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柱脚回転剛性とは?1分でわかる意味、露出柱脚、上げ方、剛性の単位

柱脚回転剛性は、柱脚の曲げモーメントに対する固さです。曲げモーメントに対して、どのくらい抵抗するか示します。今回は柱脚回転剛性の意味、露出柱脚、剛性の上げ方、剛性の単位について説明します。剛性、柱脚の意味は、下記が参考になります。

剛性とは?本当に分かる剛性の計算、単位、強度との違い、バネ定数

柱脚の種類

柱脚回転剛性とは?

柱脚回転剛性は、柱脚の曲げモーメントに対する固さです。剛性とは、「物体の変形のしにくさ」を表します。


柱脚回転剛性の値が大きいほど、部材は変形しにくいです。下図をみてください。2つのラーメン構造があります。AよりBの方が、柱脚回転剛性が大きいです。よって、同じ水平力が作用しても、AよりBの変形が小さいです。


なお、回転剛性を「曲げ剛性」ともいいます。曲げ剛性の意味は、下記が参考になります。

曲げ剛性の基礎知識、1分でわかる意味と計算方法

柱脚回転剛性の読み方

柱脚回転剛性は「ちゅうきゃくかいてんごうせい」と読みます。関係用語の読み方を下記に示します。


露出柱脚 ⇒ ろしゅつちゅうきゃく

柱脚回転剛性と露出柱脚の関係

露出柱脚は、基礎柱天端にアンカーボルトで結合します。柱脚を基礎などに埋め込まない(露出している)ので、回転剛性が低いです。露出柱脚の回転剛性は、アンカーボルトの位置、本数、径、長さにより決定します。


根巻き柱脚、埋込み柱脚に比べて変形しやすいです。柱や梁の断面が大きくても、柱脚回転剛性が低ければ変形が大きくなります。アンカーボルトの径、本数に注意しましょう。


柱脚の種類、特徴は、下記が参考になります。

柱脚の種類

柱脚回転剛性の上げ方

柱脚回転剛性を上げ方の例を、下記に示します。


アンカーボルトの径、本数を増やす

鉄骨柱を埋め込む

鉄骨柱を根巻きする


露出柱脚の柱脚回転剛性を上げる場合、アンカーボルトの断面積を増やします。意匠上の影響もない簡単な方法です。


さらに剛性を上げたい場合、鉄骨柱を埋め込む、根巻きする方法もあります。建物の変形は小さくなりますが、構造形式がガラッと変わるので意匠計画と共に見直しが必要です。埋め込み、根巻き柱脚の詳細は、下記が参考になります。

柱脚の種類

根巻き高さとは?1分でわかる意味、配筋、モデル化、柱脚の告示

柱脚回転剛性の単位

柱脚回転剛性の単位は、


kN・m/rad


を使います。

まとめ

今回は柱脚回転剛性について説明しました。意味が理解頂けたと思います。柱脚回転剛性は、柱脚の曲げモーメントに対する固さです。変形のしにくさと考えても良いでしょう。回転剛性の小さい露出柱脚では、柱脚回転剛性の値に注意しないと変形が大きくなります。下記の記事も併せて勉強しましょうね。

剛性とは?本当に分かる剛性の計算、単位、強度との違い、バネ定数

曲げ剛性の基礎知識、1分でわかる意味と計算方法


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