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板要素とは?1分でわかる意味、座屈、梁要素との違い、幅厚比

板要素とは、厚みに対して幅や長さの大きな部分です。有限要素法では、モデル化の際、有限の要素に分割します。その要素の1つが、板要素です。今回は板要素の意味、座屈、応力との関係、梁要素との違いについて説明します。


有限要素法、要素の意味は、下記が参考になります。

有限要素法の概要

定ひずみ三角形要素とは

板要素とは?

板要素とは、厚みに対して幅や長さの大きな部分です。H形鋼や溝形鋼の、ウェブやフランジ部分が該当します。また鉄筋コンクリート床のスラブ、壁も板要素の1つです。


フランジ、ウェブの意味は、下記が参考になります。

ウェブとフランジとは?1分でわかる役割、違い、覚え方


スラブや壁の意味は、下記が参考になります。

スラブとは?現役設計者が教える意味、特徴、役割、屋根スラブ、土間

外壁とは?1分でわかる意味、内壁との違い、読み方、厚み、寸法


また有限要素法による、要素の種類の1つです。有限要素法では、下記の要素の種類があります。


梁要素

トラス要素

立体要素


有限要素法、要素の意味は、下記が参考になります。

有限要素法の概要

定ひずみ三角形要素とは

板要素と梁要素の違い

板要素と梁要素の違いを、下記に整理しました。


板要素 ⇒ 厚みに対して、幅や長さの大きな部分(部材)のこと

梁要素 ⇒ 断面(幅やせい)に対して、長さの大きな部材のこと


下図をみてください。これが板要素と梁要素です。

板要素と梁要素

板要素と座屈、幅厚比

板要素は、下図のように平べったい部材です。圧縮力による座屈が起きやすいです。

板要素と座屈

下図のような、板要素で構成される部材(H形鋼)のある部分が、局所的に凹んだり、膨らみ、急激に耐力を失う現象を、局部座屈といいます。

板要素と局部座屈

板要素は局部座屈に注意します。局部座屈の意味は、下記が参考になります。

座屈とは?座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類


また、局部座屈が起きないよう幅厚比や径厚比の値に注意します。幅厚比、径厚比の意味は、下記が参考になります。

幅厚比とは?1分でわかる意味、読み方、計算方法と告示の制限

径厚比とは?

まとめ

今回は板要素について説明しました。意味が理解頂けたと思います。板要素は、厚みに対して幅や長さの大きな部分(部材)です。板要素と座屈の関係、幅厚比の意味も併せて理解したいですね。下記の記事も勉強しましょう。

幅厚比とは?1分でわかる意味、読み方、計算方法と告示の制限

径厚比とは?

座屈とは?座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類


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