3.3 せん断有効断面積 As

せん断有効断面積 As は、せん断形状係数 κ による標準的な取扱いで算定します。 RC/SRC は \( A_s = A/\kappa \)（\( \kappa = 1.2 \)）とします。 S 造はウェブ・フランジ断面（強軸はウェブ、弱軸はフランジ）から \( A_s = A_w/\kappa \)（\( \kappa = 1.0 \)）とします。

算定式（代表例）

H 形:

\[ a_{s,y}\text{（弱軸）} = 2 \cdot B \cdot t_f \]

\[ a_{s,z}\text{（強軸）} = H \cdot t_w \]

矩形 RC:

\[ a_s = b \cdot d/1.2 \]

円形鋼管:

\[ a_s = A/2 \]

断面検定で用いる有効断面積とは別の量です

本節の \( A_s \) は要素剛性（ティモシェンコ梁のせん断剛性 \( GA_s \)）に用いる値です。 鋼構造の許容応力度検定でせん断応力度 \( \tau = Q/A \) を求めるときの有効断面積は、これとは別の定義によります（6.3 鋼構造 断面検定「せん断の検定」）。 検定側はウェブの内法せいを用い、フランジのせん断応力分布も考慮するためです。

H 形では、本節が \( a_{s,z} = H t_w \)（ウェブ全せい）・\( a_{s,y} = 2 B t_f \) であるのに対し、検定側は \( A_y = t_w(H - 2 t_f) \)・\( A_z = 2 B t_f/1.5 \) となります。

As = 0 は入力エラー

線材（梁・柱・ファイバー・マルチスプリング）が参照する断面の \( A_{s,y} \)・\( A_{s,z} \) は正の値でなければならず、0 の断面を用いるモデルは解析前チェックでエラー停止します。\( A_s = 0 \) はティモシェンコ梁の \( \phi = 0 \)（せん断変形なし）となるうえ、せん断降伏の判定閾値も \( Q_y = +\infty \)（せん断では決して降伏しない）となり、入力不足が「せん断について無限に強い部材」として通ってしまうためです。

せん断変形を無視した検討を行う場合は、断面の \( A_s \) を 0 とするのではなく、部材のモデル化として十分大きな \( A_s \) を与えてください（\( \phi \to 0 \) でベルヌーイ梁に一致します）。

実装：section_shape::to_section が算定します。 強軸曲げ Iy と z 方向せん断 as_z、弱軸曲げ Iz と y 方向せん断 as_y を対応させる規約に従います（P1 §4.1）。 \( A_s = 0 \) の検出は statics::analysis::precheck::precheck_model です。