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7. 梁に作用する剪断応力度
7.2 剪断応力度を検証する必要のある断面形状
7.2.2 リベット桁のフランジ部分繋ぎリベットの検証
リベットで組み立てられた図7.5に示す桁断面において、剪断力Ｓ＝50 tfを受けるときの綴りリベットに作用する力を計算します。腹板から伝えられる剪断力の流れは、まず左右の山形鋼（アングル材に伝わり、さらにその上のカバープレートへと伝えます。溶接構造では、溶接が桁の長手方向に連続していますが、リベットは、桁の長手方向に板を或る間隔で綴じます。ここではリベットピッチを75mmとしましたが、これは、図7.1の長さΔＬに当たります。断面定数の計算
断 面 |
断面積 |
縦軸距離 |
一次モーメント |
二次モーメント | |
A(cm2) |
y(cm) |
Q=Ay(cm3) |
Ay2(cm4) |
J0(cm4) | |
1CovPL 11×320 |
35.2 |
50.5 |
1778 |
89769 |
4 |
2L 125×90×10 |
41 |
47.8 |
1960 |
93678 |
276 |
0.5 WebPl 9×50 |
45.0 |
25.0 |
1125 |
0 |
75000 |
0.5 WebPl 9×50 |
45.0 |
-25.0 |
-1125 | ||
2L 125×90×10 |
41 |
-47.8 |
-1960 |
93678 |
276 |
1 CovPL 11×320 |
35.2 |
-50.5 |
-1778 |
89769 |
4 |
Σ |
352 |
0 |
442454 | ||
リベットに作用する剪断力の計算(Ｓ＝50 tf、リベットピッチΔL＝7.5cm))
リベット数 |
一次モーメント |
剪断力 |
一本あたり | |
本数 |
ΣQ(cm3) |
SQΔL/J(kgf) |
ρ(kgf) | |
カバープレート接続部 |
2 |
1778 |
1507 |
754 |
ウエブとの接続部 |
1 |
3738 |
3168 |
3168 |
ウエブ中立軸 (*1) |
1 |
4863 |
4122 |
4122 |
ウエブ中立軸 (*2) |
板厚0.9cm |
4863 |
549 (kgf/cm３) |
>611 (kgf/cm２) |
|
備考 (*1) ウエブの中立軸の位置で、図7.4aのような接続を考えた場合 | ||||
図7.6
解説1945年以前の鋼構造物は、殆どリベット構造として建設されていました。1980年代ころから、これに代わる高力ボルト摩擦接合を使うようになりました。しかし力を伝える原理は、リベット接合と共通するところがあります。古いリベット構造物の計算法を理解しておくために、この項で例題として説明することにしました。リベット構造の柱や梁を組み立てるときは、図7.6bのような形式で接合します。図7.6aのような水平な方向のリベット接合は、組み立て目的で使われますが、こここにも剪断力の計算が必要です。リベットの説明は、下記のＵＲＬにまとめてあります。
鋼構造物設計アーカイブ「リベット構造」
http://www.nakanihon.co.jp/gijyutsu/Shimada/Rivet/Index.html