上下同じの断面係数の用途

質問

素朴な疑問です。

断面係数の公式サイトをみると、上下同じの断面(＝形)が記載されていることが
多々ありますが、この断面は具体的にどういった構造物に用いるのでしょうか。

・絵心なく申し訳ないですが、添付図のように平板4枚を溶接などで繋げ、中心に荷重をかけたとき
断面＝形の曲げでしょうか。(両側単純支持として)
・あまり見ませんが、C鋼のフランジ部を壁に溶接し(フランジは地面と平行)、ウェブ部に荷重をかけると、
これも＝形断面で曲げを計算でしょうか。

周辺の建物等見ましたが、そういった断面が見つけられなく、イメージができないです。
皆さまのご経験お聞かせいただけると幸いです。

回答No.3

CygnusX1 · ベストアンサー

函形にした場合、内部に入った水分が出ていくところが無いため、屋外の建造物にはほとんど使われません。腐食してもわからないから。

室内用なら、机の天板の裏にありますよ。コの字の両端を外側に曲げた形、Ωというか、シルクハットの断面のような薄い鉄板が溶接されてます。

で、強度計算において、＝の部分だけで計算するか、というと、そんなことはありません。ちゃんと縦の部分も考慮します。

ま、無視しても変わらないかな。断面係数が小さくなって、曲げ応力が大きくなるから、安全な方向ですし。

お礼

机の裏を見てみましたが、確かにt0.5ほどのシルクハット形断面の梁？が溶接されていました。天板に比べ薄すぎて役割が謎です。

「=」形断面がまだ身近では確認できていませんが
そういった構造物はままあるとご教示いただいたCygnusX1さまをベストアンサーにさせていただきます。
(屋外にはあまり無いとなると長い道のりになりそうですが。。。)

回答No.2

CygnusX1

質問の形状は、両側が縦の板で繋がっていますから、これはI形(横になったH形)の変形ですね。函形というのかな。平な板に、コの字に曲げた鉄板を裏から溶接することはよくありますよ。

お礼

回答ありがとうございます！そういった構造物もあること知りませんでした。
質問ばかりで申し訳ないですが、その構造の曲げを計算するときはやはり「=」形断面でしょうか。
(もちろん使われ方にもよるとは思いますが、単純支持、中央集中荷重のケースの場合です)

回答No.1

CygnusX1

「＝形」をイメージできなかったのですが、断面形状で検索したらありましたね、横長の長方形断面を上下に並べたものが!
こんなものに荷重をかけても上だけが変形して下は何の役にも立ちません。縦の板で上下をつないで上が縮んだ分、下が伸びるようになってようやく一つの断面として計算できるのです。

この形状が載っている理由は、断面係数を計算する時に断面を分割する例、として掲載されているだけだと思います。

お礼

ありがとうございます！また形状の説明悪くすみません。。。
なるほど。途中計算用ですね。
ただ、これを途中に使える人はそもそも手計算できそうな気もしています(断面2次モーメントは図心の軸が同じbh^3/12の引き算と、割と簡単)

当方の質問形状はいかがでしょうか。
これなら「=」形断面と思っていますが、どのみちあまり使わないなあ、との思いが抜けませんが。。。
(今な気づきましたが、質問c鋼の溶接のど断面が「=」形かもしれないです。)