井澤です
■問題1
鉄骨構造において、圧縮材の許容圧縮応力度は、その材の有効細長比が大きくなるほど小さくなる。(一級構造:平成16年No.15)
■問題2
鉄骨鉄筋コンクリート構造の柱の設計において、コンクリートの許容圧縮応力度は、一般に、圧縮側鉄骨比に応じて低減させる。(一級構造:平成22年No.19)
■問題3
鉄骨造の「耐震計算ルート1」において、プレス成形角形鋼管(BCP材)の柱材に対し、地震力による柱応力の割増しを行い、許容応力度計算を行った。(一級構造:平成23年No.18)
■問題4
高さ15mの鉄骨造の建築物を耐震計算ルート2で設計する場合、筋かいの水平力分担率を100%とすると、地震時の応力を1.5倍以上として設計する。(一級構造:平成18年No.16)
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■解答
問題1~4まですべて正。
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低減?割増?という方も多いのではないでしょうか?
許容応力度計算(耐震計算ルート1)では、次のことを確認します。
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応力度 ≦ 許容応力度
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そんなの分かっている、と言われそうですが、では、問題1から4までの記述は、左辺の「応力度」のことか、右辺の「許容応力度」のことか、分かっていますか?
―――――――――ポイント―――――――――
問題1と2は、右辺の「許容応力度」の低減、
問題3と4は、左辺の「応力度」の割増しです。
どちらも厳しく規制されているのです。
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① 右辺の「許容応力度」の低減
「許容応力度」が低減されれば、部材に生じる「応力度」を低く抑えなければなりません。
② 左辺の「応力度」の割増し
応力度は(応力/断面積)ですから、問題3、4の「応力」の割増しは、「応力度」の割増しと同じです。
部材に生じる「応力度」を割増しした場合でも「許容応力度」以下としなければならないならば、①と同様に、部材に生じる「応力度」を低く抑えなければなりません。
したがって、①も②も、どちらも厳しく規制されているのです。
①「許容応力度の低減」で厳しくするのか、②「応力度を割増し」で厳しくするのか、どっちなのかを覚える必要はありません。どちらも厳しく規制されていることが分かれば良いです。
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厳しく規制される理由は次のとおりです。
■問題1 S造で細長比が大きくなると(=細長くなると)座屈するおそれがあるため、許容圧縮応力度を低減します。
■問題2 SRC造で圧縮側鉄骨比が大きいと(=圧縮側鉄骨断面積が大きいと)コンクリートの充填性が低下するため、許容圧縮応力度を低減します。
■問題3 冷間成形角形鋼管(BCP・BCR)は、角形に成形する際に一部をすでに塑性化させており、塑性変形能力が低下していますので、応力度を割増しします。
■問題4 S造で筋かいの水平力分担率が大きくなると、脆性破壊のおそれがあるため、応力度を割増しします。なお、割増し係数は次のとおりです。
ポイント:鉄骨造の地震時応力の割増し(耐震計算ルート2)
筋かいの水平力分担率β |
割増し係数 |
β≦5/7(約71%) |
1+0.7β |
β>5/7 |
1.5 |
ポイント1:β≦5/7でも、βに応じて割増しがある。
ポイント2:β>5/7では、一律1.5倍の割増し。
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