横座屈とは

質問

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

回答No.2

noname#102385

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！！

回答No.1

river1

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