地中梁なし（NFG）構法における既製コンクリート杭と鉄骨柱脚接合部の応力伝達機構に基づいた耐力および剛性評価
地中梁なし（NFG：Non Footing Girder）構法は、上部構造と杭の接合構法のひとつであり、1本の柱（鉄骨）に対して1本の既製コンクリート杭に接合する構法である。具体的には、杭頭と接合鋼管を無溶接継手により接合し、その接合鋼管内のコンクリートにベースプレート付き柱鉄骨を埋め込むことにより一体化したものである。本報では、NFG構法接合部における軸力伝達メカニズムや水平力作用時の応力伝達メカニズムを明らかにするために、当該構法接合部の軸力伝達性能確認実験および曲げせん断伝達性能確認実験を行ない、変形性状および各耐力を確認した。さらに実験結果を踏まえて、各破壊モードの耐力評価式を提案するとともにその妥当性を確認した。実験の結果、軸力については、接合鋼管内に埋め込まれた柱鉄骨の周辺の付着等により伝達されるが、柱鉄骨ベースプレートからの伝達のみを考慮すべきであること、接合鋼管内のコンクリートの破壊性状およびせん断伝達機構については接合鋼管による拘束効果により安定した性状を示すことなどがわかった。
An Estimate of Strength and Stiffness Based on Stress Transfer Mechanism in Non Footing-Girder (NFG) System Connecting Steel Column Directly to Pre-cast Concrete Pile
The non footing-girder (NFG) system is one of the structural systems connecting ground structures to piles; conventionally consisting of one steel column by one pre-cast concrete pile. The system can realize the rigid connections with the steel column embedded in the connecting concrete filled steel tube, mechanically jointed to the pre-cast concrete pile. This paper describes experimentally the axial and lateral stress transfer mechanisms, and then proposes the estimate of strength and stiffness for the connecting system. The experimental results show that the axial load is transferred by friction on the embedded surface of the column, however, should be regarded to be transferred by the base plate reactions only, and also that the lateral stress in concrete of the connecting system, composed of concrete filled steel tube, can be transferred enough to indicate the stable structural behaviors.
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