■目指せ！建築士【建築構造】鉄骨構造
鉄骨造の柱に関する事項。
【ＺＥ－３５３－２】
●解説
▼柱
・柱脚の接合形式は、露出型、根巻型、埋込型がある。
・露出型柱脚：一般に柱脚をピンと仮定する。
・根巻型柱脚：根巻高さを柱脚の２倍～３倍とする柱脚を固定と仮定する。
・埋込型柱脚：埋込深さを柱脚の２倍程度とする柱脚を固定と仮定する。
・柱脚の固定度
埋込型柱脚＞根巻型柱脚＞露出型柱脚
・せん断力がベースプレートとコンクリートの摩擦によって伝えるときの摩擦係数は０．４とする。
・柱脚をピンと仮定する場合はベースプレート下面とコンクリート上面との間の摩擦力は０とする。
▼柱の形
・Ｈ形鋼やラチス柱の他、角形鋼管や鋼管も用いられる。
・鋼管は曲げ強さに方向性がなく座屈に強い。
・ラーメン構造の柱にも曲げモーメントが伝わるため、Ｈ形鋼やラチス柱の場合、フランジを建物の短辺方向へ向けて使用する。
▼柱に加わる力
・柱は鉛直荷重によって圧縮応力が加わり、地震など水平力が働けば曲げモーメントとせん断も受ける。
・ラーメン構造では、梁の曲げモーメントがそのまま柱に伝わる。
▼柱の断面
・曲げやせん断について、梁同様に検討する事が重要。
・圧縮を受ける部材は座屈の危険性が高い。
◆圧縮応力の大きさと座屈
①：圧縮に対して
・圧縮材は、使用鋼材の許容圧縮応力度以下になるよう全断面積〔Ａ〕を決める。
σｃ＝（Ｎｃ／Ａ）＜＝ｆｃ
σｃ：圧縮応力度〔Ｎ／ｍｍ2〕
Ｎｃ：圧縮力〔Ｎ〕
Ａ：全断面積〔ｍｍ2〕
ｆｃ：許容圧縮応力度〔Ｎ／ｍｍ2〕
・許容圧縮応力度〔ｆｃ〕は座屈の危険性の大小により低減される。
②：座屈に対して
・材の許容応力度になる前の荷重で座屈しない様にする。
◆座屈の危険性が大きい柱
・断面積（部材の厚さ）が小さいと、局部座屈が生じる。
・断面積が小さく細長い柱は、同じ断面積でも見かけの大きい柱の方が強い。
・耐力に方向性がある場合、鋼管は座屈に強い。
・柱の支持が弱い場合、座屈の危険性がある。
・座屈は固定度が小さいほど座屈しやすく、危険となる。
▼柱脚
・柱脚は、柱からの圧縮応力や曲げなどの力が伝わるため、柱の底面積を大きくするためのベースプレートとアンカーボルトが必要となる。
・埋込型柱脚や根巻型柱脚でもベースプレートとアンカーボルトが必要。
【用語】
・スタッドボルト・・・柱などの鉄骨造と基礎などの鉄筋コンクリート造を絡ませる部材で、せん断抵抗により柱曲げ剛性を高め基礎と一体化する。
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