1縁支持1縁自由とは？意味・スラブの支持条件と四辺固定・片持ちスラブとの違い

この記事の要点

スラブや板要素の座屈・応力計算では、「縁がどう支持されているか」が重要になる。H形鋼のフランジは1縁固定1縁自由の典型で、その支持条件が局部座屈の計算に影響する。

支持条件の分類と、スラブ・形鋼への実際の適用を整理する。

H形鋼のフランジ部分、片持ちスラブなどの支持条件です。

この記事では、1縁支持1縁自由とは何か、どのようなスラブで使われるのか、四辺固定とどう違うのかを整理します。

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1縁支持1縁自由とは、１辺が固定端として支持され、１辺が自由端の支持条件です。

H形鋼のフランジ部分、片持ちスラブなどの支持条件です。

スラブの支持条件は、梁の支持条件と少し違います。

今回は1縁支持1縁自由の意味、スラブの支持条件、四辺固定との関係について説明します。

※スラブの意味、設計条件は下記の記事が参考になります。

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

・RCスラブの設計その1

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1縁支持1縁自由とは？

1縁支持1縁自由とは、１辺が固定端、もう１辺が自由端の支持条件です。下図をみてください。これが1縁支持1縁自由です。要するに、「片持ち」ですね。

1縁支持1縁自由

H形鋼のフランジや、片持ちスラブの支持条件は、1縁支持1縁自由です。板材の支持条件は、梁と違い、「辺」や「縁」という言葉を使います。

下図をみてください。H形鋼の断面です。フランジは１端のみで支持された版です。

H形鋼と1縁支持1縁自由

板材の支持条件をモデル化する場合、下記のように描きます。

1縁支持1縁自由のモデル化

四辺固定の意味

四辺固定（よんぺんこてい、しへんこてい）とは、四辺が固定端となる支持条件です。鉄筋コンクリート造のスラブで、周りが大梁やスラブで拘束される場合、四辺固定とします。下図をみてください。これが四辺固定です。

四辺固定

四辺固定は、スラブの支持条件として最も一般的です。四辺固定版のたわみ、応力は手計算で確認できます。下記の記事も併せて参考にしてください。

RCスラブのたわみ計算｜RC基準の計算図表の使い方と算定手順を解説

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

また、下記の書籍でも計算方法が書いてあります。

鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説

スラブの支持条件

スラブの支持条件は、梁と同じように、

固定

ピン

自由

があります。下図をみてください。それぞれ、固定端、ピン端、自由端です。梁と描き方が違うので注意しましょう。

スラブの支持条件

間違えやすいのが、２隣辺固定２辺ピン支持と２対辺固定他辺ピン支持条件です。下図に示します。

２隣辺固定２辺ピン支持

２隣辺固定2辺ピン支持は、「にりんぺんこていにへんぴんしじ」と読みます。隣り合う辺が固定端またはピン支持になる、という意味です。

２対辺固定他辺ピン支持は、「についへんこていたへんぴんしじ」と読みます。「２対辺固定」は、向かい合う辺が固定端と考えてください。

２隣辺と２対辺、ややこしい用語なので注意してください。

根拠・参考

鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説（日本建築学会）

実務では、設計条件・仕様書・適用する規準により確認してください。

混同しやすい用語

1縁支持1縁自由

スラブの一辺が支持（固定または単純支持）され、対辺が自由端となる支持条件で、片持ちスラブと同等の条件です。

四辺固定スラブとは荷重の流れ方や配筋が大きく異なります。

四辺固定スラブ（よへんこていスラブ）

スラブの四辺すべてが梁や壁に固定された支持条件です。

二方向スラブに相当し、全四辺から支持されるため荷重が両方向に分散します。

片持ちスラブとは支持条件・配筋が根本的に異なります。

片持ちスラブ（かたもちスラブ）

一辺のみが固定支持され、他の三辺が自由または単純支持となるスラブです。

1縁支持1縁自由と同様の挙動を示し、固定端に最大モーメントが発生します。

スラブの支持条件を整理した表を示します。

項目	内容	備考
1縁支持1縁自由	1辺固定・1辺自由（片持ち相当）	H形鋼フランジ等に相当
四辺固定スラブ	4辺すべてが梁・壁に固定	最も一般的なRC床スラブ
片持ちスラブ	1辺のみ固定支持、他辺が自由	固定端に最大モーメント発生