柱・梁

構造物はメガシティの基盤です。構造物は、鉄骨造、木造、コンクリート造の3つに大別される。柱や梁の上に立つ、さまざまな形や様式の大型構造物が、さまざまな荷重配置に対応するための骨格を形成しています。構造物の耐荷重性により、材料の強度、必要な補強、断面積は柱や梁によって異なる。構造設計における柱と梁の違いは様々であり、この論文で分析する。

コラム

建築構造物では、建物の荷重をフーチングに伝えるために、柱はさまざまなフーチングに取り付けられます。柱は、細長い柱と短い柱に分けられる。高強度材料の発見により、細長い柱が登場した。柱の断面寸法が長さより小さいものをスレンダーコラムと呼ぶ。細長い柱の荷重効果は、横方向のたわみという形で強調されます。

スレンダーコラムの逆の条件の場合は、ショートコラムに分類される。実際には、細長い柱よりも短い柱が広く使われている。短い柱では、曲げ効果より圧縮効果の方が大きい。

コンクリート柱は、細長いものも短いものも、主筋は鉛直荷重と平行に使われ、鉄筋の座屈効果を防ぐために長方形や円形のタイ・バーが使われます。コンクリートを打設する際には、垂直方向の鉄筋は必ず垂直にします。

クロスビーム

構造物の梁は、スラブから柱に荷重を伝達するために使用される。コンクリート梁は、広義にはT形梁、L形梁、角形梁に分類される。断面の形状により、L、T、矩形の定義が与えられている。スチールビームには、Iビーム、Lビーム、Uビームなどの種類があります。

梁の設計では、主に荷重による曲げモーメントとせん断応力を考慮します。コンクリート梁では、曲げモーメントを防ぐために横方向の鉄筋が使われ、荷重によるせん断応力を防ぐために縦方向の鉄筋が使われます。

産業界では、プレストレストコンクリート梁は橋梁に多く使用され、小規模な住宅にはあまり使用されない。プレストレストビームの利点は、通常のビームよりも高い耐荷重性を持っていることです。