構造設計に関すること

ラーメン構造は必ず梁降伏にすべきなの?

久々の更新で、今日はこんなテーマについて。先輩から、ラーメン構造は必ず梁降伏が基本と言われたので、本当かいな?という疑問です。

まず事実をおさえておくと、黄色本を見る限り「しなければならない」という文言はない。望ましい、とかそんなニュアンスだと思います。

冷間マニュアルを読んでも同じことが書かれてあって、必ずしも梁降伏型にする必要はないけど、やった方が良いくらいの書き方。

例えばルート1に関しては、「応力割増し」をすることになっている。柱が通る内ダイアフラム形式と、その他の形式(例えば通しダイア、ちなみに外ダイアも柱は通るがその他の形式に属する)。さらにSTKR400とBCR295で割増し係数が違ってくる。

この割増し係数は「柱のみに掛ける」という点がポイントで(だと思っているが)、要は梁降伏型をイメージした設計思想のように思います。確かに、梁が壊れるよりも、柱が倒壊する方が危なそう。

 

次にルート2を飛ばして、ルート3。ルート3ではいよいよ梁降伏を設計する。では、どうやるか?

皆さんご存知の柱梁耐力比というものを算定する。つまり、柱の全塑性時の曲げ耐力、梁の曲げ耐力、パネル部の曲げ耐力を比較して、梁より柱の曲げ耐力を大きくすれば、「先に梁が壊れるよね」という設計なのです。

梁の曲げ耐力は1.5倍した値、パネル部は1.3倍して、両者の小さい値に対して、柱の曲げ耐力と比較します。なぜ、1.5倍やら1.3倍するのか、ハッキリとした理由は分かりませんが、鉄骨の曲げ耐力が予想以上に大きくなる、ことに安全をみているかもしれません。

例えばSS400材は現在でもラーメン構造に使用されていますが、降伏比の上限が無いので、極端な話、降伏強度が公称値よりずうっと大きい可能性もあります。そういった不測の事態に対して安全率で対処、ということでしょうか。

でルート3は、必ずしも梁降伏型である必要はなくて、Qu/Qunを満足していればOK。(STKRの場合、梁降伏型は絶対ですが話は省略しました。)

 

で、ルート2。わざわざルート2を最後に残しておいたのは、ルート2が「完全なる梁降伏型」を目指した設計手法だから。

ルート2は柱梁耐力比が、柱頭と柱脚以外必ず1.5倍を超えるように設計します。

ルート1では、梁降伏型を少し意識し⇒ルート3では梁降伏型を目指すけど、やらなくてもOK⇒ルート2だと、梁降伏型絶対!

というような設計体系が、現状の鉄骨造の計算になっています。

 

ルート2という計算手法は、とても頭の固い柔軟性の無い子に育っておりまして。平面的、立面的に剛性の偏りは許されないし、上記のように、梁降伏型も絶対。

だったらルート3で設計しちゃうわ、というのが設計者の本音でしょう。なんでこんなルートがあるの、改めてそう思っちゃいました(話のオチは変わってしまったけど)。

スポンサーリンク
 

こちらも人気の記事です

ピックアップ記事

  1. 【書評】耐震構造の基礎は正真正銘の名著だった。
  2. 本当は教えたくない、鉄骨構造をマスターしたいなら手元に置きたい参考書3選。 
  3. 建築系ブログを500記事書いて何が変わったか?
  4. 建築系ブログを200記事書いたときのPVは?
  5. ブログ記事のネタは連想することで大量生産できる、と言う話

関連記事

  1. 構造設計に関すること

    構造目線で考えよう。3本の矢を折るために必要な力とは。

    椀の上に箸をおくとき、本を積むとき、私たちは、『落ちないように、崩れな…

  2. 構造設計に関すること

    曲げひび割れモーメントとは何か?

    ども、tyazukeです。RC部材に曲げ応力が作用するとひび割…

  3. 構造設計に関すること

    小梁はX、Y方向の、どちらに架けるほうが有利か?

    ども、tyazukeです。仮定断面を検討するとき、小梁をどちら…

  4. 建設業界のこと

    僕が土木工学科から建築学科へ転科した理由とその後。

    僕は、高専(工業高等専門学校)に通っていましたが、そこには建築学科が無…

  5. 構造設計に関すること

    数回の地震に耐える建築物の設計とは?

    熊本地震が起きて構造設計者が感じたこと。それは、『今後は数回の地震に耐…

  6. 構造設計に関すること

    露出柱脚のキレイな納め方のコツ。

    ども、tyazukeです。ご存知の通り柱脚には3種類あります。…

スポンサーリンク

最近の記事

Tazukeのおすすめ書籍

  1. 建築のこと

    基礎から学ぶ、隣の音が聞こえないマンションの特徴と遮音等級について
  2. 建築のこと

    藤村龍至が唯一無二の存在に成れたメディア戦略について
  3. 労働

    業界人が考えた、有名な建築家になるために必要なこと6つ。
  4. 建築のこと

    本当は教えたくない、構造力学の勉強で役立った良書3選
  5. 一級建築の試験勉強

    本当に知りたかった!一級建築士と二級建築士は何が違う?
PAGE TOP