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元たわみとは?1分でわかる意味、英語、座屈、初期不正の関係

元たわみは、荷重を加える前から曲がっている状態、部材のたわみです。部材は、元たわみを考慮した座屈の計算が可能です。今回は元たわみの意味、英語、座屈、初期不整との関係について説明します。座屈、たわみの意味は、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

たわみとは?1分でわかる意味、求め方、公式、単位、記号、計算法

元たわみとは?

元たわみは、荷重を加える前から生じている部材のたわみ、曲がりです。下図をみてください。この部材は荷重を加える前ですが、最初から曲がっています。この曲がりが、元たわみです。

元たわみ

元たわみがあると、部材は曲がりやすく、元たわみのある方向へ座屈します。また、圧縮力を加えると、理想の座屈荷重に比べて小さい値で耐力を失います。座屈、座屈荷重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

元たわみの読み方

元たわみは「もとたわみ」と読みます。

元たわみとたわみの違い

元たわみとたわみの違いを、下記に示します。


元たわみ ⇒ 荷重を加える前から生じている部材のたわみ又は曲がり

たわみ ⇒ 荷重により水平部材(鉛直部材)に生じる変形、変形すること


たわみの意味は、下記が参考になります。

たわみとは?1分でわかる意味、求め方、公式、単位、記号、計算法

元たわみの英語

元たわみは英語で、Initial crookednessといいます。

元たわみと座屈の関係

元たわみが生じた柱に圧縮力を加えると、元たわみの無い柱に比べて小さい荷重で座屈します。下図を見てください。元たわみのある柱に圧縮力を加えます。元たわみが生じている分、座屈が起きる前から曲げモーメントが生じます。

元たわみと座屈の関係

よって、鉄骨部材は元たわみが小さいよう、精度よくつくります。

元たわみと初期不整の関係

初期不整とは、柱芯に対する荷重芯のずれ(偏心)や、元々の部材の変形(たわみ、曲がり)です。元たわみも初期不整の1つです。構造設計や構造力学では、部材を理想的な状態(初期不整が無い状態)で考えます。ただ実際は、完全に真っすぐな部材は無いです。初期不整により、理想的な座屈荷重より小さな値で耐力低下を起こす可能性もあります。


なお、部材芯と荷重芯のずれによる影響は、下記の記事が参考になります。

偏心荷重を受ける短柱について

まとめ

今回は元たわみについて説明しました。意味が理解頂けたと思います。元たわみは、荷重を加える前からある部材の変形、たわみです。元たわみを考慮した座屈荷重は、理想的な座屈荷重より小さいです。下記の記事も併せて勉強しましょう。

座屈とは?座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類

偏心荷重を受ける短柱について


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