LRFD と ASD の両方に対応
スキルを切り替えずに設計形式を切り替えられます。LRFD の 2 つの荷重組合せは常に両方評価され、支配的な組合せが示されます。
計算例
W 16x40 · 20.0 ft · D 0.6 + L 0.4 kip/ft · LRFD
照査合格：横座屈が支配的- システム
- 単純支持梁
- 断面
- W 16x40 · A992 (Fy = 50 ksi)
- スパン
- 20.0 ft、横補剛なし (Lb = 20.0 ft)
- 荷重
- D = 0.6 kip/ft · L = 0.4 kip/ft
- 設計形式
- LRFD, ASCE/SEI 7-22 §2.3
A992 の単純支持梁 W16x40 を設計してください。スパン 20 ft、自重を含む固定荷重 D = 0.6 kip/ft、積載荷重 L = 0.4 kip/ft、支点間は横方向に補剛なし、荷重は上フランジに作用、AISC 360-22 の LRFD による。曲げ、せん断、横座屈、および AISC Commentary L2 の制限値に対するたわみを照査してください。
主な結果
- 所要曲げモーメント Mu
- 68.0 kip-ft
- 設計曲げ強度 phi_b Mn
- 94.7 kip-ft (F2-3, Cb = 1.136)
- 所要せん断力 Vu
- 13.6 kip / phi_v Vn = 146.4 kip
- 積載荷重によるたわみ
- 0.096 in <= 0.667 in (l/360)
- 支配的な利用率
- 0.718（横座屈）
すべての値は示された入力に対して確定的であり、チャットの実行ではなく reports/016-skl-000075-rfem-review/featured_example.py によって生成されています。荷重は上フランジに作用するため、AISC Commentary F1 に従い F2-4 の平方根の係数（被開平数ではなく根号全体）を 1.0 としています。図心載荷の場合は phi_b Mn = 134.9 kip-ft、利用率は 0.504 となります。耐力に 29.8 % の差があるため、回答では常に両方を示します。RFEM 6.15.0007 は Commentary の簡略化を適用せず、図心載荷の耐力を 0.55 % 以内で再現します。差はすべて Cb によるものです（1.1426 対 1.1364）。
- — 断面特性は lookup_profiles の [AISC 16] タグ付きカタログ行から取得し、カタログのメートル単位から換算し直しています。カタログは有効数字 6 桁に丸めており、これが上記すべての数値の精度の上限です。
- — LRFD の 2 つの組合せ、1.4D = 0.84 kip/ft と 1.2D + 1.6L = 1.36 kip/ft を評価し、後者が支配的です。1.4D が支配的になるのは D > 8L の場合のみです。
- — フランジとウェブはコンパクトです（lambda_f = 6.93 <= 9.15、lambda_w = 49.1 <= 90.6）。カタログにフィレット寸法がないため、ウェブ高さは h = d - 2*tf としています。これは lambda_w を過大評価するため、分類は安全側にしかなりません。
- — せん断は G2.1(a) を適用します（h/tw <= 2.24*sqrt(E/Fy) の圧延 I 形断面）。したがって Cv1 = 1.0、phi_v = 1.00、Omega_v = 1.50 です。AISC 360-22 では I 形断面および溝形鋼について曲げとせん断の相互作用照査は要求されません。
- — たわみは E = 29,000 ksi、Ix = 518 in^4 によるオイラー・ベルヌーイ梁理論で算定し、せん断変形は無視しています。そのため RFEM ではわずかに大きな値となります。
必要な入力
- 構造システムとスパン
- 断面と鋼種
- 固定荷重と積載荷重、および荷重の作用位置
- 圧縮フランジの横方向拘束
- 設計形式（LRFD または ASD）とたわみ制限の根拠
得られる結果
- 支配的な照査と利用率
- 曲げ強度とそれを決定した限界状態
- せん断強度と適用される G2 の区分
- 指定した制限値およびスパンの慣例に対するたわみ
- 前提条件と条項の参照
入力テンプレートから始める
これらのテンプレートはフォームに代表的な入力をあらかじめ設定します。計算結果ではありません。計算は CALC で実行されます。
計算を準備
梁の設定
構造スケッチ
L = 6.096 mgk = 8.7563 kN/mqk = 5.8376 kN/m
m
必須項目はすべて入力済みです
必須項目はすべて入力済みです
必須項目はすべて入力済みです
はい
kN/m
kN/m
はい
kN
m
必須項目はすべて入力済みです
m
はい
必須項目はすべて入力済みです
入力完了計算の準備完了
このSkillの照査内容
曲げとせん断
F2-1 による降伏、F3 によるフランジ局部座屈、G2 によるせん断を、断面形状に対応する係数で照査します。
横座屈
F2.2 の 3 つの領域すべてに対応し、C_b は 1/4 点のモーメントから算定します。片持ち梁も含みます。
根拠を明示したたわみ照査
AISC Commentary L2、IBC Table 1604.3、またはプロジェクト固有の制限値。両規準は片持ち梁の測り方が異なり、回答ではどの慣例を用いたかを明示します。
規準の根拠
規格と参考資料
照査は以下の規準に従います。各国で定めるパラメータは、フォームで選択した国別付属書から取得します。
AISC 360-22
現行ANSI/AISC 360-22 Specification for Structural Steel Buildings
使用版: ANSI/AISC 360-22 (August 1, 2022)
- §B3.1
- Chapter F
- Chapter G
- Chapter L
確認日
ASCE 7-22
現行ASCE/SEI 7-22 Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures
使用版: ASCE/SEI 7-22 (December 2021)
- §2.3.1
- §2.4.1
確認日
よくある質問
よくある質問
照査このスキルは LRFD と ASD のどちらを使いますか？
選択した方です。設計法は常にパラメータフォームの一部であるため、推測ではなく確認され、回答では支配的な照査と同じ文の中で設計形式を示します。どちらが厳しいかは固定荷重と積載荷重の比によって決まり、スキルが両者を互換的に扱うことはありません。
照査Cb はどのように求めますか？
表からではなく、実際のモーメント図の 1/4 点モーメントを用いて式 F1-1 から求めます。AISC 360-22 には Cb の上限 3.0 はありません。この上限は Commentary の式に属するもので、適用しません。支点でそりが拘束され、自由端が横補剛されていない片持ち梁では、F1(c) により Cb = 1.0 となります。
照査どのたわみ制限値が適用されますか？
選択したものです。AISC Commentary L2、IBC Table 1604.3、または両者に優先するプロジェクト固有の制限値です。両規準は片持ち梁のスパンの扱いが異なります。Commentary L2 は l/150 を片持ち長さで評価し、IBC は l を片持ち長さの 2 倍とします。すべての回答で、用いた根拠と慣例を示します。
結果とレポート結果を RFEM と比較できますか？
はい。回答の中で次のステップとして提案されます。注目例の基になった参照ケースは、AISC 360-22 の Steel Design アドオンを使用した RFEM 6.15 と照合済みで、Lp、L_r、c、r_ts および 4 つの幅厚比制限値すべてが桁まで一致しました。