設計

フリードーナツの設計フロー

フリードーナツのご採用に際しては、適用可否の検討が必要です。
検討は、以下のフローに基づきます。

フリードーナツ工法の検討

START 貫通孔の必要孔径・孔位置の決定 梁材に関する規定 取付位置に関する規定 有孔部耐力のチェック 梁の存在応力がM-Q曲線内であることの確認 1.長期耐力の検討 2.短期耐力の検討 3.全塑性耐力の検討 END

警告
警告
注1
塑性化が予想される領域に設けられる貫通孔の数は、2ヶ所までとします。
注2
本工法は、横補剛が必要な梁の横補剛を不要とするものではありません。
注3
梁に軸力が作用する場合は使用不可とします。
注4
梁の材軸に対し鉛直方向(せい方向)に複数の貫通孔設置は不可とします。

適用範囲

梁材に関する規定

項 目 フリードーナツエイト フリードーナツゼロ
構造・部位 鉄骨造梁
断面形状 圧延H形鋼、溶接H形鋼
材質※1 F値 325N/㎟ 以下 F値 440N/㎟ 以下
梁せい 1800mm以下
ウェブ厚 32mm以下
最大孔径比※2 0.60以下 0.66以下
梁幅厚比 制限なし
(ただし、幅厚比種別がFC、FDランクの梁で、塑性化が予想される領域に貫通孔を設けることはできません。)
  • ※1 適用する梁材の材
  • ※2 梁せいに対する貫通孔径(呼び径)の比の最大、梁にあけられる貫通孔は取付可能範囲をご確認ください。

エイト ゼロ

  • ・一般構造用圧延鋼材(SS400、SS490)
  • ・溶接構造用圧延鋼材(SM400A、SM400B、SM400C、SM490A、SM490B、SM490C)
  • ・建築構造用圧延鋼材(SN400A、SN400B、SN400C、SN490B、SN490C、SN490C-TMC)
  • ・建築構造用TMCP鋼材(TMCP325B、TMCP325C)

ゼロ

  • ・溶接構造用圧延鋼材(SM490YA,SM490YB,SM520B,SM520C)
  • ・建築構造用TMCP鋼材(TMCP355B、TMCP355C、TMCP385B、TMCP385C、TMCP440B)
  • ・建築構造用高性能590N/㎟ 鋼材(SA440B、SA440C、SA440B-U、SA440C-U)
    記載のない鋼材品種についてはお問い合わせください。

取付位置に関する規定

項 目 フリードーナツエイト フリードーナツゼロ
梁端から孔中心までの距離(L1) 50mm + 0.47×Dr ※1 以上 min(d ※2 ,D ※3 /2)以上
ウェブスプライスプレート端・ガセット
プレート端から孔中心までの距離(L2)
30mm + Dr ※1 /2以上 20mm + Dr ※1 /2以上
隣り合う孔の梁材軸
方向中心間距離(L3)
隣り合うリングが
同種 ※7 の場合
MAX [1.5×(d1 ※2 + d2 ※2 )/2,
50mm + 0.47×(Dr1 ※1 + Dr2 ※1 )以上,
30mm + (Dr1 ※1 + Dr2 ※1 )/2]以上
20mm + (Dr1 ※1 + Dr2 ※1 )/2以上
隣り合うリングが
異種 ※8 の場合
MAX [1.5×(d1 ※2 + d2 ※2 )/2,50mm + (Dr1 ※1 + Dr2 ※1 )/2]以上
梁天端からリング中心までの距離(e1)※9 (tf ※4 + r ※5 ) + (Dr ※1 /2 + a ※6 )e1
(D ※3 - tf - r) - (Dr/2 + a)
(tf ※4 + r ※5) + (Dr ※1 /2)e1
(D ※3 - tf - r) - (Dr/2)
FDリングとH型鋼フィレットが干渉しない範囲 ※10
塑性化が予想される領域に存在する
貫通孔の数
梁の塑性化が予想される領域に設けることができる貫通孔は2ヶ所までとします。
ただし、幅厚比種別がFC,FDランクの梁で、塑性化が予想される領域に貫通孔を設けることはできません。

取付位置に関する規定

  • ※1 Dr (mm) :リングの外径
  • ※2 d (mm) :呼び径
  • ※3 D (mm) :梁せい
  • ※4 tf (mm) :梁フランジ厚
  • ※5 r (mm) :フィレット
  • ※6 a (mm) :リングとH形鋼フィレットとの間隔
    BR100K~BR150K:a=7.5
    BR175K~BR400K:a=9
  • ※7 同種:隣り合うリングが、共にフリードーナツゼロ、あるいは、共にフリードーナツエイトの場合
  • ※8 異種:隣り合うリングが、フリードーナツゼロとフリードーナツエイトの場合
  • ※9 梁の応力状態によってe1の範囲が変動する場合があります。
  • ※10 ただしF値385N/㎟を超える梁ウェブにフリー ドーナツゼロを用いる場合には、FDリング最外縁のプラグ溶接中心位置が、梁せい中心から梁フランジ側に梁せいの 37.5%を超えて取り付くことはできない。
    (梁ウェブのF値が385N/㎟を超える場合はお問せください。)

有孔部耐力のチェック

許容応力度設計時

許容応力度設計時に梁有孔部に生ずる曲げモーメント(M)とせん断力(Q)の関係が、対象となる耐力曲線図中において、梁有孔部の許容耐力曲線を超えていないことを確認してください。

