計算機能
長さ L の単純梁が長期 ( 固定荷重 ) または短期 ( 固定荷重 + 積雪荷重 ) の荷重を受けるものとして計算します。
部材には、梁上部に設けられた小屋束 ( 等間隔 ) を介し、以下の集中荷重 P が作用するものとします ( θ は屋根面の勾配角 ) 。
P = 小屋束の間隔・荷重の支配幅・ ( 勾配面の床荷重 / cosθ + 水平面の床荷重 )
応力計算
下式により、部材中央部の曲げ M と端部のせん断力 Q を求めます。
M = α・P・L ( α : 集中荷重の個数に応じた係数 )
Q = Σ P / 2
断面計算
下式により検定比を求め、これが 1 以下であることを確認します。
曲げモーメントの検定比 M / ( Ze・fb )
せん断力の検定比 Q / ( As・fs )
Ze : 欠損を考慮した有効断面係数 , As : せん断断面積
fb : 許容曲げ応力度 , fs : 許容せん断応力度
たわみの検証
下式により、部材中央部の弾性たわみ量 δ を求めます。
δ = α・P・L3 / E・Ie ( α : 集中荷重の個数に応じた係数 )
E : ヤング係数 , Ie : 有効断面 2 次モーメント
上記の値に告示に定める変形増大係数 2 を乗じ、これを部材長 L で除した値が 1/250 以下になることを確認します。
入力項目
スパン長 (m)
小屋梁の支点間距離
屋根勾配
慣例により、分母を 10 とした時の分子の値で表わします。 0 の場合は水平になります。
小屋梁の間隔 (m)
隣合う小屋梁までの距離で、これが荷重の支配幅になります。間隔が不均等な場合はその平均的な値を入力してください。
小屋束の和
小屋梁の上部にある小屋束の数で、これが集中荷重の個数になります。等間隔に存在するものとします。
断面種別
「長方形」または「円形」とします。
断面寸法 (mm)
長方形の場合は「幅 x せい」、円形の場合は「直径 φ」で表わします。変更 をクリックして寸法を入力してください。
固定荷重 (N/m2)
「勾配面の荷重 ( 屋根の重量 ) 」と「水平面の荷重 ( 母屋の自重等 ) 」に分けて入力します。
値を直接入力する替わりに リストから選択 をクリックし、あらかじめ登録された値を選択することもできます。また、ここでリストを編集することもできます。詳細については こちら をご覧ください。
荷重の 名称 は省略できますが、何らかの入力があった場合はそれがプリンタ出力に反映されます。
積雪荷重 (N/m2)
積雪荷重を考慮する場合は「一般区域」または「多雪区域」を選択した上で単位面積当たりの積雪荷重を入力します。一般区域の場合は G+S ( G : 固定荷重、S : 積雪荷重 ) に対する短期の検定、多雪区域の場合は G+0.7S に対する長期の検定と G+S に対する短期の検定を行います。
また、屋根勾配による低減 が有効な場合は、勾配に応じた低減係数を積雪荷重に乗じます。
使用材料
使用材料の基準強度と材料定数を入力しますが、値を直接入力する替わりに リストから選択 をクリックし、あらかじめ登録された値を選択することもできます。また、ここでリストを編集することもできます。詳細については こちら をご覧ください。
材料の 名称 は省略できますが、何らかの入力があった場合はそれがプリンタ出力に反映されます。
基準強度 (N/mm2)
Fc は圧縮強度、Ft は引張強度、Fb は曲げ強度、Fs はせん断強度です。なお、ここで実際に使用するのは Fb と Fs だけなので、その他については省略可能です。
材料定数 (kN/mm2)
ヤング係数 E の値
断面の有効率
部材の断面欠損を考慮して断面性能を低減する場合、実断面に乗ずる有効率の値 ( 1.0 以下 ) を入力します。値を直接入力する替わりに リストから選択 をクリックし、あらかじめ登録された値を選択することもできます。また、ここでリストを編集することもできます。詳細については こちら をご覧ください。
I は断面 2 次モーメント、Z は断面係数に関する値です。
A は断面積に関するものですが、せん断断面積 As に適用 が有効な場合、これをせん断断面積の有効率として扱います。
初期値に戻す をクリックすると、すべての値を 1 に再設定します。
名称 は省略できますが、何らかの入力があった場合はそれがプリンタ出力に反映されます。
出力項目
積雪荷重の状況に応じ、以下のような荷重条件に対する断面検定を行います。
・ 積雪荷重がない場合 長期荷重 G / 短期荷重 なし
・ 一般区域の場合 長期荷重 G / 短期荷重 G+S
・ 多雪区域の場合 長期荷重 G+0.7S / 短期荷重 G+S
P (N)
小屋束位置に作用する集中荷重
M (N･m)
設計曲げモーメント
Q (N)
設計せん断力
fb (N/mm2)
許容曲げ応力度
fs (N/mm2)
許容せん断応力度
δ (mm)
部材中央部の弾性たわみ量
2δ / L
弾性たわみ量に変形増大係数 2 を乗じた値の部材長に対する比
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