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横座屈の検討を行っているのですが

基本的な横座屈の意味がわかっていません。

横座屈する現象というか横座屈の意味をわかりやすく教えてください

または、詳しく説明されているHPをしっている方教えてください

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A 回答 (2件)

今日は cyoi-obakaです。



river1さん、構一講習ご苦労さまでした。(今回は私パスしました!)
また、お疲れの処、他のスレで回答指名を受けて頂き有難うございました。

さて、本題のスレ主さんの質問にお答え致します。
横座屈という現象は、部材の軸方向力(曲げ含む)によって生じる構面外座屈の事ですが、
RC造の梁の場合はスラブ構面が梁の横変形を拘束しますので、滅多に考慮する事はありませんから、
ここでは、鉄骨造で説明致します。

鉄骨の梁で代表的な鋼材はH鋼ですネ。
H鋼の断面性能としては、鋼材の重心を基点としてX軸とY軸という方向要因に顕著な差異があります。
通常、X軸に対する性能が極めて高く、Y軸は脆弱ですね。
こらは、H鋼自体の形状からくるものですから、仕方有りません。
X軸に対する座屈を構面内座屈、Y軸に対する座屈を構面外座屈と一般的に言われていますね。
あなたが指摘している横座屈は、Y軸対する座屈(構面外座屈)のことです。
この座屈は、種々の要因により生じますので、其の点(発生原因)については専門書を読んで理解して下さい。
H鋼梁(充腹材)を取り上げますが、この構面外座屈(横座屈)は、フランジに作用する曲げ応力や軸方向力(圧縮)によって生じると考えます。
もちろん構面内座屈も同様なのですよ。
特に、H鋼の場合Y軸の断面性能が劣りますから、注意が必要になるわけです。
単純に荷重と部材の変形状態を想像して下さい。
条件は、ある程度の長さのあるH鋼の両端から圧縮の等荷重を作用させたとします。
すると、H鋼は収縮すると考えるより、どちらかの方向に湾曲変形すると考えた方が現実的でしょう!
ではどの方向に変形するか? そう 断面性能の脆弱な方向(Y軸対する方向)に湾曲し易い!となるのです。
#1さんが幅厚比の事に触れられていますが、幅厚比が大きいという事は、Y軸廻りの断面性能が小さいという事です。
この事は、後で鋼材の断面性能表等で確認して下さい。
例として、梁成に比べてフランジ幅の小さなプレートガーター等は横座屈の検討が大変重要になります。

では、何故横座屈が生じるか? について簡単に説明致しますね。
通常の鉛直荷重しか作用していない状態では、よほどのロングスパンで無い限りは梁に横変形(捩じれや歪み)は生じませんが、
地震や風荷重が作用すると、その荷重方向は水平ではあるが、その他の成分は一定ではなく、常に変化しています。
この事が、部材の横変形を助長する最大の要因と考えられますネ!
従って、横補剛材の存在は必須となるのです。

横座屈又は横補剛の検討で、部材の曲げ応力で検証しますが、これは曲げモーメントの作用による圧縮側フランジの変形を拘束しようとするためですね!

以上、参考意見です。
HPで検索しても無駄ですよ!
専門書を購入しなさいね!!
 
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北国の設計屋さんです。


横座屈とは
簡単に説明すると
梁の場合の原理
幅厚比の大きい梁は、上から荷重がかかると左右にずれる(湾曲)、これが梁の横座屈です。
梁のたわみの左右方向と考えると解り易いでしょう。

柱の場合の原理
大きい軸力を受けると、柱もまた左右・前後にずれる(湾曲)、これが柱の横座屈です。

横座屈を抑えるためには、中間に適正な梁、母屋、壁つなぎ等の部材を適正な接合方法で止め付ける必要があります。
各々の構造計算基準に計算・検定方法など記載されています。
ご参考まで
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Q鉄骨構造部材の座屈(局部座屈、横座屈、圧縮座屈)について

座屈に関してのレポートを書かなくてはいけないのですが、どの資料をみても、あまり詳しく載ってませんでした、どなたか座屈について詳しく教えて下さい。

Aベストアンサー

局部座屈:例えば梁端部の曲げが終局強度に達したとき、梁端部圧縮側のフランジが波を打つように座屈することを言います。簡単に言えば局部的にグネッと曲がるということですかね。

横座屈:H型鋼などのように強軸、弱軸があって強軸周りに大きな曲げを受ける場合、鉄骨は弱軸方向に変形しようとします。つまりねじれてしまうわけで、このねじれを横座屈といいます

圧縮座屈:オイラー座屈のことです。細長い(細長比の大きい)柱に軸力をかけると、応力度が材料強度に達する前によこにグネッと変形してしまうことを圧縮座屈といいます。

QH形鋼の強軸方向とは

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強軸方向、弱軸方向とは
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の向きでOKですか?

