ＢＵＳ−２．５ Ｑ＆Ａ集
目次
Q.515
鉄骨部材の断面係数はどのように算定するのですか？
A.
鉄骨部材の断面係数Ｚの算定は、次の基本式に従って行います。
Ｚ＝(Ｉf＋Ｉw)／(Ｈ／2)
Ｉf：フランジ部分の断面２次モーメント
Ｉw：ウェブ部分の断面２次モーメント
Ｈ ：断面のせい
断面２次モーメントの算定に際しては、以下に示される種々の条件を考慮しま
す。
(1) 梁部材の場合
i) 端部
@ ウェブの算入の要否
A ウェブを算入する場合、スカラップ欠損の考慮の要否
B 幅厚比の検討
ii) 継手部
端部側と中央側の部材サイズが異なる場合は､両者の断面係数の小さい方
とします。
@ ウェブの算入の要否
A ウェブを算入する場合、断面欠損率の考慮
B ウェブを算入する場合、スカラップ欠損の考慮の要否
C フランジ部分のファスナ欠損の考慮
D 幅厚比の検討
iii) 中央部
@ ウェブ算入の要否
A 幅厚比の検討
(2) 柱部材の場合
@ ウェブ算入の要否
A ウェブを算入する場合、スカラップ欠損の考慮の要否
B ウェブを算入する場合、断面欠損率の考慮
C 幅厚比の検討
(3) 幅厚比の検討
幅厚比の検討は、以下の方法で行います。
Ｋf：フランジ幅厚比の当面の緩和値
Ｋw：ウェブ幅厚比の当面の緩和値
Ｃ＝Ｂ−Ｋf×ｔf×2
Ｃw＝ｈ−Ｋw×ｔw
上記のＣf，Ｃwを用いて次式の様に断面係数を求めます。
Ｉf＝(Ｂ−Ｃf)×(Ｈ3−ｈ3)／12
Ｉw＝ｔw×(ｈ3−Ｃw3)／12
Ｚ ＝(Ｉf＋Ｉw)／(Ｈ／2)
(4) フランジのファスナ欠損の算定
フランジ部分のファスナ欠損は､フランジ幅を考慮して次のように算定し
ます。
i) ボルト穴径 高力ボルト径＋2o
ii) 片側ゲージ本数（フランジ幅をＢとして）
Ｂ＜299 １本
299≦Ｂ＜348 (＊) ｇ＝40o
348≦Ｂ＜433 ２本
433≦Ｂ＜475 (＊) ｇ＝55o
475≦Ｂ ３本
(＊)は､鋼構造設計規準の13.1引張材の有効断面積の条項にしたがって算
定します。この場合､ボルトピッチをボルト公称軸径の３倍とし、ゲージ
間隔を上記のｇの値とします。
iii) 得られた片側ゲージ本数とボルト穴径との積の２倍をフランジ幅から控
除します。
＜計算例＞
端部 ＢＨ−400×200×9.0×12 (ＳＳ41)
中央 ＲＨ−396×199×7.0×11 (ＳＳ41)
スカラップ径 35o
大梁継手部ウェブ断面欠損率 15％
ウェブの考慮 端部…スカラップ孔欠損して考慮する
継手…考慮しない
継手部接合方法 高力ボルト (Ｍ20)
(1) 幅厚比
ＢＨ−400×200×9.0×12
フランジ (Ｂ／2)／ｔf＝20／2／1.2＝8.3＜11
ウ ェ ブ (Ｈ−2･ｔf)／ｔw＝(40−2×1.2)／0.9＝41.8＜65
ＲＨ−396×199×7.0×11
フランジ (Ｂ／2)／ｔf＝19.9／2／1.1＝9.0＜11
ウ ェ ブ (Ｈ−2･ｔf)／ｔw＝(39.9−2×1.1)／0.7＝53.9＜65
(2) 端部
ｈ ＝40−1.2×2＝37.6
ｈe＝ｈ−3.5×2＝30.6
Ｉf＝20×(403−ｈ3)／12＝18071.0
Ｉw＝0.9×ｈe3／12 ＝ 2148.9
Ｚ ＝(Ｉf＋Ｉw)／(Ｈ／2)＝(18071.0＋2148.9)／(40／2)＝1011.0
(3) 継手部
端部側鉄骨
Ｂ＝200 よって片側ゲージ本数は１本
ボルト穴径 ＝ 20＋2＝22
Ｂe＝20−2.2×2＝15.6
Ｉf＝Ｂe×(403−ｈ3)／12＝14095.4
Ｉw ＝ 0
Ｚ ＝(Ｉf＋Ｉw)／(Ｈ／2)＝704.8
中央側鉄骨
Ｂ＝199 よって片側ゲージ本数は１本
ボルト穴径 ＝ 22
Ｂe＝19.9−2.2×2＝15.5
ｈ ＝39.6−1.1×2＝37.4
Ｉf＝Ｂe×(39.63−ｈ3)／12＝12639.6
Ｉw ＝ 0
Ｚ ＝(Ｉf＋Ｉw)／(Ｈ／2)＝638.4
したがって継手部の断面係数Ｚ＝638
(4) 中央部
断面欠損なし したがって Ｚ＝1011