充腹形とは?非充腹形・鉄骨との関係
充腹形(じゅうふくけい)とは、梁などのウェブ(腹板)が板で詰まっている(充実している)形式のことです。H形鋼やI形鋼の梁が代表で、鉄骨梁の多くはこの充腹形です。
この記事について
鋼材の規格・寸法などはJISや製品の改訂で変わることがあります。本記事は学習用の概要です。実務では必ず最新のJIS・メーカーの形鋼表(鋼材ハンドブック)を確認してください。
充腹形の意味
梁の断面は、上下のフランジと、その間をつなぐウェブ(腹板)からなります。このウェブが1枚の板で隙間なく詰まっているものが充腹形です。「腹(ウェブ)が充実している」という意味です。
非充腹形との違い
これに対し、ウェブの部分を1枚板ではなく斜材や束(つか)などの部材で構成したものを非充腹形といいます。トラス梁・ラチス梁がこれにあたります。
| 充腹形 | 非充腹形 | |
|---|---|---|
| ウェブ | 板で詰まっている | 斜材・束で構成(開いている) |
| 代表例 | H形鋼梁・I形鋼梁・プレートガーダー | トラス梁・ラチス梁・ラチス柱 |
| 長所 | 製作が容易・コンパクト | 軽量で大スパンに有利・配管を通せる |
| 短所 | 大スパンでは重くなりがち | 部材数・接合が多い |
鉄骨との関係
一般的な鉄骨の柱・梁は充腹形(H形鋼・角形鋼管など)です。一方、体育館・工場・大スパンの屋根などでは、軽くできる非充腹形(トラス・ラチス)が選ばれます。なお「充腹でない(非充腹)」材は、ウェブ方向にあたる軸まわりの曲げを、斜材のトラス作用で負担している、と捉えると違いが理解しやすくなります。
まとめ
- 充腹形はウェブが板で詰まった形式。H形鋼・I形鋼の梁が代表。
- 非充腹形はウェブを斜材・束で構成した形式。トラス梁・ラチス梁。
- 一般の鉄骨は充腹形、大スパンの屋根などは非充腹形が選ばれる。