サンディエゴ中央裁判所施設向けのビルトアップ ボックス柱を使用した RBS モーメント接続の繰り返し試験

ビルトアップ ボックス柱は、鋼製の特殊モーメント フレーム (SMF) の建設に時々使用され、特に地震ドリフトの要求と建築柱のサイズへの影響が特に重要な、より高い SMF 構造で効果的な二軸柱の強度と剛性を提供します。 . AISC 358 は、事前認定された「縮小ビーム セクション」(RBS) モーメント接続で使用される場合、ビルドアップ コラムを許可しますが、コラムの幅または深さを 24 インチに制限します。これらの事前認定された接続の設計要件は、主にサイクリックに基づいていることに注意してください。ワイド フランジ コラムを使用したビーム コラム サブアセンブリのテスト。しかし、ビルドアップ ボックス カラムを使用すると、いくつかの疑問が生じます。
第 1 に、力の伝達メカニズムは、梁が強い方向に I 字型の柱にフレーム化されている場合とは大きく異なります。これは、剛性のある柱ウェブ、したがって応力集中位置が梁の中央から端に移動するためです。フランジ幅。第 2 に、ボックス カラムを使用する場合は、ほぼ常に導通プレートが必要です。ビルドアップ ボックス コラムの製造では、通常、導通プレートの片側が、より高い入力エネルギーを必要とするエレクトロ スラグ溶接 (ESW) プロセスによってクロージング コラム プレートに接続されます。米国では、溶接 SMF モーメント接続の CJP 継手に対する ESW プロセスの影響にほとんど注意が払われていません。上記の問題を評価するためのテスト プログラムが開発されました。 AISC 341 に準拠したサイクル試験用に、合計 3 つの実物大の RBS モーメント接続が製造されました。 50鋼。梁には、A992 鋼の W36x302 セクションが指定されました。
RBS モーメント接続の性能と信頼性を向上させる重要なテスト パラメータには、(1) ESW の詳細、(2) RBS カット幅 (つまり、「c」寸法)、(3) ビーム トップ フランジ CJP 溶接鋼裏当て処理、 (4) WF ビーム溶接アクセス ホール構成の影響。これまでに実施された試験では、脆性溶接破壊が時期尚早に発生する可能性があることが示されました。テストされた CJP 溶接継手の詳細な分析では、ESW および熱影響部の硬度が母材の硬度よりも大幅に高くないことが示されました。しかし、ESW 位置の柱の内側にノッチ状態が生じたのは、溶接に封じ込めプレートを使用する必要があるためです。このようなノッチ条件で開始された破壊は、その後、柱フランジ プレートに伝播しました。ノッチ状態の影響を最小限に抑えるために、変更された ESW プロセスを使用して追加のテストが実施されました。