鉄骨造柱の断面検定

記号説明

A :全断面積

Aw :ウェブ有効断面積

Z :断面係数

ft :許容引張応力度

fb :許容曲げ応力度

fs :許容せん断応力度

fc :許容圧縮応力度

σb :曲げ応力度

σc :圧縮応力度

τ :せん断応力度

N :設計用軸力

M :設計用曲げモーメント

Q :設計用せん断力

軸力と曲げモーメントに対する検討

a) H形鋼

σc=N/A :圧縮応力度

σbX=MX/Zy :曲げ応力度

σbY=MY/Zx

τ=Q/(t1H)fs :せん断応力度

σc/fcσbX/fbσbY/fb1.0

強軸まわりは、必ず横座屈( lb)を考慮したfb、弱軸まわりは fb=ft

lbは階高とします

b) 角形鋼管

σc=N/A σbX=MX/Zy σbY=MY/Zx τ=2Q/A σc/fcσbX/fbσbY/fb1.0

fb=ftとします。

c) 鋼管

σc=N/A cσb=(MX2MY2)1/2/Zc

tσb = (MX2MY2)1/2/Zt

τ=2(QX2QY2)1/2/A σc/fcσb/fb1.0

せん断に対する検討

σ2+3τ2ft1 …(1)

τfs1 …(2)

a) H形断面の場合

 ・曲げ許容応力度にウェブを考慮する場合

   検定値は(1)または(2)の大きい方とします。

   その際、 σ=σc+σbσb=σb×(H2t2)/Hとします。

 ・曲げ許容応力度にウェブを考慮しない場合

  検定値は(2)とします。

b) それ以外の断面の場合

検定値は(1)または(2)の大きい方とします。

 その際、 σ=σc+σbx+σbyとします。

柱の座屈長さ係数は、「鋼構造塑性設計指針」(6.65)~(6.67)式により、水平移動が拘束されない場合の座屈長さ係数Kを求めます。

座屈長さ係数は、以下の式より求めます。

GAGB(π/K)2366(GA+GB)=π/Ktan(π/K)

G:節点に集まる柱と梁の剛度の比

G=(lc/lc)(lg/lg)

添え字のA,Bは、柱の両端の節点を示します。

  • 柱端がピン接合の場合は、G=10とします。

  • 節点に接する梁が無い場合は、G=10とします。

  • 混合構造の場合、節点に接する部材の構造種別がRC造またはSRC造のときは、その部材の剛性をヤング係数比により補正して計算します。

  • 節点に接する部材の角度は考慮していません。

  • 一本部材の指定は考慮していません。

  • 梁の結合状態および支点の状態は考慮していません。

I:断面2次モーメント 添え字cは柱、gは梁

l:部材の長さ 添え字cは柱、gは梁

特殊形状による材長を考慮します。

:節点に集まる部材についての和

幅厚比の検討

a) 部材ランクの検討 ※部材ランク検討機能は現状では一部対応となります。

構造規定の幅厚比により、部材ランクを検討します。

部材断面部位鋼種FAFBFCFD
H型鋼フランジ400N/mm2
490N/mm2
9.5
8
12
10
15.5
13.2
左記以外
ウェブ400N/mm2
490N/mm2
43
37
45
39
48
41
円形鋼管-400N/mm2
490N/mm2
50
36
70
50
100
73
角形鋼管-STKR400333748
-STKE490273241
-BCR295303443
-BCP235333748
-BCP325273241
H型鋼フランジ400N/mm2
490N/mm2
9
7.5
11
9.5
15.5
13.2
ウェブ400N/mm2
490N/mm2
60
51
65
55
71
61
b) 幅厚比

幅厚比の検討式、およびb、dの取り方を以下に示します。

断面部位検討式
H形鋼フランジbt2b=B2
ウェブdt1d=H2t2
角形鋼管-dtd=H
鋼管-dtd=D