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構造工学において、ダイヤフラムは構造要素であり、構造物の垂直抵抗要素（せん断壁やフレームなど）に横方向の荷重を伝達する。ダイヤフラムは通常は水平であるが、木造建築の切妻屋根や駐車場のコンクリートスロープでは傾斜している場合がある。ダイヤフラムの力は主に面内せん断 応力によって垂直抵抗要素に伝達される傾向がある。[1]抵抗対象となる最も一般的な横方向荷重は風や地震の作用 によって生じるものであるが、横方向土圧や静水圧などの他の横方向荷重もダイヤフラムの作用によって抵抗することができる。
構造物のダイヤフラムは、建物の床システムや屋根システム、あるいは橋のデッキとして二重の役割を果たしており、同時に重力荷重を支えています。[1]
横隔膜の構成要素には以下のものがある: [2]
- コレクター（または膜）は、面内せん断を伝達するためのせん断パネルとして使用される。
- ドラッグストラット部材は、せん断壁またはフレームに荷重を伝達するために使用される。
- 弦は、ダイヤフラム内で発生する張力と圧縮力に抵抗するために使用されます。コレクターは通常、これらの負荷を単独で処理することができないからです。
ダイヤフラムは、通常、木造建築では合板または配向性ストランドボード、鉄骨建築では金属デッキまたは複合金属デッキ、コンクリート建築ではコンクリートスラブで作られます。[1]
ダイヤフラムには、フレキシブルとリジッドの 2 つの主要なタイプがあります。[1]フレキシブルダイヤフラムは、力を伝達する部材の柔軟性に関係なく、支承面積に応じて横方向の力に抵抗します。一方、リジッドダイヤフラムは、柔軟性と構造内の位置に応じて、フレームまたはせん断壁に荷重を伝達します。フレキシブルまたはリジッドのどちらにも分類できないダイヤフラムは、半リジッドと呼ばれます。[1]ダイヤフラムの柔軟性は、構造内の横方向の力に抵抗する要素の垂直成分への横方向の力の分布に影響します。[3]
参考文献
- ^ abcde Adams, Allen. 「Diaphragms」. www.thestructuralengineer.info . 2024年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2024年5月6日閲覧。
- ^ マローン、テリー・R.; ブレネマン、スコット・E.; ライス、ロバート・W. (2022)。「ドラッグストラットとコレクター」。不規則な形状の構造の分析：木製ダイヤフラムとせん断壁（第2版）。ニューヨーク：マグロウヒル。ISBN 9781264278824。
- ^ Roskelley, Blake Alan (2010).強制振動試験と計算解析の比較によるダイヤフラムの柔軟性が建物の設計に与える影響の調査。カリフォルニア州サンルイスオビスポ：カリフォルニア工科州立大学。doi :10.15368/theses.2010.164。