鉄骨鉄筋コンクリート造梁の断面検定
記号説明
$b$ ：コンクリート梁幅（mm）
$D$ ：コンクリート梁せい（mm）
$d_t$ ：引張縁から引張鉄筋重心までの距離（mm）
$l$ ：部材長、内法（mm）
$M_L$ ：長期設計用曲げモーメント（kN・m）
$M_{sn}$ ：積雪荷重による曲げモーメント（kN・m）
$M_{E1}$ ：正加力時の地震荷重による曲げモーメント（kN・m）
$M_{E2}$ ：負加力時の地震荷重による曲げモーメント（kN・m）
$M_s$ ：短期設計用曲げモーメント（kN・m）
$_sZ$ ：鉄骨の断面係数（mm3）
$M_{E1}$：正加力時の地震荷重による曲げモーメント（kN・m）
$M_{E2}$ ：負加力時の地震荷重による曲げモーメント（kN・m）
$_sM_A$ $_L$ ：鉄骨部分の長期許容曲げモーメント（kN・m）
$sM_A$ $_S$ ：鉄骨部分の短期許容曲げモーメント（kN・m）
$_ra_t$ ：引張鉄筋の断面積（mm2）
$rM_A$ $_L$ ：鉄筋コンクリート部分の長期許容曲げモーメント（kN・m）
$rM_A$ $_S$ ：鉄筋コンクリート部分の短期許容曲げモーメント（kN・m）
$M_A$ $_L$ ：長期許容曲げモーメント（=sMAL+rMAL）（kN・m）
$M_A$ $_S$ ：短期許容曲げモーメント（=sMAS+rMAS）（kN・m）
$M_L/M_A$ $_L$ ：長期曲げモーメントの検定値
$M_S/M_A$ $_S$ ：短期曲げモーメントの検定値
$Q_L$ ：長期荷重によるせん断力（kN）
$Q_{sn}$ ：積雪荷重によるせん断力（kN）
$Q_E$ ：地震荷重によるせん断力（kN）
$Q_W$ ：風荷重によるせん断力（kN）
$p_w$ ：せん断補強筋比（％）
$α_L$ ：長期のせん断スパン比による割り増し係数
$α_{S1}$ ：短期正加力時のせん断スパン比による割り増し係数
$α_{S2}$ ：短期正加力時のせん断スパン比による割り増し係数
$_rM_u$ ：鉄筋コンクリート部分の終局曲げ強度（kN・m）
$_sZ_p$ ：鉄骨の塑性断面係数（mm3）
$_sM/M$ ：鉄骨部分の曲げ負担率
$_sM$：鉄骨部分の許容曲げモーメント
（= $_sM _{AL}$ または $_sM _{AS}$）（kN・m）
$M$：設計用曲げモーメント（kN・m）
$_sQ_L$ ：鉄骨部分の長期設計用せん断力（kN）
$_sQ_D$ ：鉄骨部分の短期設計用せん断力（kN）
$_rQ_L$ ：鉄筋コンクリート部分の長期設計用せん断力（kN）
$_rQ_D$ ：鉄筋コンクリート部分の短期設計用せん断力（kN）
$_sQ _{AL}$ ：鉄骨部分の長期許容せん断力（kN）
$_sQ _{AD}$ ：鉄骨部分の短期許容せん断力（kN）
$_rQ _{AL}$ ：鉄筋コンクリート部分の長期許容せん断力（kN）
$_rQ _{AD}$ ：鉄筋コンクリート部分の短期許容せん断力（kN）
曲げモーメントに対する検討
設計用曲げモーメントが許容曲げモーメントを下回ることを、以下の検定式による確認します。
$ M_L/M_{AL} \verb|≦| 1.0 $ （長期曲げモーメントの検定）
$ M_S/M_{AS} \verb|≦| 1.0 $ （短期曲げモーメントの検定）
a) 許容曲げモーメント（単純累加式)
許容曲げモーメントは、鉄筋コンクリート部分と鉄骨部分の累加（単純累加式）により算定します。
$M_A = {_s}M_o+{_r}M_A$$M_A$：許容曲げモーメント（N・mm）
$_sM_0$：鉄骨部分の許容曲げモーメント（N・mm）
${_s}M_o = {_s}Z \cdot {_s}f_t$
$_sf_t$：鉄骨の許容引張応力度（N/mm2）
$_rM_A$：鉄筋コンクリート部分の許容曲げモーメント（N・mm）
${_r}M_A = a_t \cdot f_t \cdot j$
$f_t$：主筋の許容引張応力度（N/mm2）
j：応力中心間距離（=7/8・d）（mm）
d：有効せい（= $D－d_t$）（mm）
せん断力に対する検討
設計用せん断力が許容せん断力を下回ることを、次式により確認します。
$_sQ_L$ $\verb|≦|$ $_sQ _{AL} $ および $_rQ_L \verb|≦| _rQ _{AL} $ （長期せん断力の検定）
$_sQ_D$ $\verb|≦|$ $_sQ _{AD} $ および $_rQ_D$ $\verb|≦|$ $_rQ _{AD} $ （短期せん断力の検定）
a) 許容せん断力【SRC規準】
鉄骨および鉄筋コンクリート部分の許容せん断力はSRC規準により算定します1)。
鉄骨部分の許容せん断力（ $_sQ_A$）は下式により求めます。
$t_w$：鉄骨のウェブ厚さ（mm）
$d_w$：鉄骨ウェブのせい（ $=H-2・t_f$）（mm）
$_sf_s$：鉄骨の許容せん断応力度（N/mm2）
鉄筋コンクリート部分の許容せん断力（ $_rQ_A$）は下式によります。
$_rQ_A$ = $min$ ( $_rQ _{A1} $, $_rQ _{A2} $)
