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基本事項


荷重入力


クライテリア


・長期

・短期

断面性能/荷重


ft(長期) =N/㎟

ft(短期) =N/㎟

fb(長期) =N/㎟

fb(短期) =N/㎟


qa(短期) =kN/本


Ix =cm4

Iy =cm4

Zx =cm3

Zy =cm3

A =cm2


iy =cm

J =cm4

λy =

W自重 =N/m


長期(弱軸方向)荷重 =kN/m

短期(強軸方)荷重 =kN/m

曲げ


・常時 :

M弱軸 = kNm

σb弱軸 = N/㎟

σb弱軸/ft =

・風荷重時 :

M強軸 = kNm

σb強軸 = N/㎟

σb強軸/fb + σb弱軸/ft =

せん断


・風荷重時 :

Q強軸 = kN → Q強軸/Qa =

たわみ


・常時 :

δ弱軸 = ( δ弱軸/l = )

・風荷重時 :

δ強軸 =

→ δ(= √(δ弱軸2強軸2) ) =

( δ/l = )


解説


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。

λbpλbのとき

\[ f_{b} = \frac{F}{ν} \]

pλbbeλbのとき

\[ f_{b} = \frac{\left\{1 - 0.4\frac{λ_{b}ー_{p}λ_{b}}{_{e}λ_{b} - _{p}λ_{b}}\right\}F}{ν} \]

eλbb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。

b)角形鋼管

許容曲げ応力度fbはftとします。

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)M1212.124.128.2長期の1.5倍
M1621.442.950.3
M2033.567.078.5
M2240.581.195.0
M2448.296.4113
M2761.0122.0143
M3075.4151.0177
F10TM1217.033.935.1
M1630.260.362.3
M2047.194.297.4
M2257.0114.0118
M2467.9136.0140
M2785.9172.0177
M30106.0212.0219
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、4.8M127.7915.613.5長期の1.5倍
M1614.529.025.1
M2022.645.339.2
M2228.056.048.5
M2432.665.256.5
M2742.484.873.4
M3051.810489.8
5.6、5.8M129.7319.516.9
M1618、136.331.4
M2028.356.649.0
M2235.070.060.6
M2440.881.570.6
M2753.0106.091.8
M3064.8130.0112
6.8M1213.627.323.6
M1625.450.844.0
M2039.679.268.6
M2249.098.084.8
M2457.1114.098.9
M2774.2148.0129
M3090.7181.0157

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

Q強軸 = wx*l/2

b)2連梁

Q強軸 = 5*wx*l/4

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。

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。

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