思考酒後

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一級建築士:④構造の自分用辞典


構造の計算問題でさすがに暗記しておかないといけない事項

  • ヒンジ部においては曲げモーメントが0になる。ヒンジの曲げモーメントを算出する際の鉛直力・水平力は左側と右側で分割して考える。
  • 支点においては曲げモーメントが0になる。回転支点(△)においては水平力が作用する。移動支点(△+_)においては水平力が作用しない。
  • M=σ・Z(σ:応力(N/mm2)、Z:断面係数(N/mm3))
  • 四角の断面係数はZ=BH^2/6。Bは幅、曲げ応力が変化しない方の長さ、Hは高さ、曲げ応力が変化する方の長さ、曲げだけ考える場合、中心においては曲げ応力が0になる方向のこと。
  • 四角の断面二次モーメントはI=BH^3/12。BとHは断面係数と同じ。



 

  • H型鋼などの断面二次モーメントIは全体から空隙部を差し引いて求めることができるのに対し、断面係数Zは差し引いて求めることができない。(理由はよくわかんないけど)
  • BH^3/12の公式を用いることができるのは計算軸に接している場合のみなので、形状によって空隙部を差し引くか、部材を分割して累加するかが必要。
  • 断面係数は断面二次モーメントから求めることができる。Z=I/y。y:中立軸から縁までの距離。
  • たわみ(δ)の公式:Pが荷重、Lがスパン長、E:ヤング係数、I:断面二次モーメント、w:等分布荷重(覚えずら過ぎる)
  • δ1(中央集中荷重、単純梁)=PL^3/48EI
  • δ2(等分布荷重、単純梁)=5wL^4/384EI(48×8=384)
  • δ3(中央集中荷重、片持ち梁)=PL^3/3EI(48/3=16)
  • δ4(等分布荷重、片持ち梁)=wL^4/8EI(8!)

  • 固有周期(T)、質量(m)、水平剛性(k)の関係はT=2×π×(√m)/k
  • 応答せん断力(Q)、質量(m)、応答加速度(a)の関係はQ=m×a
  • 弾性座屈荷重(Pe)、ヤング係数(E)、断面二次モーメント(I)、長柱の座屈長さ(Lk)の関係はPe=π^2×EI/Lk^2

 

だ:弾性座屈荷重Pe

Pe=π^2×EI/L^2

 E:ヤング係数

 I:断面二次モーメント

 L:座屈長さ

 

座屈長さは以下の条件で変化する。

①水平移動拘束

 両端ピン:L

 一端ピン他端固定:0.7L

 両端固定:0.5L→Peとしては最大

 

②水平移動自由

 一端ピン他端固定:2L→Peとしては最小

 両端固定:L

 

ぷ:プレストレストコンクリート構造の区分

Ⅰ種

コンクリート断面に引張応力を生じさせない。フルプレストレス、FPCともいう

 

Ⅱ種

コンクリート断面に引張応力が生じるが、許容応力度以内に制御する。パーシャルプレストレス、PPCともいう。

 

Ⅲ種

コンクリート断面に引張ひび割れを許容するが、そのひび割れ幅を制御する。PRCともいう。

 

 

併用継手

高力ボルトと溶接を併用する場合、高力ボルトを先、溶接を後とした場合、耐力を累加することができる。

 

釣り合い鉄筋比と梁の曲げ耐力

曲げを受けた梁の引張側鉄筋と圧縮側縁コンクリートの応力度がそれぞれの許容応力度に同時に到達するときを釣り合い鉄筋比という。

引張鉄筋比が釣り合い鉄筋比以下の場合は鉄筋量が少ないため、引張側鉄筋が先に許容応力度に到達し、その際はM=at×ft×jによって梁の曲げ耐力を求めることができる。


at:引張鉄筋断面積

ft:鉄筋許容応力度

j:有効せい(=7/8d)

 d:柱のせい(高さ)

 

異形棒鋼の長期許容応力度は同じ

異形棒鋼の長期許容応力度は常に215Nであり、材質を上げても変化なし。
ただしD29未満で215N、D29以上で195Nとなる。