検討解析を行った（図４のＳ００４）後、拡幅部寸法の所定範囲の条件を特定する（図４のＳ００５：拡幅部の寸法範囲の条件を特定）。

【0106】

図１７は、拡幅部寸法の検討解析における比率L_h/B_fと比率αとの関係を示す図である。図１７は、上述した図１６Ａ～図１６Ｄの結果を、縦軸をL_h/B_fとして、横軸を比率αとして整理したグラフである。

【0107】

図１７に示されるように、1.0≦α<1.1のとき、L_h/B_f≧2.0であり、1.1≦αのとき、L_h/B_f≧1.8のようにフランジ部の拡幅部の寸法を定めることで、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【0108】

＜変形例＞
図１８は、変形例の柱梁接続構造１０Ｃ～１０Ｅを示す図である。なお、図１８Ａは、第１変形例の柱梁接続構造１０Ｃの平面図であり、図１８Ｂは、第２変形例の柱梁接続構造１０Ｄの平面図であり、図１８Ｃは、第３変形例の柱梁接続構造１０Ｅの平面図である。

【0109】

第１変形例の柱梁接続構造１０Ｃは、本実施形態の柱梁接続構造１０と同様の柱２０及びダイアフラム２１と、梁３０Ｃとを有する。柱梁接続構造１０Ｃでは、梁３０Ｃは、本実施形態の柱梁接続構造１０と同様に、片側水平ハンチ梁である。つまり、梁３０Ｃのフランジ部３１Ｃは、基準フランジ部３２Ｃと、基準フランジ部３２Ｃに対して梁幅方向の一方側に形成された拡幅部３３Ｃとを有する。但し、拡幅部３３Ｃは、本実施形態における拡幅部３３と比べて、基準フランジ部３２Ｃに対して形成される側が異なっている。具体的には、本実施形態における拡幅部３３は、図１Ａに示されるように、梁長手方向の梁端側を見たときに、基準フランジ部３２に対して左側に形成されている。これに対し、第１変形例における拡幅部３３Ｃは、図１８Ａに示されるように、梁長手方向の梁端側を見たときに、基準フランジ部３２Ｃに対して右側に形成されている。

【0110】

また、梁３０Ｃは、柱２０の中心に対して梁幅方向の一方側（具体的には、拡幅部３３Ｃが形成される側とは反対側）に偏心して柱２０と接続されている。すなわち、梁３０Ｃは、偏心ありタイプの片側水平ハンチ梁である。

【0111】

第２変形例の柱梁接続構造１０Ｄは、本実施形態の柱梁接続構造１０と同様の柱２０及びダイアフラム２１と、梁３０Ｄとを有する。そして、梁３０Ｄのフランジ部３１Ｄは、基準フランジ部３２Ｄと、基準フランジ部３２Ｄに対して梁幅方向の一方側に形成された拡幅部３３Ｄとを有する。第２変形例における拡幅部３３Ｄは、図１８Ｂに示されるように、第１変形例における拡幅部３３Ｃと同様に、梁長手方向の梁端側を見たときに、基準フランジ部３２Ｄに対して右側に形成されている。但し、梁３０Ｄは、柱２０の軸心と梁３０Ｄの軸心とが揃えられて接続されている、偏心なしタイプの片側水平ハンチ梁である。

【0112】

第３変形例の柱梁接続構造１０Ｅは、本実施形態の柱梁接続構造１０と同様の柱２０及びダイアフラム２１と、梁３０Ｅとを有する。そして、梁３０Ｅのフランジ部３１Ｅは、基準フランジ部３２Ｅと、基準フランジ部３２Ｅに対して梁幅方向の一方側に形成された拡幅部３３Ｅとを有する。第３変形例における拡幅部３３Ｅは、図１８Ｃに示されるように、第１変形例における拡幅部３３Ｃと同様に、梁長手方向の梁端側を見たときに、基準フランジ部３２Ｅに対して右側に形成されている。但し、梁３０Ｅは、柱２０の中心に対して梁幅方向の他方側（具体的には、拡幅部３３Ｅが形成される側）に偏心して柱２０と接続されている、偏心ありタイプの片側水平ハンチ梁である。