Aベストアンサー

2代目cyoi-obakaです。

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これは、#7さんの回答が的を得ていると小生は判断します。
力学上、断面2次モーメントや断面係数等は、どの方向の軸を中心とした応力の拘束力の大小で論じている訳ですからね!
ですから、「強方向」とか「弱方向」とかの表現であれば、混乱しませんね!
変に『軸』を入れるから、文言としては ? と成るのです。

強軸はどの方向に有るか? とかの質問であれば、utindaiさんの指摘でOKな訳ですね。

こんな回答で、ご質問の的を得てますでしょうか?
違ってましたら、ごめんなさい!

追伸
>他の回答者さんは軸そのものの解釈が間違っているのではないですか?
との指摘は、失礼ですよ!
どなたも、力学上間違えた事は申していないと思いますから。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Qコンクリートの単位容積重量はいくらぐらい?

一般的なコンクリート塊の単位容積重量はおよそどれぐらいですか。
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Aベストアンサー

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とても、基本的なことで申し訳ありません。

軸方向圧縮応力度とは、いったいなんでしょう?

大きいと、どうなりますか?
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初歩的なことで申し訳ありません、よろしくおねがしいます。

Aベストアンサー

今日は cyoi-obakaです。

軸方向圧縮応力度とは、柱を想定して説明すると、判り易いと思いますので、以下に記述します。

柱の上から、ある力 P(外力)が作用した場合に、柱の断面積 A に生じる単位面積あたりの力の事です。
軸方向圧縮応力度 σc = P / A で表します。
従って、軸方向圧縮応力度が少ないという事は、柱の断面積に対して作用する力が少ないという事に成ります。

さて、材料には、許容圧縮応力度 σ (法で決められた値)というものがあります。
これは、材料に与えられている単位面積あたりの強さを示すものです。
通常、構造計算において、σc ≦ σ である事で、その安全を確認します。

また、圧縮応力度以外に、曲げ応力度、引張応力度、剪断応力度など、外力の種類によって種々の応力度が存在し、
同様に許容曲げ応力度、許容引張応力度、許容剪断応力度等が決められています。

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Q突き合わせ溶接と隅肉溶接について勉強しているのですが、突き合わせ溶接は

突き合わせ溶接と隅肉溶接について勉強しているのですが、突き合わせ溶接は「部材厚が同じ材料をほぼ同じ面内で溶接する方法」隅肉溶接は「直行する二面の隅部を溶接する方法」という認識で良いと思うのですが

それぞれの溶接方法の使用箇所の制限やメリット、デメリットがいまいちわかりません。
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これらの溶接方法にはどのような長所、短所及び使用箇所の制限があるのでしょうか?

Aベストアンサー

(社)日本溶接協会より引用

溶接継手の強度を求める基本式は,突合せとすみ肉の別なく,次式で与えられる。すなわち,溶接継手の強度は,のど断面あたりの強度として求める。
のど断面は,のど厚と有効溶接長さを掛け合わせたものである。
Pmax=σw・a・ef
ここで,σw:溶接継手の強度(N/mm2)
Pmax:最高荷重(N)
a:のど厚(mm)
ef:有効溶接長さ(mm)

http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0010020040
http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0040020020

参考URL:http://www-it.jwes.or.jp/qa/sitemap.jsp

Q溶接サイズはどこまでの長さを指す?

建築士独学中です。

隅肉溶接の断面における溶接長さの定義を教えてください。

似たような言葉で「脚長」に関しては、溶接断面で母材を付き合わせた境界線から、溶接の端(止端)までの距離と理解できましたが、サイズに関しては、解説図を見る限りでは溶接断面に納まる境界線を頂点とする直角二等辺三角形が描かれているだけで辺の長さの根拠が分かりませんでした。
ひょっとして、強度計算から導かれる脚長の最低目標値ということなのでしょうか?

