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1方向版とは?1分でわかる意味、2方向版との違い、辺長比、スラブの計算

この記事の要点

1方向版とは、一方向のみに荷重が流れる版で、辺長比(長辺/短辺)が2以上のスラブがこれに該当します。

1方向版では主に短辺方向に力が伝わるため、短辺方向を主筋・長辺方向を配力筋として設計します。

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1方向版(いちほうこうばん)とは、一方向に力が流れる板です。主に、スラブの計算で使う用語です。


今回は1方向版の意味、2方向版との違い、辺長比との関係、1方向版の計算について説明します。スラブ、辺長比の意味は、下記が参考になります。

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

辺長比とは?1分でわかる意味、計算法、スラブとの関係、読み方

1方向版とは?

1方向版とは、1方向に荷重が流れる板です。下図をみてください。矢印の方向にのみ、力が流れます

1方向版

1方向版となる条件は下記です。


・支点が一方向にのみ有している

・辺長比が2以上となる


上図に示すように、支点が1方向のみの場合、当然、力は1方向にしか流れません。


一方、スラブの全周が支点となる場合でも、辺長比が2以上となる場合、一方向版として扱うことができます。

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下図をみてください。スラブの全周が支点です(四辺固定版)。辺長比が3.0です。このとき、スラブに生じる荷重は、ほとんどが「短辺方向」に伝わります。

1方向版と短辺方向

1方向に力が流れるスラブは、見方を変えれば「梁」と同じです(幅が広くて厚さが薄い梁)。よって、下図の条件で計算をします(梁は一方向に荷重が流れる部材ですね)。

また、スラブの支持条件が変われば、梁に置き換えたときの支持条件も変わります。

1方向版と梁

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1方向版と2方向版の違い

1方向版と2方向版の違いを、下記に示します。


1方向版 ⇒ 1方向に荷重が流れる板(スラブなど)

2方向版 ⇒ 2方向に荷重が流れる板(スラブなど)


前述したように、スラブは一般的に2方向版が多いですが、辺長比や境界条件などにより、1方向版となります。

1方向版のスラブと計算

1方向版のスラブを計算しましょう。スラブの短辺距離は1.0m、長辺距離が3.0mです。四辺固定版、荷重は等分布荷重6.0kN/m2とします。


まず辺長比を計算します。辺長比は、スラブの長辺/短辺なので、


辺長比=3.0÷1.0=3.0


です。1方向版のスラブを梁と考えます。両端は固定支持、等分布荷重6.0kN/㎡が作用する扁平断面の梁です。なお、単位幅当たりの梁として計算します。


最大曲げモーメント=wL^2/12=6.0*1.0*1.0/12=0.5kNm/m


です(kNm/mは単位幅当たりの曲げモーメントの意味)。


あとは、上記の曲げモーメントに見合う配筋をするだけです。スラブの設計は、下記の記事も参考になります。

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

混同しやすい用語

2方向版

辺長比(長辺/短辺)が2未満のスラブで、両方向に荷重が伝わり、縦横両方向に主筋が必要な版です。

1方向版が辺長比2以上で主に短辺方向にのみ荷重が流れるのに対して、2方向版は縦横両方向に力が分散して伝わります。

配力筋

主筋に直交して配置し、荷重を主筋に均等に分散させる鉄筋です。

1方向版の主筋が短辺方向の荷重を直接受ける主要な鉄筋であるのに対して、配力筋は長辺方向に配置して主筋を補助する役割を持ちます。

試験での問われ方|管理人の一言

試験では辺長比2以上が1方向版・2未満が2方向版という判断基準が問われます。

1方向版の設計では短辺方向の主筋が支配的であり、2方向版とは配筋設計の考え方が異なります。

辺長比の計算(長辺寸法÷短辺寸法)と、2方向版との荷重伝達の違いを整理しておきましょう。

まとめ

今回は1方向版について説明しました。1方向版は、一方向に力が流れる版です。

スラブの設計で使う用語です。スラブの計算、辺長比の意味など、併せて勉強しましょう。下記が参考になります。

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辺長比とは?1分でわかる意味、計算法、スラブとの関係、読み方

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