【0113】

図１９は、梁３０Ｃ～梁３０Ｅにおける相当塑性ひずみε_eqと塑性率μとの関係を示す図である。図１９は、上述した変形例の柱梁接続構造１０Ｃ～１０Ｅの各モデルについて、図７Ａ～図８に示される再現解析と同様の解析を行い、梁の変形に基づいて、梁端の相当塑性ひずみを調査した結果である。

【0114】

図１９において、縦軸は、相当塑性ひずみε_eqを表し、横軸は塑性率μを表す。また、上述した図９Ｂに示される破断を判定するための包絡線（太い破線）を重ね合わせている。図１９に示されるように、梁３０Ｃ～梁３０Ｅの全てのグラフが、梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在する。すなわち、梁の偏心の有無、梁の柱に対する偏心の方向（例えば、拡幅部が形成される側か否か）に関わらず、梁の拡幅部の寸法（ハンチ長さ、ハンチ幅）を上述したような所定の範囲にすることにより、破断が抑制されると考えられる。

【0115】

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図２０は、第２実施形態の柱梁接続構造１０Ｆ及び柱梁接続構造１０Ｇを示す図であり、図２０Ａは、第１例の柱梁接続構造１０Ｆの平面図であり、図２０Ｂは、第２例の柱梁接続構造１０Ｇの平面図である。

【0116】

第１例の柱梁接続構造１０Ｆは、図２０Ａに示されるように、上述した第１実施形態の柱梁接続構造１０と同様の柱２０及びダイアフラム２１と、梁３０Ｆとを有する。

【0117】

第１例の柱梁接続構造１０Ｆでは、梁３０Ｆは、上述した第１実施形態の柱梁接続構造１０と同様に、片側水平ハンチ梁である。つまり、梁３０Ｆのフランジ部３１Ｆは、基準フランジ部３２Ｆと、基準フランジ部３２Ｆに対して梁幅方向の一方側に形成された拡幅部３３Ｆとを有する。言い換えると、梁３０Ｆのフランジ部３１Ｆは、基準フランジ部３２Ｆと、柱２０に向かって基準フランジ部３２Ｆの一方側を拡幅しない一方側非拡幅部と、基準フランジ部３２Ｆの他方側を拡幅した他方側拡幅部（拡幅部３３Ｆ）と、を有する。

【0118】

また、第１例の柱梁接続構造１０Ｆでは、一方側非拡幅部の端部とダイアフラム２１の端部との取り合いが揃えられている。すなわち、フランジ部３１Ｆの端と、ダイアフラム２１の端との距離（上述した図１０に示されるC）が０である。

【0119】

第２例の柱梁接続構造１０Ｇは、図２０Ｂに示されるように、上述した第１実施形態の柱梁接続構造１０と同様の柱２０及びダイアフラム２１と、梁３０Ｇとを有する。

【0120】

第２例の柱梁接続構造１０Ｇでは、梁３０Ｇは、上述した比較例の柱梁接続構造１０Ａと同様に、両側水平ハンチ梁である。つまり、梁３０Ｇのフランジ部３１Ｇは、基準フランジ部３２Ｇと、基準フランジ部３２Ｇに対して梁幅方向の一方側に形成された拡幅部３４Ｇと、基準フランジ部３２Ｇに対して梁幅方向の他方側に形成され、拡幅部３４Ｇよりも大きく拡幅した拡幅部３３Ｇとを有する。言い換えると、梁３０Ｇのフランジ部３１Ｇは、基準フランジ部３２Ｇと、柱２０に向かって基準フランジ部３２Ｇの一方側を拡幅した一方側拡幅部（拡幅部３４Ｇ）と、柱２０に向かって基準フランジ部３２Ｇの他方側を一方側よりも大きく拡幅した他方側拡幅部（拡幅部３３Ｇ）と、を有する。

【0121】

また、第２例の柱梁接続構造１０Ｇでは、一方側拡幅部（拡幅部３４Ｇ）の端部とダイアフラム２１の端部との取り合いが揃えられている。すなわち、フランジ部３１Ｇの端と、ダイアフラム２１の端との距離（上述した図１０に示されるC）が０である。

