検討、スラブの応力とたわみTwitterFacebookGoogle+はてブPocketLINEスラブは、RCでつくられた床です。スラブは居住性に最も関係する構造部材なので、たわみや応力に注意して設計します。今回はスラブの設計方法、辺長比の関係、集中荷重の検討、スラブの応力とたわみについて説明します。※スラブの意味、スラブのたわみは下記の記事が参考になります。スラブ、土間RCスラブのたわみスラブの設計方法スラブの設計は、下記の検討を行います。スラブ厚の確認スラブのたわみの算定、確認スラブの短辺、長辺方向の上端筋、下端筋の算定なおスラブの意味、特徴は下記の記事が参考になります。上記の検討を、それぞれ説明しますね。スラブ厚の確認スラブは最小厚みが規定されます。現在の建築物では150mmが一般的で、荷重が大きくならない限り問題になりません。スラブ厚さは下式で算定される以上の値とします。t=0.02×{(λ−0.7)/(λ—0.6)}×(1+wp/10+lx/10000)×lxtはスラブ厚、λは辺長比(ly÷lx)、wpは積載荷重と仕上げ荷重の和(kN/�u)、lxは短辺方向の有効スパンです。Wpおよびlxという記号に注目してください。スラブ厚は・荷重が大きいほど・短辺の有効スパンが長いほど大きくなります。現在一般的に使われるスラブ厚は150mmです。スラブ厚については、下記の記事も参考になります。スラブ厚とは?1分でわかる意味、規準、かぶり厚、調べ方、マンションなお片持ちスラブは下式で、最小スラブ厚を計算します。t=lx/10片持ちスラブの長さが2000mmなら、最小スラブ厚は200mmです。今回は周辺固定版のスラブのたわみについて説明します。スラブのたわみは、単位幅の梁がx、y方向にあると考え計算します。δx=Wx×Lx^4/384EIです。Wxはx方向の梁に分配される荷重で、下式で計算します。よってスラブのたわみは、短辺と長辺の長さで変わります。手計算の場合、上式の計算は面倒なので計算図表を用います。※構造計算の実務では、計算ソフトを用います。※スラブのたわみは、下記の記事も参考になります。RCスラブのたわみ上記により算出した、たわみはクリープを考慮し所定の割増係数を掛けます。※クリープの意味は下記の記事を参考。割増係数を変形増大係数といいます。スラブは時間の経過と共に、変形が大きくなります。これをあらかじめ、割増係数をかけて考慮するのです。※変形増大係数の意味は、下記の記事が参考になります。変形増大係数とは?1分でわかる意味、木造、コンクリート、鉄骨の値あとは、スラブのたわみが許容値に納まっているか確認します。許容たわみは、Lx/250以下(鉄骨造ではLx/300以下など)とします。スラブの短辺、長辺方向の上端筋、下端筋の算定スラブには短辺、長辺方向の端部、中央に応力が生じます。たわみの算定と同様に、単位幅の梁と考えて応力を算定します。両端固定梁の応力は下記です。M=wL^2/24※両端固定梁の応力は、下記の記事が参考になります。上式が理論式ですが、スラブの固定度が落ちることを考えて、中央部の曲げモーメントは4/3倍割増されます。lx=lyのとき、長辺方向の曲げモーメントは、短辺方向の半分の値です(荷重が半分になるので)。よって、スラブの応力は下記です。M=wLx^2/36上式で算定した応力を用いて、引張鉄筋を算定します。引張鉄筋は下式で計算します。At=M/ftjMは曲げモーメント、ftは鉄筋の許容応力度、jはスラブの応力中心間距離です(7d/8)。※鉄筋コンクリート部材の断面算定は下記の記事も参考になります。鉄筋コンクリートの断面算定式の導出スラブの引張鉄筋断面積atは「単位幅当たり」の値です。1000mmの幅の間に必要な鉄筋量ですね。よって、必要鉄筋量はD13@200のように書きます。スラブの配筋は、下記の記事が参考になります。スラブ、土間スラブの設計用荷重スラブを設計する際の荷重は、長期荷重を用います。この長期荷重はTL(トータルロード)で、TL=DL(自重)+LL(積載荷重)です。自重は、仕上げ荷重とRCスラブの厚みです。床厚が150ならw=150x24/1000=3.6kN/�uです。kN/�u見込んでおきます。※固定荷重は下記の記事が参考になります。積載荷重は、意匠的に使う用途によって、建築基準法で定められている値を使います。居住用なら1.8kN/�uです。この場合、TL=4.2(3.6+0.6)+1.8=6.0です。なに?1分でわかる意味と実際の構造計算スラブと辺長比スラブは短辺と長辺の長さで、応力やたわみの大きさが変わります。これは「辺長比λ(ly÷lx)」との関係で表します。スラブと集中荷重スラブに集中荷重が作用する場合の計算は、鉄筋コンクリート構造計算規準p.101(2015年版)に明記があります。スラブの設計と支持条件スラブを設計するとき支持条件に注意します。RC造ならほとんど四辺固定版です。床スラブが大梁や小梁に囲まれていて、一体化されているからです。S造にスラブを使う場合は、固定端とみなせない箇所があります。鉄骨梁とRC床の接続が固定端と呼べるほど一体化していないからです。この部分はピン支点として計算します。※スラブの支持条件は、下記の記事が参考になります。支点ってなに?支点のモデル化と、境界条件についてスラブの設計用寸法スラブを設計するとき設計用寸法に悩みます。設計者や物件ごとに変わりますが、『内法寸法』が正しい値です。柱間スパンでざっくり計算しても、それは大きなスラブを計算したことになるので安全側の検討です。スラブの設計に用いる寸法を、有効スパンといいます。有効スパン、内法寸法の意味は下記の記事が参考になります。関係まとめ今回はスラブの設計について説明しました。設計方法など理解頂けたと思います。スラブの応力、たわみも基本的な計算は、梁と同じです。下記の記事など、併せて勉強しましょう。更新情報として、先月分の新着記事を一覧表示しております。下記をご確認ください。ハナダユキヒロ2010年に当HPを開設2017年12月に当HPが書籍化。学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。@kentiku_kouzou建築の本、紹介します。断面係数とは等分布荷重とは?集中荷重との違いや使い方について。