■お願い■ このページは時間をかけて、少しずつ作っていきます。気長に見守って下さい。
但し、教科書を作るつもりはありませんので資料を調べている訳ではありません。
自分の経験だけで書いていきますので、大きな心で見守って下さい。
from 2000/07/02
更新 2000/07/02
| ●中学生なら分かる？建築構造計算● | |||
| 建築の構造計算について、実務で使う用語で説明をしてみます。 | ご意見 メール | ||
| 建築の構造計算 | 小学生に戻る |
■はじまり■ まず、使い道の多い、鉄骨造【Ｓ造】単純梁の設計から始めます。普通の床梁です。 一般に床の小梁の計算は、まず荷重を計算します。 荷重には、固定荷重と、積載荷重があります。 |
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| ■固定荷重■ | ページの先頭へ | ||
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固定荷重は、別名、Dead Load：死荷重＝動かない荷重とも表現されます。 決まった荷重、例えば、鉄骨造の場合、仕上の重さ・コンクリートの重さ デッキの重さ・梁の重さ・耐火被覆の重さ・天井の重さといったものです。 本ではその通り。では、本当に動かない荷重かというと、実はそうでもない、 民間の建物の用途変更や改装などによる仕上げの変更だけではなく、 専用住宅では用途変更がないから、と思ったら大間違い、例えば軟弱地盤で、 杭を打ちたくない、大げさな基礎にはしたくないから、床をALC版で設計し、 工事では、デッキ＋コンクリートという場合もあるので、用心しましょう。 その場合小梁が持たないではプロとしては失格ですね、疑うことも大事です。 |
？積載荷重 | ||
| ■積載荷重■ | ページの先頭へ | ||
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積載荷重は、別名、Live Load：活荷重＝動く荷重とも表現されます。 建物またはその部屋の用途により、予想される重さ、例えば、利用する人数 家具の重さ・収納する物の重さです。移動可能ということですかね。 住宅で、食事の時は一つの部屋に集まり、寝るときは、それぞれの部屋に 別れる場合、そのたびに、小梁の断面を変更するのは、当然面倒ですから、 最高に集まって、家具を置いた状態で計算します。その結果が、建築基準法 施行令の８５条にもありますが、この法律は最低限の値ですから参考値です。 ここでも、本当にその用途で使うのかを疑いましょう。法律は補償しません。 積雪荷重とは混同しないで下さいね。積載荷重と積雪荷重は違うものです。 |
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| ■重さと荷重の単位■ | ページの先頭へ | ||
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具体的な、固定荷重・積載荷重を計算する前に、重さと荷重の単位についてです。 １００Ｎなどと表記します。Ｎは、ニュートンと読みます。 例えば、体重６０ｋｇの人が、梁の上に立った時、約６００Ｎの荷重となります。 質量６０ｋｇに、重力の加速度、ｇ＝9.80665 m/s2 を掛けた値ですが、 理科年表によると、京都大学の重力室では、ｇ＝9.7970727 m/s2 ですから、 どの場所でも一定の値という訳ではありませんから、ｇ＝１０にしましょう。 ｋｇであらわす値の１０倍、この方が分かり易いでしょう。 |
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| ■具体的な荷重■ | ページの先頭へ | ||
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具体的な、固定荷重を計算してみます。具体的な積載荷重の説明は省略します。 倉庫や工場では、特別に積載荷重を計算しますが、ここでは止めます。 例１）一番簡単な、事務所の場合（システムフロアも何も無し） 仕 上（長尺塩ビシート）--------------- ５０Ｎ（均しモルタル無し） コンクリート （山上８０mm）------- １９２０Ｎ (24N/mm×80mm) 〃 溝部分換算厚 １１mm ------------- ２６０Ｎ (24N/mm×11mm) デッキプレート（ALB16）------------- ２００Ｎ 小梁自重 (H-300x150-2000@) --------- ２００Ｎ (367N÷2.0m＝183.5) 耐火被覆（なし） 天 井（ＰＢ＋クロス張り）----------- ２００Ｎ ------------------------------------------------------- 合 計 ２８３０Ｎ 積載荷重（基準法施行令の値を採用） ２９００Ｎ ------------------------------------------------------- 床梁設計用荷重の合計 ５７３０Ｎ／ｍ2 私は、事務所の場合は、固定間仕切りが無ければ、重さに算入しません。 |
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| ■単純梁の応力■-1- | ページの先頭へ | ||
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応力計算の公式は、３種類だけおぼえて下さい。あとは、これの複合です。 (1)等分布荷重の場合（仮定断面は、これだけで充分です） ｗ 1 ||||||||||||||||||||||||| Ｍo＝ ---×ｗ×Ｌ×Ｌ ========================= 8 | | +--------- L -----------+ |
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| ■単純梁の応力■-2- | ページの先頭へ | ||
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(2)集中荷重が奇数個の場合（ｎは偶数：ｎは荷重の数＋１でも良いですね） Ｐ n ↓ Ｍo＝ ---×Ｐ×Ｌ ========================= 8 | L/n | L/n | 1 +-----------+-----------+ 例）ｎ＝2 の時、Ｍo＝---・Ｐ・Ｌ | | 4 +---------- Ｌ ---------+ 1 例）ｎ＝4 の時、Ｍo＝---・Ｐ・Ｌ 2 |
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| ■単純梁の応力■-3- | ページの先頭へ | ||
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(3)集中荷重が偶数個の場合（ｎは奇数：ｎは荷重の数＋１でも良いですね） Ｐ Ｐ (n+1)(n-1) ↓ ↓ Ｍo＝ ----------×Ｐ×Ｌ ========================= 8n | L/n | L/n | L/n | 1 +-------+-------+-------+ 例）ｎ＝3 の時、Ｍo＝---・Ｐ・Ｌ | | 3 +---------- Ｌ ---------+ 3 例）ｎ＝5 の時、Ｍo＝---・Ｐ・Ｌ 5 |
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| Ｓ造小梁計算用プログラム | ページの先頭へ | ||
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●済みません。文字で説明するのが面倒なので、計算ソフトを作りました。 広幅Ｈ形鋼は制限無し無期限で試用無料です。勉強用には十分でしょう。 鉄骨造小梁計算プログラム STEEL_B1 ダウンロード |
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