メカニズム時

メカニズム時に梁有孔部に生ずる曲げモーメント(M)とせん断力(Q)の関係が、対象となる耐力曲線図中において、梁有孔部の全塑性耐力曲線を超えていないことを確認してください。

有孔部耐力のチェック

適否検討サービスのご紹介

スリーブ図に基づき貫通孔位置の応力状態を仮定し、弊社スタッフが適否検討を承ります。
その他、個別条件での検討もご相談ください。

適否検討サービスのご紹介

主な梁の偏心可能範囲
(e1min~e1max)

下記以外の梁材でも使用可能です。適用可否の検討にてご確認ください。

単位(mm)

フリードーナツエイト

フリードーナツエイト
BR100K BR125K BR150K BR175K BR200K BR225K BR250K BR275K BR300K BR350K BR400K
細幅系列 H-250×125×6×9 105-145 118-132
H-300×150×6.5×9 110-190 123-177 137-163
H-350×175×7×11 112-238 125-225 139-211 163-187
H-400×200×8×13 114-286 127-273 141-259 165-235 179-221 195-205
H-450×200×9×14 115-335 128-322 142-308 166-284 180-270 196-254 214-236
H-500×200×10×16 117-383 130-370 144-356 168-332 182-318 198-302 216-284 230-270 244-256
H-600×200×11×17 118-482 131-469 145-455 169-431 183-417 199-401 217-383 231-369 245-355 278-322
中幅系列 H-244×175×7×11 112-132
H-294×200×8×12 113-181 126-168 140-154
H-340×250×9×14 115-225 128-212 142-198 166-174
H-390×300×10×16 117-273 130-260 144-246 168-222 182-208
H-440×300×11×18 119-321 132-308 146-294 170-270 184-256 200-240 218-222
H-482×300×11×15 116-366 129-353 143-339 167-315 181-301 197-285 215-267 229-253
H-488×300×11×18 119-369 132-356 146-342 170-318 184-304 200-288 218-270 232-256
H-582×300×12×17 118-464 131-451 145-437 169-413 183-399 199-383 217-365 231-351 245-337
H-588×300×12×20 121-467 134-454 148-440 172-416 186-402 202-386 220-368 234-354 248-340 281-307
H-692×300×13×20 126-566 139-553 153-539 177-515 191-501 207-485 225-467 239-453 253-439 286-406 318-374
H-700×300×13×24 130-570 143-557 157-543 181-519 195-505 211-489 229-471 243-457 257-443 290-410 322-378
H-792×300×14×22 128-664 141-651 155-637 179-613 193-599 209-583 227-565 241-551 255-537 288-504 320-472
H-800×300×14×26 132-668 145-655 159-641 183-617 197-603 213-587 231-569 245-555 259-541 292-508 324-476
H-900×300×16×28 134-766 147-753 161-739 185-715 199-701 215-685 233-667 247-653 261-639 294-606 326-574

※梁の応力状態によっては、表中の偏心量を確保できない場合があります。

単位(mm)

フリードーナツゼロ

フリードーナツゼロ
フリードーナツゼロ※梁ウェブF値385N/㎟以下の場合
FD100N FD125N FD150N FD175N FD200N FD250N FD300N FD340N FD390N FD420N FD500N FD580N
細幅系列 H-250×125×6×9 107-143 120-130
H-300×150×6.5×9 112-188 125-175 150-150
H-350×175×7×11 114-236 127-223 152-198 174-176
H-400×200×8×13 116-284 129-271 154-246 176-224 199-201
H-450×200×9×14 117-333 130-320 155-295 177-273 200-250 225-225
H-500×200×10×16 119-381 132-368 157-343 179-321 202-298 227-273
H-600×200×11×17 120-480 133-467 158-442 180-420 203-397 228-372 265-335 280-320
中幅系列 H-244×175×7×11 114-130
H-294×200×8×12 115-179 128-166
H-340×250×9×14 117-223 130-210 155-185
H-390×300×10×16 119-271 132-258 157-233 179-211
H-440×300×11×18 121-319 134-306 159-281 181-259 204-236
H-482×300×11×15 118-364 131-351 156-326 178-304 201-281 226-256
H-488×300×11×18 121-367 134-354 159-329 181-307 204-284 229-259
H-582×300×12×17 120-462 133-449 158-424 180-402 203-379 228-354 265-317 280-302
H-588×300×12×20 123-456 136-452 161-427 183-405 206-382 231-357 268-320 283-305
H-692×300×13×20 128-564 141-551 166-526 188-504 211-481 236-456 273-419 288-404 323-369 338-354
H-700×300×13×24 132-568 145-555 170-530 192-508 215-485 240-460 277-423 292-408 327-373 342-358
H-792×300×14×22 130-662 143-649 168-624 190-602 213-579 238-554 275-517 290-502 325-467 340-452 390-402
H-800×300×14×26 134-666 147-653 172-628 194-606 217-583 242-558 279-521 294-506 329-471 344-456 394-406
H-900×300×16×28 136-764 149-751 174-726 196-704 219-681 244-656 281-619 296-604 331-569 346-554 396-504 446-454

※梁の応力状態によっては、表中の偏心量を確保できない場合があります。