コンクリート設計ツール

コンクリート梁設計計算機

鉄筋コンクリート梁の寸法を段階的に決めます。曲げ、せん断、鉄筋間隔、せいを ACI 318-19 で検定し、入力値を使ったすべての式を表示するので、計算の流れを追えます。その後、資格を持つ PE が確認し押印できます。

予備設計に限ります。 計画および学習用です。プロジェクトの所在州で資格を持つ PE が確認し押印するまで、施工や許可申請には使用できません。

スパンと支持条件

支点間で梁が架かる距離です。連続梁では、支点面の間の有効スパンを入力してください。

梁はどのように支持されていますか？

支持条件によって曲げモーメントの大きさが決まり、必要な梁のせいも決まります。

前提条件と制限

  • 普通コンクリート 150 pcf、または軽量コンクリート（砂軽量 120 pcf、全軽量 105 pcf、いずれも鉄筋込み）で、λ は ACI 318-19 表 19.2.4.1(b) によります。スラブも同じコンクリートとします。引張鉄筋は一段、圧縮鉄筋なし、ねじりなし。
  • 設計荷重は 1.4D と 1.2D + 1.6L のうち大きい方とします（ASCE 7 および ACI 318-19 の 5.3 節）。活荷重の低減は行いません。
  • 単純支持スパンでは wL²/8 と wL/2、片持ち梁では wL²/2 と wL を用います。連続スパンでは ACI 6.5 の近似係数を用います。これはスパンがほぼ等しく、荷重が等分布で、活荷重が固定荷重の 3 倍以下の場合に限られます。
  • せん断は支点面から d の位置で検討し、スターラップがある場合は簡略式 Vc = 2λ√f'c bw d を用います。
  • かぶり厚さは ACI 20.5.1.3 に従います。屋内は 1.5 in、風雨にさらされる #6 以上の鉄筋は 2 in、土に直接打設する場合は 3 in です。最大骨材寸法は 3/4 in です。
  • たわみは ACI 318-19 表 24.2.3.5 のひび割れ断面剛性を用いてスパン中央（片持ち梁は支点）で計算します。持続荷重は固定荷重に積載荷重の 20 パーセントを加えたもので、5 年のクリープ係数 2.0 を用います。片持ち梁の制限値には長さの二倍を用います。
  • 連続スパンでは、等分布荷重によるたわみに ACI 係数のモーメントと整合する端部モーメントを用い、集中荷重は単純支持として扱います。スラブの剛性（T 形梁の効果）は無視するため、たわみは大きめに算定されます。
  • 単純梁と片持ち梁の集中荷重は厳密な静力学で計算します。連続スパンでは、各集中荷重について単純梁としてのモーメントをスパン中央に、固定端モーメントと反力を支点に加算するため、安全側です。
  • 未検討の項目：鉄筋の定着と継手、打ち切り位置、T 形梁の効果、ねじり、接合部、耐火性能。PE が押印前にこれらを確認します。

よくある質問

この計算に基づいて施工できますか？

いいえ。これは計画と学習のための予備設計です。建築主事は、プロジェクトの所在州で資格を持つ PE が押印した構造図を求めます。また、エンジニアは鉄筋の定着、継手、接合部など、このツールが扱わない項目も確認します。

この計算機はどの規準を使っていますか？

ACI 318-19「構造コンクリートの建築規準」に基づき、荷重の組み合わせは ASCE 7 によります。結果の各検定には、その根拠となる ACI の節が示されます。

なぜ私の梁にはスターラップが必要なのですか？

コンクリートだけで負担できるせん断力は一部に限られます。計算されたせん断力が簡略式のコンクリートせん断耐力の半分を超える場合、ACI 318-19 の 9.6.3.1 節により、少なくとも最小スターラップが必要となり、せん断力が大きいほど間隔を狭くする必要があります。

表 9.3.1.1 の最小せいとは何を意味しますか？

たわみで損傷しやすい間仕切りを支えていない梁では、せいが単純支持で span/16 以上、一端連続で span/18.5 以上、両端連続で span/21 以上、片持ち梁で span/8 以上であれば、ACI によりたわみの計算を省略できます。これより浅い梁は、たわみを計算する必要があります。

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