設計用モーメント？

質問

構造計算がとても苦手で行き詰まっています。
皆様お力をお貸し下さい。宜しくお願いします。
H鋼で、門型の構造物の計算書をみてるうち、未解決の部分があり、その1つを質問させていただきます。
この構造物に、
・自重（鉛直荷重）による応力(反力)と、
・車衝突時の水平荷重による応力(反力)
をそれぞれ求めている表があります。（梁端部の応力、梁中央部のモーメント、固定モーメント、問題の「設計用端部モーメント」）
その表に「設計用端部モーメント」という欄があり、その算出方法が不明です。
・自重（鉛直荷重）による応力　のほうは、この検討書の後のページで検討している固定モーメント法というもので求めているように思います。
が、しかし、
・車衝突時の水平荷重による応力　の表の「設計用端部モーメント」
の算出方法がまったくわかりません。

そもそも「設計用モーメント」とは、何なんでしょうか？
このことが書かれている書物でも構いません。

宜しくお願い致します。

回答No.2

noname#102385 · ベストアンサー

遅～い回答に成りますが、この質問に気付いたのが今なので……cyoi-obakaです。

固定モーメント法での解析でしたら、水平荷重の門型ラーメン構造の解析は、門型ラーメンを構成する柱の水平力分担係数Dと柱の反曲点高比yで算出します。
単純に解説しますと、水平荷重Q（衝撃荷重）を門型の柱2本に分割して負担させます。
添付図面が小さいので、部材等が不明確ですが、仮に同一断面で、同一長さの柱であれば、均等分割（D＝0.5）ですからQ/2です。
後は、柱が負担する水平荷重Q/2に反曲点高比yと柱部材長さhを掛けますと、柱の脚部分（柱脚）の部材設計用端部モーメントが算出出来ます。柱頭は、水平荷重Q/2に柱部材長さhを掛けた値から柱脚部の部材設計用端部モーメントを引いた値です。
これで、柱の上下部材端モーメントは求まりますので、梁は、柱の柱頭モーメントがそのまま梁の端部モーメントに成ります。
梁の剪断力Qは、梁両端のモーメントを合算し梁部材長さで割った値と成ります。

以上が、固定モーメント法の水平荷重時の算定方法です。
柱の反曲点高比yは、柱と梁の剛比kから算出する値ですが、説明すると大変長く成りますので、出来ましたら専門書を参照して下さい。

以上です。

お礼

こちらこそ、遅くなってすみません。
結局、未解決のままほったらかしの状態でした。
貴重なご意見を参考に、また、一から勉強しなおします
有難うございました。

回答No.1

kononakare

梁の設計ですか？柱の設計ですか？
詳細は御自分で設計例などを入手してください♪

計算書見ないとなんとも言いがたいのですが。
「設計用モーメント」の表現に関して。参考程度に。

立体構造物を設計する際に。
考慮する荷重ケースがあります。
１．常時
２．地震時
３．風時
４．衝突時　　　　　等等。。。
メタルには温度だってありますよ。
ケース２以降はもちろん常時荷重との組合せ。
ただし。組合せ係数αがあるのでは？
許容値の割増だって・・・。

計算書見てないので憶測ですが。
１～４までの荷重ケースを考慮して設計したとして。
断面決定ケース。最大応力が生じる荷重ケース。
この断面力＝設計断面力。
私が設計者でしたらこういう定義で「設計用」という
表現を使います。

例えば。。。
１～４まで考慮して、曲げモーメントをそれぞれ算出し。
最大値がケース２だとしたら。
「設計用モーメント」は地震時の曲げモーメントです。
このケースで断面決めました。。。という意味かと。

私は土木なので建築は知りませんが。
H鋼の既製品の設計です。気楽にいきましょう♪
H鋼使っているのをみると。おそらく応力はガバあまり。
細長比Ｌ／Ｒで断面決定かな？とも。

なんだか楽しい質問ですね。ワクワクしてきます。
回答に至らず。ごめんなさい♪

お礼

ご連絡が大変遅くなり失礼しました。
結局、解決できずままほったらかしの状態で、いつもの悪い癖が出てしまいました。
また、はじめから勉強しなおします。
またよろしくお願いします