鉄骨梁の横補剛の強度・剛性に対する検討 Ver.1.04へ

鉄骨横補剛検討ツールを若干修正して、
Vectorさんに差し替え登録致しました。 

※Version 1.04 での変更点は以下のとおりです。


 ・ワークシート「共通事項」
  上端拘束区分を合成スラブとした場合の検討用応力算出方法を追記した。
  合成スラブで上端拘束している場合に準じる横補剛材の検討方法を
  「鉄骨梁のみ」から「合成梁として上端拘束」へと変更し、検討方針と整合させた。

 ・ワークシート「補剛検討」
  計算条件において「横補剛のみ」で使用する場合の表現を補正した。
  合成スラブで上端拘束している場合の検討用曲げモーメント算出セルを
  スタッドボルトにより上端拘束される合成梁と同様になる数式へ変更した。

・・・前回、Ver.1.03 から4か月ほどですから、
   あまり、画期的な変化はありません。。。  

 ご指摘頂いた
 合成スラブでの上端拘束されたケースでの
 検討方針を統一して修正した形の
 些細な補正です。 

 Ver.1.03では、スタッド合成梁と同様に考える検討方針としていながら
 検討用曲げモーメントの算出が対応できていなかった様であり、
 関連するセルの数式を対応させています。
 また、所要剛性も同様にスタッド合成梁に準じるようにしました。


ご利用の方々には、
お手数ですが、

Vector さんよりダウンロードして
 Ver.UP して頂きたいのでお願いいたします。

 
 ※ 一応、ブログでもリンクを貼っておく事にしました。


『 Vector 』さんのサイトへ  リンクするならクリック 

     

 建築関係でも使えそうなソフトをダウンロードできる便利なサイトです。


今回、 Ver.1.03 公開時に
合成スラブの対処も加えましたが、
設計上の判断が不明快な所もあります。。。 

適宜、設計者の判断でお願いいたします。


 ソフト名:鉄骨梁の横補剛の強度・剛性に対する検討 (Ver.1.04)
        (フリーソフト扱いにしているのでお気軽に…)




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No title

御対応 感謝致します

Re: No title

一通りの動作チェックでVer.UPしています。
もし、不具合などあるようでしたら
また、教えて頂ければ有難いです。

これからも
ご活用頂ければ、幸いです。
ありがとうございます。

横補剛

こんにちわ
内容を確認していて、ちょっと疑問点がありますので教えて下さい

上端拘束の時のfZ(ボルト群のZ)ですが、2列打ちの時当然ですが2倍してます(セルR24)
しかししながらボルト反力Rnの計算時に更に列数で割っています(セルM42)
Rn=M/(fz・fnymax)

従って、1列うちの場合の1/4の反力となっています


Zを2倍しているのでRn計算はM/fzのみで良いのでは?

ご確認よろしくお願い致します。

Re: 横補剛

> 上端拘束の時のfZ(ボルト群のZ)ですが、2列打ちの時当然ですが2倍してます(セルR24)
> しかししながらボルト反力Rnの計算時に更に列数で割っています(セルM42)
> Rn=M/(fz・fnymax)
> 従って、1列うちの場合の1/4の反力となっています
> Zを2倍しているのでRn計算はM/fzのみで良いのでは?


コメントありがとうございます。

この上端拘束時の
ボルト群のfZなのですが、
参考にしていた
建築センター計算例ではnX=1列うちしかなく迷っていました。

ツール作成時にボルト列数を増やす時の考え方としては、
fZ算定は全てのボルトに対して、
fni・fYiの総和を求めてから
最も下側にあるボルト群までの距離fYmaxで除して求めるようにしています。

そう考えた場合、
求めているfZはfYmaxの位置にあるボルト群に対する
(1列打ちでは1本分、2列打ちでは2本分…fnymax)
負担軸方向力が、M/fZだと考えています。

負担せん断力 Rq とのボルト1本当たりに対する
組合せ力を考えるにあたり、
Rn=(M/fZ)・(1/fnymax)=M/(fZ・fnymax)
として、
ボルト1本当たりの検定を行う形で良いと思っていたのですが。。。

コメント頂いた内容から考えると、
確かに
fZ評価でボルト列数の増加が考慮されている気もしてきました。v-390

少し、試算してみながら考えていたのですが、
ご意見・ご助言など頂ければ、
有難いところです。

如何でしょうか。v-388
よろしくお願いいたします。

re:横補剛

>ボルト1本当たりの検定を行う形で良いと思っていたのですが。。。

1列打ちのfZと2列打ちのfZが同じなら(1/fnymax)でボルト1本あたりのせん断力が出ると思いますが、fZを列数に応じて割増しているのなら(1/fnymax)は不要ですよね。

大梁と補剛材が同じとすればボルト1本あたりのせん断力は2列の場合1/4 3列の場合1/9になります。(明らかにおかしいと思うのですが)

fZの取り方については単純に2列ならば2倍で良いと思いますが、正確には”回転中心”からの距離ですので上フランジの列間からの距離だと思います。
(2列ならば列間距離の半分、3列ならば2列目)

