梁種別 | : 単純梁と2連梁から選択します |
l | : 下図によります。 |
| |
胴縁ピッチ | : 胴縁の間隔を指定します。 |
lb | : 座屈長さ(m)、0にすると横座屈を考慮しません。 |
断面種別 | : リップ溝形鋼,角形鋼管から選択できます。 |
断面 | : 各種断面寸法の入力値は下記によります。 |
| |
| 角形鋼管 |
端部ボルト | : 本数、径、種別、接合条件(1面せん断 or 2面せん断)を指定します。 |
許容曲げ応力度fbの計算
a)リップ溝型鋼
鋼構造許容応力度設計規準の方法によります。本アプリではpλb=0.3、C=1.0で計算しています。
λb≧pλbのとき
\[
f_{b} = \frac{F}{ν}
\]
pλb<λb≦eλbのとき
\[
f_{b} = \frac{\left\{1 - 0.4\frac{λ_{b}ー_{p}λ_{b}}{_{e}λ_{b} - _{p}λ_{b}}\right\}F}{ν}
\]
eλb<λbのとき
\[
f_{b} = \frac{1}{λ^{2}_{b}}・\frac{F}{2.17}
\]
ここに
\[
λ_{b} = \sqrt{\frac{M_{y}}{M_{e}}}
\]
\[
M_{e} = C\sqrt{\frac{π^{4}EI_{Y}・EI_{w}}{l_{b}^{4}}+\frac{π^{2}EI_{Y}・GJ}{l^{2}_{b}}}
\]
\[
_{p}λ_{b} = \frac{1}{\sqrt{0.6}}
\]
i) 補剛区間内で曲げモーメントが単調に変化する場合
\[
_{p}λ_{b} = 0.6 + (\frac{M_{2}}{M_{1}})
\]
\[
C = 1.75 + 1.05(\frac{M_{2}}{M_{1}}) + 0.3(\frac{M_{2}}{M_{1}})^{2} ≦ 2.3
\]
ii) 補剛区間内で曲げモーメントが単調に変化する場合
\[
_{p}λ_{b} = 0.3
\]
\[
C = 1.0
\]
記号
fb | : 許容曲げ応力度 |
λb | : Myに対する曲げ材の基準化細長比 |
lb | : 圧縮フランジの支点間距離 |
ν | : 安全率(ν = 3/2 + (2/3)(λb/eλb)2) |
eλb | : 弾性限界細長比 |
pλb | : 塑性限界細長比 |
Me | : 弾性横座屈モーメント |
My | : 降伏モーメント(My=F・Z) |
Z | : 断面係数 |
C | : 弾性横座屈モーメントの補正係数 |
IY | : 弱軸まわりの断面二次モーメント |
Iw | : 曲げねじり定数 |
G | : せん断弾性係数 |
J | : サンブナンのねじり定数 |
M1、M2 | : それぞれ座屈補剛区間の両端に作用する大きいほう、小さいほうの、橋軸まわりの曲げモーメント。
M2/M1は複曲率の場合は正、単曲率の場合は負となる。 |
ボルト・高力ボルトの許容応力
高力ボルト及び、普通ボルトの許容せん断耐力は下記によります。
高力ボルトの許容せん断耐力
高力ボルトの鋼種 |
ボルト呼び径 |
許容せん断力(kN/本) |
長期 | 短期 |
許容せん断力 | 許容引張力 |
1面摩擦 | 2面摩擦 |
F8T(溶融亜鉛めっきボルト) | M12 | 12.1 | 24.1 | 28.2 | 長期の1.5倍 |
M16 | 21.4 | 42.9 | 50.3 |
M20 | 33.5 | 67.0 | 78.5 |
M22 | 40.5 | 81.1 | 95.0 |
M24 | 48.2 | 96.4 | 113 |
M27 | 61.0 | 122.0 | 143 |
M30 | 75.4 | 151.0 | 177 |
F10T | M12 | 17.0 | 33.9 | 35.1 |
M16 | 30.2 | 60.3 | 62.3 |
M20 | 47.1 | 94.2 | 97.4 |
M22 | 57.0 | 114.0 | 118 |
M24 | 67.9 | 136.0 | 140 |
M27 | 85.9 | 172.0 | 177 |
M30 | 106.0 | 212.0 | 219 |
普通ボルトの許容せん断耐力
強度区分 |
ボルト呼び径 |
許容耐力(kN/本) |
長期 | 短期 |
せん断力 | 許容引張力 |
1面せん断 | 2面せん断 |
4.6、4.8 | M12 | 7.79 | 15.6 | 13.5 | 長期の1.5倍 |
M16 | 14.5 | 29.0 | 25.1 |
M20 | 22.6 | 45.3 | 39.2 |
M22 | 28.0 | 56.0 | 48.5 |
M24 | 32.6 | 65.2 | 56.5 |
M27 | 42.4 | 84.8 | 73.4 |
M30 | 51.8 | 104 | 89.8 |
5.6、5.8 | M12 | 9.73 | 19.5 | 16.9 |
M16 | 18、1 | 36.3 | 31.4 |
M20 | 28.3 | 56.6 | 49.0 |
M22 | 35.0 | 70.0 | 60.6 |
M24 | 40.8 | 81.5 | 70.6 |
M27 | 53.0 | 106.0 | 91.8 |
M30 | 64.8 | 130.0 | 112 |
