オープンウェブ鋼梁
 |
構造工学において、オープン ウェブ スチールジョイスト(OWSJ) は、標準形式では平行弦と三角形のウェブ システムで構成され、支持点間のスパンに比例した 軽量スチールトラスです。
OWSJ の主な機能は、屋根または床デッキを直接サポートし、デッキにかかる荷重を構造フレーム、つまり梁と柱に伝達することです。
OWSJを正確に設計するために、エンジニアは支持点間の梁スパン、梁間隔、勾配、活荷重、自重、横荷重、地震荷重、風による浮き上がり、たわみ基準、そして許容される最大梁深を考慮します。多くの鉄骨梁メーカーは、設計者がプロジェクトに最適な梁サイズを選択できるよう、経済的な荷重表を提供しています。
OWSJは様々な建築用途に合わせて調整可能ですが、標準の詳細仕様（ジョイストメーカーによって異なる場合があります）を利用することで、最大の経済性を実現できます。平行上弦材と下弦材に加え、片勾配、両勾配、アーチ、切妻、シザースなどの形状もご用意しています。これらの形状はすべてのジョイストメーカーから提供されているわけではなく、通常は要求される複雑さを反映した割増価格で提供されます。
北米におけるOWSJの製造は、Steel Joist Institute（SJI）によって監督されています。SJIは1928年以来、業界全体における健全なエンジニアリング慣行の維持に努めてきました。現役メーカーによる非営利団体として、SJIは政府機関や企業機関と協力して鋼製ジョイストの規格を策定しています。この規格には、継続的な研究と更新が含まれています。[ 1 ] SJIは、Kシリーズ、LHシリーズ、DLHシリーズ、CJシリーズ、ジョイストガーダーの5つのカテゴリーで荷重表と仕様を公開しています。荷重表は、許容応力設計（ASD）と荷重抵抗係数設計（LRFD）の両方で提供されています。
歴史
1923年に初めて登場した梁はウォーレントラス型で、上弦材と下弦材は丸棒、ウェブは1本の連続した曲げ棒で形成されていました。その後、様々な種類の梁が開発されましたが、各メーカーが独自の設計・製作基準を持っていたため、問題も発生しました。建築家、エンジニア、建設業者は、定格荷重を比較し、鋼製梁構造の経済性を最大限に活用することが困難でした。
業界関係者が協会の設立に着手し、1928年に最初の標準仕様が制定され、続いて1929年に最初の荷重表が制定されました。これらの初期の規格で対象とされた梁は、後にオープンウェブ鋼製梁、SJシリーズと命名されました。[ 1 ]
Kシリーズ
Kシリーズ オープンウェブスチールジョイストは、主に建物の床と屋根の構造的支持を目的として開発されました。数々の利点と特長を備え、米国をはじめとする世界各国で広く使用され、受け入れられています。
Kシリーズジョイストは、深さ、スパン、および耐荷重容量が標準化されています。荷重表には63の個別の指定があり、ジョイストの深さは10インチ（250mm）から30インチ（760mm）まで2インチ（51mm）刻み、スパンは60フィート（18,000mm）まで対応しています。標準Kシリーズジョイストは2+根太全体の深さに関係なく、根太の先端部が同一平面に位置するように、端受けの深さを1 ⁄ 2インチ（64 mm）とします。座面の深さが2インチを超える場合は、+1 ⁄ 2インチ（64 mm）も指定できます。
標準Kシリーズジョイストは、単純なスパン均一荷重を受けるように設計されており、弦力については放物線状のモーメント線図、ウェブ力については直線的に傾斜したせん断線図が得られます。不均一荷重や集中荷重が作用する場合、必要なせん断線図とモーメント線図は全く異なる形状になる可能性があり、標準Kシリーズジョイストのせん断線図とモーメント線図の設計範囲ではカバーできない場合があります。このような状況が発生する場合、KCSジョイストが適切な選択肢となる場合があります。[ 1 ]
KCSジョイスト
KCS (K シリーズ一定せん断) ジョイストは、K シリーズ ジョイストの標準仕様に従って設計されています。
KCS梁弦材は、平坦な正モーメントエンベロープを想定して設計されています。モーメント容量はすべての内部パネルで一定です。すべてのウェブは、規定のせん断容量に等しい垂直せん断力を想定して設計されており、内部ウェブは100%の応力反転を想定して設計されます。[ 1 ]
LHおよびDLHシリーズ
ロングスパン (LH) およびディープ ロングスパン (DLH) スチール ジョイストは、比較的軽量な工場で製造されるスチール トラスで、壁、梁、および主要な構造部材間の床または屋根スラブやデッキを直接支えるために使用されます。
LH シリーズと DLH シリーズは、オープン ウェブ スチール ジョイスト、K シリーズでカバーされるスパンと負荷を超える範囲までジョイストの使用を拡張する目的で設計されています。
LH シリーズのジョイストは、深さが 18 インチ (460 mm) から 48 インチ (1,200 mm)、スパンが最大 96 フィート (29,000 mm) まで標準化されています。
DLH シリーズのジョイストは、深さ 52 インチ (1,300 mm) から 120 インチ (3,000 mm) まで標準化されており、スパンは最大 240 フィート (73,000 mm) まで対応します。
ロングスパンおよびディープロングスパン鋼製梁は、下吊りまたは角張った端部、平行弦材、または屋根排水に十分な勾配を確保するための単弦または複弦の上弦材のいずれかで設置できます。角張った端部の梁は、主に下弦材の支持を目的としています。
吊り下げ式LHおよびDLHシリーズの梁の端部の支持座の深さは、弦セクション番号2から17まで5インチ（130 mm）に設定されています。支持座の深さは7インチです。+DLHシリーズの弦断面番号18から25までは1 ⁄ 2インチ（190 mm）が定められている。[ 1 ]
CJシリーズ
オープン ウェブ複合鋼梁 CJ シリーズは、上部のコンクリート スラブを組み込んだ床と屋根に構造的なサポートを提供するために開発されました。また、コンクリートが適切に硬化した後は、鋼梁とスラブが一体のユニットとして機能することも可能にします。
CJシリーズジョイストは、コンクリートスラブを合成ジョイストの上弦材に取り付けることで、より大きな床荷重または屋根荷重を支えることができます。コンクリートスラブと鋼製ジョイスト間のせん断接合は、通常、鋼製デッキを貫通して下層のCJシリーズ合成鋼製ジョイストにせん断スタッドを溶接することで行われます。[ 2 ]
根太桁
ジョイストガーダーは、主要なフレーム部材として使用されるオープンウェブ鋼トラスです。床または屋根システムの等間隔の集中荷重を支える単純なスパンとして設計されています。これらの集中荷重は、ジョイストガーダーのパネルポイントに作用すると考えられます。
これらの部材は、深さが 20 ～ 120 インチ (510 ～ 3,050 mm)、スパンが 120 フィート (37,000 mm) に標準化されています。
ベアリング端の標準深さは7に設定されています+すべてのジョイストガーダーは1 ⁄ 2インチ（190 mm）です。ジョイストガーダーは通常、直径3 ⁄ 4インチ（19 mm）のA325ボルト2本で柱に固定されます。 [ 1 ]
参照
参考文献
- ^ a b c d e f Kシリーズ、LHシリーズ、DLHシリーズオープンウェブスチールジョイストおよびジョイストガーダーの標準仕様。SJI 100（第44版）。フローレンス、サウスカロライナ州：スチールジョイスト協会。2015年。
- ^合成鋼製ジョイストの標準仕様書. CJシリーズ（第1版）. フローレンス、サウスカロライナ州：鋼製ジョイスト協会. 2007年.