Aベストアンサー

隅肉溶接の脚長は各々の箇所で計測します。
計測した脚長のうち最小の脚長が、隅肉溶接のサイズ(S)となります。
サイズを越える部分は補強盛とか余盛などといいます。

2辺のサイズによって構成される三角形の、サイズ以外の辺を底辺とした場合の三角形の高さを「有効のど厚(a)」といいます。

板が直角で構成されていれば上記の三角形は直角二等辺三角形になります。
そのとき有効のど厚は以下の式で求めることができます。
 a=(1/√2)S≒0.7S

隅肉溶接の有効長さは溶接全長からサイズ(S)の2倍を引きます。
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Aベストアンサー

もう一度、書きますヨ!
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>下敷き引いて住宅の床用の180kg/M^2以下になるようにして載せればOKなんだなって解釈をしている見たいなんですが、
>そもそもこの考え方が違うのでしょうか・・・
    ↑   ↑   ↑
この考え方は間違ってませんヨ!
ピアノは 足が点荷重になってしまうので、下敷きに依って面荷重にして対応する訳ですね!
要するに、ピアノを置くスペースには、ピアノ以外の積載荷重は無いのですから(演奏者1名分はプラスかな?)問題ないですよね。

Q建物固有周期

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建物高さ(m)×2%= 固有周期(秒)

この式の根拠は何でしょうか?

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教えて下さい。宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

建設省告示第1793号 昭和55年で明記されています。

Q引張応力とせん断応力の合成応力?

物体に,引張応力とせん断応力がかかっている場合に破壊するかどうかを調べる場合は,引張応力を単独で,せん断応力を単独で,許容応力以下かどうかを調べるだけでいいのでしょうか?
引張応力とせん断応力を合成した応力が存在し,それが許容応力以下かを調べる必要があるのでしょうか?
その場合は,計算方法も教えて欲しいです.

Aベストアンサー

1>物体に,引張応力とせん断応力がかかっている場合に破壊するかどうかを調べる場合は,

2>引張応力を単独で,せん断応力を単独で,許容応力以下かどうかを調べるだけでいいのでしょうか?

考え方のアドバイスを!!

1:破壊するかどうかは、No1さんのおっしゃている降伏条件等を用いて調べます。

2:許容応力は、弾性範囲の実務的な設計で採用されることの多い概念ですので、安全率がかけてある場合が多いです。

許容応力=破壊応力x安全率

ですから、「許容応力を超える」と「破壊する」は同義語ではありません。

一般的な許容応力法の検討では、

3次元物体には、3方向(x、y、z)の材軸が存在します。この物体に3方向の軸力と剪断力が同時に作用する場合、この物体に生じる最大応力は、
σmax=√(σx^2+σy^2+σz^2+3τ^2)
で求めることができます。

もし、同時に剪断力を受ける物体が細長い物体で、1方向(x方向)にのみ引張りが生じているならば、
σy=σz=0
となって、
σmax=√(σx^2+3τ^2)
で計算することができます。この最大応力が許容応力を超えないことを確かめます。

多少、簡単に書きすぎたかもしれませんが、基本的な流れとしては、合っていると思います。
また、破壊についても基本的な考え方は同じですが、式の表現方法が多少異なり、より詳細な表現がされ、比較の対象が「許容応力」ではなく「降伏応力」になります。

詳しくは、応力テンソル、ミーゼス、トレスカなどのキーワードをgooなどで検索すると詳しい説明のあるサイトを見ることができます。

1>物体に,引張応力とせん断応力がかかっている場合に破壊するかどうかを調べる場合は,

2>引張応力を単独で,せん断応力を単独で,許容応力以下かどうかを調べるだけでいいのでしょうか?

考え方のアドバイスを!!

1:破壊するかどうかは、No1さんのおっしゃている降伏条件等を用いて調べます。

2:許容応力は、弾性範囲の実務的な設計で採用されることの多い概念ですので、安全率がかけてある場合が多いです。

許容応力=破壊応力x安全率

ですから、「許容応力を超える」と「破壊する...続きを読む


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