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横補剛材間隔と必要本数の計算

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横補剛材とは、大梁の横座屈を防止（横補剛）するための部材です。横補剛材は横補剛の目的のみで設置する場合もありますが、床荷重を受けて大梁と接合する小梁を横補剛材と兼ねて使うこともあります。大梁に対して横補剛材を何本配置するかは「はりの全長にわたって均等配置する方法」または「はりの端部に配置する方法」の２つがあります。

今回は、横補剛材の一般的な配置方法である「はりの全長にわたって均等配置する方法」について説明します。さて、横補剛材を均等配置する検討式は下記の通りです。

①はり全長にわたって均等間隔で横補剛を設ける場合

λy ≦λ=170 + 20n(400ニュートン級炭素鋼のはりの場合)

λy ≦λ=130 + 20n(490ニュートン級炭素鋼のはりの場合)

λy =L/iy

横補剛材を等間隔に割り付けるとき、横補剛数は上式で求めることができました。しかし、「等間隔に～」という部分も重要で、たとえ補剛材の数が揃っていても、間隔にバラつきがあったとき、それは横補剛間隔を満足しているとは言えません。

横補剛の必要本数をｎと仮定します。このとき、先ほど明記した式から横補剛材間隔を求めましょう。

400級の鋼材を用いるとき、その必要間隔は、

Ｌｂ＝iy×（170+20×ｎ）÷（ｎ+1）

で求めることができます。iyは断面二次半径です。490鋼材を用いるときは、170を130に変更して計算します。

分母で梁長さを逆算し、分子で横補剛の必要本数ｎが入ったときの床面数を表しています。Ｌｂを超えたスパンにはできないので、そもそも横補剛材が均等間隔に配置できない場合は注意が必要です。

②主としてはり端部に近い部分に横補剛を設ける場合