構造安全性の確認方法    ~①構造計算(許容応力度計算)~応力の算出(せん断力Q、曲げモーメントM) |名古屋市でおしゃれな注文住宅・デザイン住宅なら【デザインウォール設計事務所】

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   構造安全性の確認方法    ~①構造計算(許容応力度計算)~応力の算出(せん断力Q、曲げモーメントM) 

皆さんこんにちは、デザインウォール設計事務所です^^

本日は“構造安全性の確認方法”の中の①構造計算(許容応力度計算)               応力の算出(せん断力Q、曲げモーメントM) についてより詳しく解説します。   

                                                                                                                                
ぜひ参考にしていただけたらと思います☝🏻


木造住宅における構造の安全性を確認方法は、「3通り」あります。

①構造計算(許容応力度計算など)

②性能表示計算(耐震等級、耐風等級など)

③仕様規定(壁量計算、四分割法、N値計算など)

です。

※壁量計算、四分割法、N値計算等は構造計算と言わず、                                      許容応力度計算以上のものを構造計算と言うのが構造において一般的です。


横架材計算のフロー

スタート                                      ↓                                           ①荷重の設定(固定荷重、積載荷重、積雪荷重など)以前解説あり        ↓                                      ②応力の算出(せん断力Q、曲げモーメントM)              ↓                                        ③断面性能(断面積A、断面係数Z)                        ↓                                       ④応力度算出(せん断応力度、曲げ応力度)                                       ↓                                              ⑤材種決定                                         ↓                                       ⑥基準強度                                                 ↓                                         ⑦許容応力度                                     ↓                                          ⑧判定(④応力度≦⑦許容応力度)                       ↓OK                                             終了

※たわみの検討、めり込みの検討を除く


今回は①構造計算(許容応力度計算)応力の算出(せん断力Q、曲げモーメントM) 焦点を当て解説していきます。

応力とは、物体に外力が加わる場合、それに応じて物体の内部に生ずる抵抗力のことです。


せん断力Q、曲げモーメントM求め方:
 
今回は上記の例を挙げて説明していきます。
荷重の設定では、等分布荷重、集中荷重がありますが、住宅で使用されるのは前者が多いので、今回は集中荷重は省略します。
 
Wというのは等分布を示す表記で、簡単に言うと横架材(梁)に均一に重さがかかっているという状態です。それが、3mの長さあるということです。
 
せん断力Q:Q=WL/2です。
 
せん断力図というものに書くと右下の図の傾いた直線になります。      これだけでは、なんのこっちゃわかりませんね。              簡単に説明すると、今回の場合はせん断力は外側に行くと大きくなり、最大値(両端)はQ=WL/2=5kN/m×3m/2=7.5kNとなります。             もっと具体的に言うと、机の上に何か重たいものを乗せたときに、四隅の柱の部分が一番せん断力が大きくなり、中央部はせん断力が0となります。
 
曲げモーメントM:wL^2/8です。
曲げモーメント図を描くと右側の図になります。                      今回の例では5kN/m×3m×3m/8=5.625kN・mがとなります。
机の例に挙げると、机の四隅では曲げモーメントは0となり、中央部では、曲げモーメントが最大値となります。                    

以上、構造安全性の確認方法 ~①構造計算(許容応力度計算)~応力の算出(せん断力Q、曲げモーメントM)についてのご紹介でした。
いかがだったでしょうか?
デザインウォール設計事務所のブログやSNSをこれからもよろしくお願いします。😊

 
 
 
 
 
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