【0122】

図２１は、Ａタイプ、L/D=6、ハンチ長さ200mmでの、フランジ部とダイアフラムの取り合い比較に関する相当塑性ひずみε_eqと塑性率μとの関係を示す図である。

【0123】

図２１において、縦軸は、相当塑性ひずみε_eqを表し、横軸は塑性率μを表す。また、フランジ部とダイアフラムとの取り合いを揃えた場合の梁（上述した第１例の柱梁接続構造１０Ｆの梁３０Ｆ）の結果と、フランジ部とダイアフラムの取り合いを揃えない場合の梁の結果をそれぞれグラフにて表している。また、上述した図９Ｂに示される破断を判定するための包絡線（太い破線）を重ね合わせている。

【0124】

図２１に示されるように、フランジ部とダイアフラムの取り合いを揃えた場合の梁（梁３０Ｆ）では、グラフが梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域に存在しており、破断が抑制されると考えられる。一方、フランジ部とダイアフラムの取り合いを揃えない場合の梁では、グラフが梁の変形に対する相当塑性ひずみに基づく非破断領域の外に存在しており、破断が発生している可能性がある。これは、フランジ部とダイアフラムの取り合いを揃えることにより、取り合い部分における突出形状が抑制されることで、ひずみの集中を低減させることができ、その結果、破断が抑制され、フランジ部（梁）の変形能力を向上させることができるからと考えられる。

【0125】

したがって、フランジ部とダイアフラムの取り合いを揃えることにより、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【0126】

なお、本実施形態の第１例の柱梁接続構造１０Ｆや第２例の柱梁接続構造１０Ｇにおいて、上述したフランジ部とダイアフラムの取り合いを揃えることに加え、フランジ部の拡幅部の寸法（ハンチ長さ、ハンチ幅）を所定の範囲にすることにより、さらに梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。すなわち、第１例の柱梁接続構造１０Ｆでは、上述した第１実施形態の柱梁接続構造１０と同様に、数式（１）及び数式（２）に加えて、数式（３）で求められる比率αについて、1.0≦α<1.1のとき、L_h/B_f≧2.0であり、1.1≦αのとき、L_h/B_f≧1.8のようにフランジ部の拡幅部の寸法を定めることで、梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。

【0127】

第２例の柱梁接続構造１０Ｇでは、第１実施形態の柱梁接続構造１０や第１例の柱梁接続構造１０Ｆと異なり、梁３０Ｇは、片側水平ハンチ梁ではなく、両側水平ハンチ梁である。但し、この場合であっても、フランジ部３１Ｇの拡幅部３３Ｇの寸法（ハンチ長さ、ハンチ幅）を所定の範囲にすることにより、さらに梁端の破断を抑制し、十分な変形性能を有することができる。ここで、梁端の仕口部の全塑性モーメント_endM_fは、下記の数式（４）により定まる。
_endM_f＝(B_h+ B_h´ + B_f)・t_f・(D-t_f)・σ_y・・・（４）

【0128】

なお、数式（４）において、図２０Ｂに示されるように、B_hは他方側拡幅部（拡幅部３３Ｇ）のハンチ幅であり、B_h´は一方側拡幅部（拡幅部３４Ｇ）のハンチ幅であり、B_fは、基準フランジ部３２Ｇのフランジ幅である。また、t_fは、フランジ厚であり、Dは、梁３０Ｇの梁せいであり、σ_yは降伏点である。

【0129】

＝＝＝その他＝＝＝
前述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0130】

１０，１０Ａ～１０Ｇ 柱梁接続構造
２０ 柱
２１ ダイアフラム
３０，３０Ａ～３０Ｇ 梁
３１，３１Ａ～３１Ｇ フランジ部
３２，３２Ａ～３２Ｇ 基準フランジ部
３３，３３Ａ～３３Ｇ，３４Ａ，３４Ｇ 拡幅部
３５，３５Ａ～３５Ｇ ウェブ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】