6.8 | M12 | 13.6 | 27.3 | 23.6 |
M16 | 25.4 | 50.8 | 44.0 |
M20 | 39.6 | 79.2 | 68.6 |
M22 | 49.0 | 98.0 | 84.8 |
M24 | 57.1 | 114.0 | 98.9 |
M27 | 74.2 | 148.0 | 129 |
M30 | 90.7 | 181.0 | 157 |
曲げ応力度の計算
胴縁の曲げ応力度は下記によります。
a)常時(長期)
σbL = M弱軸/zy
ここで、
σbL | : 長期最大曲げ応力度 |
Zy | : 弱軸の断面係数 |
My | : 弱軸方向最大曲げ応力で下記によります |
| My = Wy*l2/8 |
l | : 部材長 |
wy | : 固定荷重(N/m)(図1) |
b)風荷重時(短期)
σbS = M強軸/zx + M弱軸/zy
ここで、
σbS | : 短期の最大曲げ応力度 |
Zx | : 強軸の断面係数 |
Mx | : 強軸方向最大曲げ応力で下記によります |
| Mx = W*l2/8 |
wx | : 風荷重(N/m)(図1) |
その他は前出によります。 |
せん断力の計算
胴縁の最大せん断力は下記によります。
a)単純梁
b)2連梁
ここで、
Q強軸 | : x方向最大せん断力 |
wx | : 風荷重(N/m)(図1) |
l | : 部材長 |
たわみの計算
胴縁の最大たわみは下記により計算します。
a)常時(長期)
a-i)単純梁
δ弱軸 = wx*l4/(384*E*Iy)
a-ii)2連梁
δ弱軸 = wy*l4/(185*E*Iy)
ここで、
δ弱軸 | : 弱軸方向最大たわみ |
wy | : 固定荷重 |
l | : 部材長 |
E | : ヤング係数 |
Iy | : 弱軸方向の断面二次モーメント |
b)風荷重時(短期)
δmax = √(δ弱軸2 + δ強軸2)
ここで、
δmax | : 組み合わせによる最大たわみ |
δ強軸 | : 強軸方向最大たわみで以下によります |
|
b-i)単純梁
δ強軸 = wx*l4/(384*E*Ix)
b-ii)2連梁
δ強軸 = wx*l4/(185*E*Ix)
|
wx | : 風荷重(N/m)(図1) |
Ix | : 強軸方向の断面二次モーメント |
その他は前出によります。 |
図1 胴縁荷重図
建築物の使用上の支障が起こらないことを確かめる必要がある場合及びその確認方法を定める件
建築基準法施行令(昭和二十五年政令第三百三十八号)第82条第四号の規定に基づ
き、建築物の使用上の支障が起こらないことを確かめる必要がある場合及びその確認方法
を次のように定める。
第1
建築基準法施行令(以下「令」という。)第82条第四号に規定する使用上の支
障が起こらないことを検証することが必要な場合は、建築物の部分に応じて次の表に掲
げる条件式を満たす場合以外の場合とする。
建築物の部分 | 条件式 |
木造 | はり(床面に用いるものに限る。以下この表において同じ。) | D/l>1/12 |
鉄骨造 | デッキプレート版(床版としたもののうち平成14年国土交通省告示第326号の規定に適合するものに限る。以下同じ | t/lx>1/25 |
はり | D/l>1/12 |
鉄筋コンクリート造 | 床版(片持ち以外の場合) | t/lx>1/30 |
床版(片持ちの場合) | t/lx>1/10 |
はり | D/l>1/10 |
鉄骨鉄筋コンクリート造 | はり | D/l>1/12 |
アルミニウム合金造 | はり | D/l>1/10 |
軽量気泡コンクリートパネルを用いた構造 | 床版 | t/lx>1/25 |
この表において、t、lx、D及びlは、それぞれ以下の数値を表すものとする。
t | 床版の厚さ(単位 ミリメートル) |
lx | 床版の短辺方向の有効長さ(デッキプレート床版又は軽量気泡コンクリートパネルにあっては、支点間距離)(単位 ミリメートル) |
D | はりのせい(単位 ミリメートル) |
l | はりの有効長さ(単位 ミリメートル) |
|
第2
令第82条第四号に規定する建築物の使用上の支障が起こらないことを確認する方法は、次のとおりとする。
一 当該建築物の実況に応じた固定荷重及び積載荷重によってはり又は床版に生ずるた
わみの最大値を計算すること。ただし、令第85条の表に掲げる室の床の積載荷重
については、同表(は)欄に定める数値によって計算することができる。
二 前号で求めたたわみの最大値に、構造の形式に応じて次の表に掲げる長期間の荷重
により変形が増大することの調整係数(以下「変形増大係数」という。)を乗じ、更
に当該部材の有効長さで除して得た値が250分の1以下であることを確認するこ
と。ただし、変形増大係数を載荷実験により求めた場合においては、当該数値を用い
ることができる。
構造の形式 | 変形増大係数 |
木造 | 2 |
鉄骨造 | 1(デッキプレート版にあっては1.5) |
鉄筋コンクリート造 | 床版 | 16 |
はり | 8 |
鉄骨鉄筋コンクリート造 | 4 |
アルミニウム合金造 | 1 |
軽量気泡コンクリートパネルを用いた構造 | 1.6 |
1) (社)日本建築学会、鋼構造許容応力度設計基準、2019.10
2) 全国官報販売協同組合、2020年版 建築物構造関係技術基準解説書、2022.11