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山形鋼の有効断面積は？計算方法、溝形鋼の有効断面積の考え方

山形鋼を引張材（ブレース材）として用いる場合の有効断面積は下式で計算します。なお、doは山形鋼とガセットプレートを接合する高力ボルトの孔径、hnは無効とする突出脚の高さです。

山形鋼の無効となる突出脚の長さは下表のように算定します。山形鋼に接合するボルト本数が少ないほど無効となる突出脚の長さは大きくなり（つまり、有効断面積は小さくなる）、逆にボルト本数が多いほど突出脚の長さは短く、有効断面積は大きくなります。

【表　突出脚部の無効長さ(hn)】

ではなぜ、山形鋼をブレース材に用いると「無効となる長さ」を考える必要があるのでしょうか。下図をみてください。山形鋼ブレースはガセットプレートと接合されますが、ガセットプレート中心と接合されるボルト芯では偏心距離があるためモーメントが生じます。この偏心モーメントの影響を考慮して、山形鋼は全断面積が有効ではなく前述した断面積の控除を考えるのです。

逆に言えば、上記の偏心が無くなるようにガセットプレート両側に山形鋼を接合すれば、山形鋼は全断面積有効として良いでしょう。

溝形鋼の有効断面積も考え方は同じですが、突出脚部の無効長さ(hn)の計算式がやや違うので注意しましょう。

まとめ

今回は、山形鋼の有効断面積について説明しました。山形鋼を引張材（ブレース材）として用いる場合の有効断面積は下式で計算します。なお、doは山形鋼とガセットプレートを接合する高力ボルトの孔径、hnは無効とする突出脚の高さです。

山形鋼、有効断面積の詳細など下記も勉強しましょう。

建築のアングルとは？1分でわかる意味、使い方、意味、用途、チャンネルとの違い

断面積と有効断面積ってなに？ブレースの断面算定

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