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偏心モーメントとは?1分でわかる意味、単位、計算法、基礎

偏心モーメントは、部材の芯(中心)と、荷重芯が偏心することで生じる曲げモーメントです。柱、基礎など偏心モーメントを考慮して設計を行います。今回は、偏心モーメントの意味、単位、計算法、基礎との関係について説明します。※柱に作用する偏心モーメントと応力度の関係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

偏心モーメントとは?

偏心モーメントは、部材芯と荷重芯が偏心することで生じる曲げモーメントです。下図を見てください。柱に作用する軸力が、柱芯とずれています。この偏心分だけ、曲げモーメントが柱に作用します。

柱の偏心曲げ

柱の偏心曲げと応力度の算定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


構造設計では、偏心モーメントが生じないよう荷重点や部材の配置を考えます。


また、鉄骨ブレースはブレース芯とガセットプレーとの芯が偏心しています。ブレースに引張力が作用したとき偏心モーメントが生じます。偏心モーメントに対して部材、接合部などが問題ないか確認しましょう。

偏心モーメントの単位

偏心モーメントの単位は「kNm」、「Nm」が基本です。外力としてのモーメントや、曲げモーメントと同様の単位ですね。

偏心モーメントの計算法

柱に作用する偏心モーメントを計算しましょう。下図を見てください。600角の柱に荷重が作用しています。このときの、偏心モーメントを算出してください。

偏心モーメント

柱芯は、600/2=300です。荷重点は柱面から200の位置なので、偏心距離は

    e=300−200=100

です。荷重は10kNなので、偏心モーメントは、

    M=10×100/1000=1.0kNm

でした。上記の偏心モーメントおよび圧縮力を考慮して断面査定します。断面算定および応力度の算定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

偏心モーメントと基礎の関係

建物の基礎には、「偏心基礎」があります。偏心基礎は、隣地や道路との関係が厳しいため、柱芯と基礎芯をずらした基礎です。


柱芯と基礎芯が偏心した分、偏心モーメントが生じます。詳細は下記の記事が参考になります。

偏心基礎とは?1分でわかる意味、設計法、接地圧、配筋

曲げを受ける独立基礎の設計 その1

まとめ

今回は偏心モーメントについて説明しました。意味が理解頂けたと思います。偏心モーメントの考え方や、計算法、柱や偏心基礎についても勉強してくださいね。

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