横補剛材の設計

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横補剛材を配置して満足していけません。例えば大梁が横座屈を起こそうとするとき（横補剛材が入っているので、横座屈は防がれるわけですが）、横に力が作用します。この作用力に対して横補剛材が耐えるかどうか？ということを設計しなければなりません。

この横補剛材の計算方法は昔から議論があって定まった方法がなかったのですが、建築センターによせられた質問に横補剛材の設計に関する項目があり、その回答が現在、横補剛材設計のスタンダードになっています。

大梁に横補剛材がとりついている状況ですが、この大梁が座屈しようとするときに作用する横力に対して横補剛材がもつか？という話です。

上図の大梁が座屈しようとします。すると、大梁の上端は小梁によって止まっていますから、下端が座屈しようとします。

この矢印の方向に変形しようとする、つまり力が作用します。この作用力の取り扱いについては、様々な議論があるわけですが、建築センターによる取り扱いでは、この横力Fを次式で表しています。

F=0.02σy×A/2

Σyは大梁の降伏強度、Aは大梁の断面積です。つまり、大梁の全断面の1/2の2%が横力として作用すると考えるのです。そうすると小梁に対しては、横力分のせん断力と、大梁下端からボルトの中心までの偏心距離による曲げモーメントが作用します。さらに、この曲げモーメントはとせん断力はボルトとがセットプレートに作用してきますので、これにもつか？という問題が発生します。

次は実際に計算して確認してみましょう。