鉄骨造の建物では、床にＲＣを用いることが一般的です。室内環境や、床剛性を確保したほうが構造的に有利だからです。ただし、構造的に留意する点がいくつかあります。
まず、荷重が重くなること。これは当然です。続いて、「剛性評価」。鉄骨造はＲＣ造ほど剛性評価にうるさくないですが（そもそもＲＣのように雑壁が躯体と一体にならないので）、床は別です。
ＲＣ床を、そのまま鉄骨梁の上に載せただけでは、せん断力を上手く伝達できません。そのため、鉄骨梁上にスタッドを打ち、そのスタッドとコンクリートを一体化させることで、せん断力を伝達します。
さて、梁上スタッドとＲＣ床が一体になると、梁の剛性を「原剛性（鉄骨梁そのものの剛性）」で評価することは少し乱暴です。
そのため、ＲＣ梁と同じように有効幅を考慮します。この有効幅baはスパンと隣の鉄骨部材との距離で決まる値なのです。
式はこんな感じ↓。
係数aの考え方、baの取り方は下図の通り（建築学会 各種合成構造設計指針・同解説より）
ちょっと面倒な式です。aとLの判定により式が変わる。ですから、計算間違いしないためにも、ある程度の「勘所（あたり）」をつけておきたいものです。
今回は、鉄骨梁に考慮するスラブの有効幅baの「勘所（あたり）」を整理しました。
Baはスラブ幅の15～40％程度、スラブ幅の50％より大きくはならない。
今回、aの値は1～3ｍまで変化させました。鉄骨梁の場合、ほとんどフラットデッキで床を受けます。フラットデッキの標準的なスパンが3.0ｍなので、これを上限としました。
鉄骨梁の場合、あんまり短いスパンはありませんから４ｍを最低値として、よくある偶数割のスパンで14ｍまで。ラーメン及び連続梁の場合、単純梁の場合に分けてグラフ化します。
下図は、不静定梁における有効幅をa＝1、2、3ｍで場合分けし、プロットしたものです。
すると、スラブの幅aが大きくなればなるほど、有効幅が大きくなります。考えてみれば当然の結果です。
しかし、スラブ幅aと有効幅baの関係でみると話は別です。例えば、a＝１のとき、baの最大値は0.46ｍでおよそ46％が有効幅です。a=2のとき、baの最大値は1.11ｍで37％が有効幅となります。
計算すると、aの値が大きくなるほどaに対する有効幅baの割合は低下しました。スラブ幅はフラットデッキに合わせて3ｍとすることが一般的でしょうから、15～40％くらいが、一般的な有効幅と言えます。
また、この基準式を眺めると、Ｌの値が無限に近づくとき0.5aとなります。つまり、有効幅は極端に考えても、スラブの半分以上にはならないのです。
次に単純梁の有効幅について考えます。単純梁も傾向は同じですが、値の大きさに違いが見えました。具体的には、単純梁の方が不静定梁よりも5～7％ほど有効幅が大きくなったのです。
スラブの有効幅は、スラブ幅の15～40％が一般的。不静定梁よりも単純梁が5～7％大きい。
タイトルの通りなのですが、スラブの有効幅は、スラブ幅の15～40％が一般的でした。また不静定梁よりも単純梁が5～7％大きい結果です。
ラーメンや連続梁は固定度があるので、スラブの効果が小さくなる。単純梁は両端の固定度が０なので、スラブの効果がモロにでる、といったところでしょうか。
今回は、スラブの有効幅について勘所、ざっくりとした数値を整理しました。これを覚えるだけで計算間違いに気づけそうです。間違ってもスラブ幅の50％以上を有効幅にとらないよう、気を付けたいですね。
