方づえの基礎知識、１分でわかる意味と特徴
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方づえは構造部材の１つです。木造や鉄骨造の建物に使います。方づえを付けることで、梁や柱断面を小さくすることが可能です。また、横座屈止めとしても利用します。今回は、そんな方づえについて説明します。
横座屈の意味は、下記が参考になります。
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方づえとは？
方づえは柱と梁に取り付ける斜め部材です。下図をみてください。これが方づえです。
また、木造建物の屋根は下図のような小屋組みをつくります。昔の日本住宅は、和小屋といって、束材と梁による構成が一般的でした。しかし、西洋の文化が取り入られ、構造的にも有利な洋小屋が主流です。
和小屋、束材の意味は下記をご覧ください。
和小屋とは？1分でわかる意味、構造、利点、スパン、洋小屋との違い
洋小屋は、束材と梁材、方づえで成り立ちます。トラスを構成することで、合理的に荷重を伝達できます。トラスについては、下記が参考になります。
このように方づえは、力を合理的に流す目的があります。柱と梁だけの構造は、曲げモーメントが卓越しますが、方づえを付けるだけで支点間距離が短くなり曲げモーメントが小さくなります。
方づえの構造的特徴
方づえは言い換えれば、斜材です。斜材の構造的特徴は、「軸力しか作用しない」ということです。斜材の特徴は、下記を参考にしてください。
また前述したように、方づえを設けることで梁の支点間距離が短くなります。下図をみてください。この構造物の支点間距離は、方づえ間距離です。
メリットは、梁と柱に作用する曲げモーメントが減ること。ただし、方づえに作用する軸力で梁と柱には別途曲げモーメントが作用します。注意しましょう。曲げモーメントの意味は下記が参考になります。
曲げモーメント、支点間距離の意味は下記が参考になります。
曲げ応力とは？1分でわかる意味、公式と演習問題、単位、曲げ応力度
方づえを使う目的
方づえを使う目的は、前述した洋小屋を構成するときや、梁の曲げモーメントを減らすことです。
もう１つは、横座屈の補剛材として、方づえを使います。方づえを使った横座屈補剛については、下記が参考になります。
また、吊り材の振れ止めとしても使います。下図をみてください。
吊材は、地震によって揺れます。揺れると危ないので、横方向の揺れ止めが必要です。この目的で方づえを設けます。
まとめ
今回は方づえについて説明しました。方づえの意味や特徴が分かって頂けたと思います。方づえは、荷重を効率的に伝える斜材だと覚えましょう。また方づえによる反力で、鉛直、水平成分に力が作用することも忘れないよう注意してください。下記も併せて学習しましょう。
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