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建築構造で、ピン接合と剛接合の長所、短所を教えていただきたいのでお願いします...

質問者

bluewhale_logさん

2009/5/3019:49:28

建築構造で、ピン接合と剛接合の長所、短所を教えていただきたいのでお願いします。
たとえば、もしピンの方が剛より優れているとしたら、世の中すべてピンにならないとおかしいと思うのですが・・・

建築構造で、ピン接合と剛接合の長所、短所を教えていただきたいのでお願いします。
たとえば、もしピンの方が剛より総合的に優れているとしたら、世の中の建物がすべてピンにならないとおかしいと思うのですが・・・

実際に構造的にどのような特徴があるのか、あるいはコスト、工期など、比較してどのような違いがあるのかを知りたいです。
なかなか学校でも本でも明確に回答してもらえずずっと疑問でした。

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ベストアンサーに選ばれた回答

nao_1_1_naoさん

2009/5/3108:21:11

一概にどちらが合理的でどちらが不合理かとは言い切れません。
建築構造では、一般的にRC造の部材端部の仕口が「ピン」になることは
ありません。ひどい構造設計者だと計算上はピン評価して実際の
おさまりをみると、とてもピンとはいえないおさまりです。
鉄骨造では建築では端部のおさまりから計算上ピン評価することは多いですが
これも実際のおさまりからみて、完全なピンとは言い切れないのが
正直なところですが、現実はそれがまかり通っています。具体的には
小梁の端部などガセットプレート1枚でボルトを例えば1列で数本
ハイテンションで接合した仕口だとピン評価して設計します。
主仮構の大梁でもおなじおさまりならピン評価、ウェブだけでなく
フランジも突き合わせあるいはボルトジョイント接合して
保有耐力接合を確保した仕口だと剛接合評価します。

剛接合のメリットとしては端部のモーメントの抵抗を確保したい場合、
たとえば柱脚もピンで梁もピンだとブレースがないと不安定構造となりますが
梁端部を固定、つまり剛接合してやれば純ラーメンとして
架構が成立します。ところがある部分に同方向地震力に抵抗する
ブレースなどがあるばあい、あるラーメンをすべてピン接合にして
設計することは可能です。経済性を追求する目的です。
その場合はピン接合のラーメンの負担地震力は例えば屋根ないしは床の
面内せん断剛性に期待してブレースのある架構まで地震力を
流してやることで純ラーメンのピン接合のフレームの存在が成り立ちます。

少し脱線気味ですが、この話をし始めるときりがないです^^;
他の事例もたくさん挙げてご説明できればいいのですが
この辺で終わります。

※一点だけ、、、上記は耐力(力)の話だけしましたが、例えば
鉄骨造の純ラーメンで柱脚をピンで設計した場合と剛で設計した場合
ピンで設計した場合、1階柱頭の応力が大きくなるので2階の梁が
断面が比較的大きくなりまた、1階の層間変形が剛性が低くなり
大きくなります。要は、剛性(変形能力)にも影響があるということです。

また、2階の応力が増えますが逆に1階の基礎梁への曲げが減るため
トータルとしては当然外力が同じならそのエネルギーを処理する部材もトータル
同じになるはずです。どちらがコストメリットあるか、おさまりが楽か
・・・・使用上剛接にするための根巻コンクリートがあっていいか
だめなら既製品のベースを使うかオリジナルのベースで設計するか
既製品でもオリジナルでも完全剛でないのでバネ評価して架構計算実施し
架構変形がどうなるか2階の梁数量はどちらが小さくなるか、
小さくしすぎて振動の問題は無いか。・・・・いろいろな要素が
絡み合って簡単には比較評価はこの一例でも難しいです。
実施設計をやってみて経験を重ねるしかないですね。

質問した人からのコメント

2009/6/3 21:55:43

とてもわかりやすく、まさに自分が不思議に思っていたところで助かりました。
同時に、なぜこんなに奥が深く面白い(大変なのでしょうけれど…)部分を今まで知らずにきてしまったのか、自分が残念でなりません。
ご回答ありがとうございました。

ちょい足しを取り消しますが
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ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

vq35hrdettさん

2009/5/3102:14:57

RC造でピン接合って、非常に不合理だと思いますけど(できるのか?)。
要は、構造計算上の区別であり、構造種別に依存するものです。

ちょい足しを取り消しますが
よろしいですか?

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