有効断面積とは？その１
有効断面積とは実際に力を負担できる『使える断面』のことです。
下図をご覧ください。
ボルト孔などにより欠損した部分は有効な断面として計算できないですよね？
なのでこの欠損部分を考慮して計算します。
具体的には、アングルやチャンネル材は上図のように突出脚先端部を無視します。
要は「孔の欠損を考慮した断面積」のことを有効断面積と呼びます。
有効断面積とは？その２
有効断面積とは、構造部材が実際に応力を負担できる断面積のことです。
下図をご覧ください。
ボルト用の孔が開いていたらその断面は有効ではないですよね。。。
なのでこの孔の断面積を引くわけです。
とりあえずは、ここまで理解できたら十分です。
さらに補足
ブレースで使う部材には、チャンネルやアングルがあります。
チャンネルやアングルは左右非対称の部材です。
このチャンネルやアングルのブレースに軸力が発生すると「偏芯曲げ」が発生します。
この「偏芯曲げ」の影響を考慮する場合
今回の主題である「有効断面積」を用いて断面算定を行います。
アングル材の有効断面積
ブレースのアングル材は下図のようになっています。
ガセットプレートは下記が参考になります。
スチフナは以下の記事が参考になります。
アングル材の有効断面積は下式で求められます。
Aj=Ag-Ad-hn-t
ここで
Aj：有効断面積
Ag：元の断面積
Ad：孔の欠損断面積
t：アングル材の板厚
hn：突出長さ
突出脚長さhnは以下のように定められています。
ボルト1本：h-t2（t2:板厚）
ボルト2本：0.7h
ボルト3本：0.5h
ボルト4本：0.33h
ボルト5本：0.25h
以上のように有効断面積は計算してみると結構小さくなります。
断面検定結果にも大きく影響するので、忘れず考慮するようにしましょう。
まとめ
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有効断面＝実際に力を負担できる断面（ボルト孔などの欠損を考慮）
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断面の欠損で許容応力度は小さくなる
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全断面との違いを常に意識することが重要
