ブレースの最適な角度
- 30°~45°
理由を説明します。まずブレースにかかる力の式は下記になります。
N=(E・A/L)・δ
δ=δh・cosθ
Q=N・cosθ
N:軸力
E:ヤング係数
A:ブレースの断面積
L:長さ
δ:軸方向変位
δh:加力方向変位
Q:せん断力
θ:角度

これらの関係より
Q=(E・A/L)・cos2θ・δh
δh=Q・L/(E・A・cos2θ)
上記の式より、Q,Aを一定とすると、Lとcos2θによって決まります。
Q=150kN,E=205000N/mm2,A=1505mm2としてそれぞれの角度の変位δhを求める と下表のようになります。なお、長さは鉛直長さを2mとした時の斜材の長さをLとしています。

表より一番変位が少ないのが35°の時で、35°を基準とすると30°~45°が変位の1割以下なので
最適な角度は30°~45°になります。
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