追記

追記です

単位で考えてみました

fzの単位はボルト本数を考慮しているので (mm本)
Mの単位は(kNmm)
QはM/fz=(kNmm)/(mm本) =((kN/本) 1本あたりのせん断力

もしQ=M/(fZ fnymax)とすると (kN/本^2)となりおかしいと思うのですが。

Re: re:横補剛

kozo83 様
ご助言頂きまして、ありがとうございます。

> 1列打ちのfZと2列打ちのfZが同じなら(1/fnymax)でボルト1本あたりのせん断力が出ると思いますが、fZを列数に応じて割増しているのなら(1/fnymax)は不要ですよね。
>
> 大梁と補剛材が同じとすればボルト1本あたりのせん断力は2列の場合1/4 3列の場合1/9になります。(明らかにおかしいと思うのですが)


前回のコメント頂いた内容から、
さらに2列・3列のケースも試算して
ご指摘の結果となる事は承知いたしました。

これは、
よくよく見直しているうちに、
杭基礎の軸力分配を行う際にも同様な考え方をしているのですから、
ご指摘頂いた様に
上端拘束時されているボルト1本当たりの軸方向力は
 Rn=M/fZ
この式が正解ですよね。
(私の理解力不足のため、お手間を掛けてしまいすいませんでした)

年末になってしまいましたので、
Vectorの差し替えが間に合わないかもしれないので、
とりあえずのツール対処法としては、
下記を参照頂ければと思います。
(検討No.①のセルで例示しています。)

ワークシート「補剛検討」
・セル H42 の数式修正
 [=IF(OR(AE9="スタッド合成梁",AE9="合成スラブ"),TEXT(L29,"0.00")&"/("&R24&"×"&AY46&")",
   TEXT(L27,"0.00")&"/"&R22)]
  →[=IF(OR(AE9="スタッド合成梁",AE9="合成スラブ"),TEXT(L29,"0.00")&"/"&R24,
    TEXT(L27,"0.00")&"/"&R22)]

・セル M42 の数式修正
 [=ROUNDUP(IF(OR(AE9="スタッド合成梁",AE9="合成スラブ"),L29/(R24*AY46),
   L27/R22),2)]
  →[=ROUNDUP(IF(OR(AE9="スタッド合成梁",AE9="合成スラブ"),L29/R24,
    L27/R22),2)]

検討ツールの差し替え版は、
VectorにUPしますが、
恐らく、公開は年明けになってしまうかと思われます。。。
(対処が遅くなりすいません。)


> fZの取り方については単純に2列ならば2倍で良いと思いますが、正確には”回転中心”からの距離ですので上フランジの列間からの距離だと思います。
> (2列ならば列間距離の半分、3列ならば2列目)


このfZの取り方についてですが、
これに関しては、
日本建築センター検討例(2010.08.03)にある
「(2)大梁の上フランジがスタッドボルト付きコンクリートスラブで拘束されている場合」の
ケース3に準じて、
上フランジ面と高力ボルト位置が支点となって外力F(ツールでのFp)に抵抗する状態を
考えているので、
上フランジを回転中心レベルとしたY方向距離で考慮して
ボルト位置レベルの水平力(横補剛材軸方向力)を算定しているものと捉えています。

※ご指摘の通りで考えると、
 2列打ちや3列打ちの場合には
 各ボルト位置までの直近となる斜め方向の距離 riの総和から
 Y方向距離 fYmaxを除してfZを算定するのが正解との事と思われますが、
 高力ボルト位置も支点と想定しているので、
 回転成分によるY方向の横補剛材軸直交方向のせん断は省略の形になっています。
 (回転中心が上フランジ位置ですから、
   ボルト群のX方向中心に対してY方向成分は正負相殺するものと認識しています)

また、
単位に関する追記も分かり易い例示をありがとうございます。

このような不具合もあるところですが、
ご利用の上、適切なご教示頂き感謝いたします。

re:横補剛

たぁ~ぼ~様 検証ありがとうございます。
また便利なツ-ルの公開に感謝いたしております

セルの直しは勝手ながら、社内のPCについては直してしまいました
が、しかしお年玉として来年のUPを楽しみにしております

fZの計算方法については、回転中心をどこに取るか?という話ですね
考え方はいろいろありますが、たぁ~ぼ~様の考え方が簡単でわかりやすいです

年末の慌ただしい時に、変な話をしてすみませんでした。
これからもよろしくお願い致します。

良いお年をお迎えください

Re: re:横補剛

> これからもよろしくお願い致します。
>
> 良いお年をお迎えください


ツールの
上端拘束に対するケースは、
こちらでの実施による検証が少ないので、
利用頂いている方からの御意見は非常に貴重なお話です。

こちらこそ、
またよろしくお願いいたします。

今年もわずかとなってきましたが、
良いお年をお迎えください。

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