$_rQ _{A1} $ = $b \cdot {_r}j \cdot ({_r}a \cdot f_s+0.5 \cdot p_w \cdot {_w}f_t)$
$_{r}Q _{A2}$ = $b \cdot _rj \cdot \left( 2 \cdot \frac{b'}{b} \cdot f_s+p_w \cdot _wf_t \right)$
$_rj$：鉄筋コンクリート部分の圧縮側と引張側の応力中心間距離（=7/8・ $_rd$）（mm）
$_rd$：有効せい（圧縮縁から引張主筋重心までの距離）（mm）
$_ra$： せん断スパン比による割増係数
（ $α_L$, $α_{S1}$, $α_{S2}$）
$ _ra = \frac{4}{_rM/(_rQ \cdot _rd)+1} $ かつ $ 1 \verb|≦| _ra \verb|≦| 2 $
$_rM$：鉄筋コンクリート部分の設計用曲げモーメント（N・mm）
左端、中央、右端の設計用曲げモーメントのうちの最大値とする。
$_rQ$：鉄筋コンクリート部分の設計用せん断力（N）
左端、右端の設計用せん断力のうちの大きいほうとする。
$f_s$：コンクリートの許容せん断応力度（N/mm2）
$p_w$：あばら筋比（ $=a_w/(b・x)$）（小数）
$p_w$が0.6%を超える場合は0.6%として算定する。
$a_w$：１組のあばら筋の断面積（mm2）
$x$：あばら筋の間隔（mm）
$_wf_t$：あばら筋のせん断補強用許容引張応力度（N/mm2）
$b'$：鉄骨フランジ位置でのコンクリートの有効幅（mm）
$b'$=コンクリート梁幅（b）－鉄骨フランジ幅（B）
b) 設計用せん断力
【構造規定】
ＳＲＣ大梁設計用せん断力決定方法を「構造規定」とした場合、鉄骨部分および鉄筋コンクリート部分の設計用せん断力は以下により算定します2)。
■長期設計用せん断力
鉄骨部分の長期設計用せん断力（ $_sQ_L$）、鉄筋コンクリート部分の長期設計用せん断力（ $rQ_L$）は次式により算定します。
$ _sQ_L = \frac{_sZ}{_sZ+_ra_t \cdot _r j} \cdot Q_L $ （鉄骨部分）
$ _rQ_L = \frac{_ra_t \cdot _r j}{_sZ+_ra_t \cdot _r j} \cdot Q_L $ （鉄筋コンクリート部分）
■短期設計用せん断力
鉄骨部分の短期設計用せん断力（ $_sQ_D$）、鉄筋コンクリート部分の短期設計用せん断力（ $rQ_D$）は次式により算定します。
$_sQ_D$ = ${_s}Q_L$ + $\frac{_sM_1+_sM_2}{l'}$ （鉄骨部分）
$_rQ_D$= $min$ ( $_rQ _{D1}$, $_rQ _{D2}$) （鉄筋コンクリート部分）
$_rQ _{D1}$ = $_rQ_L$ + $ \frac{_rM_1+_rM_2}{l'}$
$ _rQ _{D2}$ = $n \cdot (Q_L+Q_E-{_s}Q_D) $
$_sM_1$：鉄骨部分の一端の短期許容曲げモーメント（N・mm）
$_sM_2$：鉄骨部分の他端の短期許容曲げモーメント（N・mm）
$l'$：梁の内法スパン（mm）
$_rM_1$：鉄筋コンクリート部分の一端の終局曲げモーメント（N・mm）
$_rM_2$：鉄筋コンクリート部分の他端の終局曲げモーメント（N・mm）
$n$：割増係数
積雪時、暴風時においては、長期および短期設計用せん断力算定式の $Q_L$を $Q_L+QSn、Q_L+Q_W$に置き換えて求めます。
【ＳＲＣ規準】
ＳＲＣ大梁設計用せん断力決定方法を「ＳＲＣ規準」とした場合、鉄骨部分および鉄筋コンクリート部分の設計用せん断力は以下により算定します2)。
■長期設計用せん断力
鉄骨部分の長期設計用せん断力（ $_sQ_L$）、鉄筋コンクリート部分の長期設計用せん断力（ $_rQ_L$）は次式により算定します。
$_sQ_L = \frac{_sM_d}{M_L} \cdot Q_L$ （鉄骨部分）
$_rQ_L = \frac{_rM_d}{M_L} \cdot Q_L$ （鉄筋コンクリート部分）
ここで、 $ _sM_d = {_s}M_o $ 、 $ _rM_d = M_L-{_s}M_d $
■短期設計用せん断力
鉄骨部分の短期設計用せん断力（ $_sQ_D$）、鉄筋コンクリート部分の短期設計用せん断力（ $_rQ_D$）は次式により算定します。
$ _sQ_D = \frac{_sM_d}{M_S} \cdot (Q_L+Q_E) $ （鉄骨部分）
（鉄筋コンクリート部分）
ここで、 $ _sM_d = {_s}M_o $ 、 $ _rM_d = M_S-{_s}M_d $
1） 日本建築学会：鉄骨鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説；P.14-16，1987.6
2） 国土交通省：2007年版建築物の構造関係技術基準解説書；P.664-665，2007.8