鉄骨造柱の断面検定

記号説明

$A$ ：全断面積

$A_s$ ：せん断断面積

$Z$ ：断面係数

$f_t$ ：許容引張応力度

$f_b$ ：許容曲げ応力度

$f_s$ ：許容せん断応力度

$f_c$ ：許容圧縮応力度

$σ_b$ ：曲げ応力度

$σ_c$ ：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

軸力と曲げモーメントに対する検討は、許容応力度に対する軸力と曲げモーメントによる応力度の検定比の合計が1.0以下であることを確認します。

a) 円形鋼管以外

$σ_c=N/A$ ：圧縮応力度

$σ_{bX}=M_X/Z_y$ ：曲げ応力度

$σ_{bY}=M_Y/Z_x$：曲げ応力度

強軸まわりは、必ず横座屈（ $l_b$）を考慮したfb、弱軸まわりは $f_b=f_t$

$l_b$は階高とします

b) 円形鋼管

$σ_c=N/A$：圧縮応力度

$\sigma_b =\frac{ \sqrt{M_{X}^2 ＋ M_{Y}^2} }{Z}$ ：曲げ応力度

せん断と組み合わせ応力度に対する検討

せん断に対する検討は、(1)式で許容せん断応力度に対するせん断力応力度の検定比が1.0以下であることを確認します。

組み合わせに対する検討は、(2)式で曲げモーメント、軸力、せん断力による応力度と許容断応力度に検定比が1.0以下であることを確認します。

$$\frac{\tau}{f_s} \leqq 1 \tag 1 $$ $$\frac{\sqrt{\sigma^2+3\tau^2}}{f_t} \leqq 1 \tag 2 $$

$τ=\frac{Q}{A_s}$ ：せん断応力度

S造条件で「曲げ・軸・せん断応力度の組み合わせ検定」と「柱の許容曲げモーメント計算時にウェブを考慮するか」の指定によって(1)式を採用するか、(1)式と(2)式の大きい方を採用するか選択できます。

「柱はせん断のみ考慮」を選択した場合

(1)式を採用します。

「柱はせん断のみ考慮」を選択しない場合

H形鋼の場合

「ウェブを考慮する」を選択した場合は(1)式、(2)式の大きい方を採用します。

「ウェブを考慮しない」を選択した場合は(1)式を採用します。

それ以外の断面の場合

(1)式、(2)式の大きい方を採用します。

柱の座屈長さ係数

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。

G：節点に集まる柱と梁の剛度の比

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。

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。