鋼会員サイズを最適化することは、効率的な構造設計に不可欠です。 アメリカンスティール建設研究所(AISC)は、適切なメンバーサイズを決定するためのガイドラインとコードベースの方法を提供します。 この記事では、方法論を説明し、プロセスを説明するために作業例を提供します。

AISCコードの要件の理解

強度、安定性、サービス性など、鋼材の会員設計の要件を最小限にとり、材料使用を最小限に抑えながら、会員サイズを選択することが重要である。

会員サイズ最適化の方法論

プロセスは、負荷条件に基づいて、必要なセクションプロパティを計算し、これらの要件を満たす最小セクションを選択することを含みます。 主な手順は次のとおりです。

  • 要因の負荷と瞬間を決定します。
  • 必要なセクション係数と領域を計算します。
  • 候補者の鋼材をAISC表から選択します。
  • 選択したセクションが強度と安定性基準を満たしていることを確認します。

作業事例

20kN/mの均一な負荷に従った6メートルのスパンで、単にサポートされたビームを検討してください。 目標は、適切なW字鋼セクションを選択することです。

最初に、最高の曲げる瞬間を計算して下さい:

M = (wL^2)/8 = (20×6^2)/8 = 90 kNm

次に、必要なセクション係数を決定します。

s = M / σ allow = 90,000 Nm / 250 MPa = 360 × 10^-6 m^3

AISCテーブルから、W字を360×10^-6 m^3以上のセクション係数で選択します。例えば、W250×33にはSx ≈385×10^-6 m^3、要件を満たす。

必要に応じて、軸とせん断負荷のセクションの容量を確認します。選択したセクションは、ビーム設計の安全で効率的なソリューションを提供します。