手摺・架台・壁下地など小さな強度計算でお困りの方へ│有限会社アクト

その手摺はもつか?

剛とピンは断面で決まる

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上図のAとBは同じ断面積だけれど、Aの方が曲げに強い。
理由は、前回の記事で参照して下さい
断面Aでは鋼材にならないので中央でつなげてみると
見慣れたH型鋼の断面が見えてきます。

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上下の塊がフランジ、中央のつなぎがウェブとなります。
H鋼は、フランジ部分が曲げを負担すると言われます。
その理由はこれでよく分かります。

また、この断面を横にすると、明らかに
断面2次モーメントと断面係数は小さくなります。
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強軸と弱軸の意味もそこにあります。


H鋼の継ぎ手や仕口は、
フランジとウェブが接合されていれば剛接合となり、
フランジが接合されていなければ、ピン接合となります。


曲げが伝われば、剛接合。
そうでなければ、ピン接合と見る訳です。
これを、応力図と重ね合わせると面白い。
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応力図から言えば、
端部が剛だと端部にモーメントが発生します。
端部がピンだと端部にはモーメントが発生しません。


このことから、現場での剛接合が大変に面倒だと分かる。
全断面を接合しないと鋼材表の断面性能は出ないからです。
アングルを剛接合と見ないのはここからも分かります。


アングル架台などを作る時には、ご用心。
こりゃ、計算出来ないなぁ。
普通ボルト(現場でクルクル止める普通のボルト)の
摩擦だけで建ってるね。
というものは意外と多くあります。
※普通ボルトは摩擦の強度を期待してはいけないボルトです。


ボルト2本で止めたから、動かない。
などという期待には意味がありません。
ボルトの本数に関係なく、断面の接合具合が重要なのですから。


そんな架台、作らないで下さい。


また、両端剛の梁より単純梁の方が中央のモーメントが大きくなる。
たわみ易いので、その分
断面2次モーメントの大きな部材を選ぶこととなります。


単純梁で計算した方が、曲げに対して安全側の部材を選ぶわけです。
端部をピンと仮定するのは、計算上の安全を見ているとも言えます。
※これは、梁の話。
  軸力が発生する支柱などは、もう少し注意が必要です。

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