ダイアフラムとは?鉄骨柱梁接合部の種類・役割を施工管理技士試験向けに解説

鉄骨造・溶接

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ダイアフラム(Diaphragm)は鉄骨造の柱梁接合部に設ける補強板です。

ダイアフラムとは

ダイアフラム(仕切り板・横補剛板)とは、鉄骨造の角形鋼管柱(角柱)やH形鋼柱と梁の接合部において、柱の内部または外部に設ける鋼板のことです。

梁フランジからの大きな集中力(引張力・圧縮力)を柱ウェブに均等に分散させる役割を担います。

ダイアフラムがない場合、柱壁(板)に局所的な変形・破断が生じる危険があります。

ダイアフラムの3種類

①通しダイアフラム(最も一般的)

通しダイアフラムとは、角形鋼管柱を梁フランジの位置で切断し、その間に板を挿入して貫通させるように設けるダイアフラムです。

ダイアフラムが柱断面全体を「通し」ているのが特徴です。

製作は手間がかかりますが、応力伝達が明確で高い接合性能が得られます。日本の鉄骨造で最も多く採用されている形式です。

②内ダイアフラム

内ダイアフラムとは、角形鋼管柱の内部に板を溶接して設けるダイアフラムです。

柱を切断せずに柱内部に設置するため、柱の製作が比較的容易です。ただし溶接の検査が困難なため、施工品質の管理が重要です。

③外ダイアフラム

外ダイアフラムとは、柱の外側に板を張り出して設けるダイアフラムです。

柱外部に突出するため意匠上の制約がありますが、溶接作業・検査が容易です。梁フランジより大きな板を柱外面に溶接する形式です。

ダイアフラムとフランジ・ウェブの関係

H形鋼の構成部材を確認しておきましょう。

フランジ(Flange):H形鋼の上下の水平板部分です。

主に曲げモーメントによる引張・圧縮力を負担します。

ウェブ(Web):H形鋼の縦の垂直板部分です。主にせん断力を負担します。

梁フランジからの大きな力(引張・圧縮)を柱に伝えるためにダイアフラムが必要になります。

試験対策のポイント

施工管理技士試験ではダイアフラムに関して以下が頻出です。

ダイアフラムの役割(梁フランジの集中力を柱に分散)、3種類の違い(通し・内・外ダイアフラム)、通しダイアフラムが最も一般的という点、フランジ・ウェブとの関係などです。

「通しダイアフラムが最も採用例が多い」という点は確実に覚えておきましょう。

まとめ

ダイアフラムは鉄骨柱梁接合部で梁フランジからの集中力を柱に均等に分散させる補強板です。

通しダイアフラム(柱を切断して挿入・最も一般的)、内ダイアフラム(柱内部に溶接)、外ダイアフラム(柱外側に張り出し)の3種類があります。

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