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径厚比とは？1分でわかる意味、読み方、CFTの径厚比

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径厚比は、径に対する板厚の割合です。では、径厚比はどのような目的で計算するのでしょうか。今回は、径厚比の意味、読み方、パラメータ、CFT構造と径厚比の関係を説明します。

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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径厚比とは？

径厚比とは、鋼管の径に対する板厚の割合です。径厚比は下式で計算します。

Dは鋼管の直径、tが板厚です。ちなみに、単に鋼管というときは「円形鋼管」を指しています。角形の場合は、角形鋼管といいます。


径厚比は、ご覧の通り径と板厚の比率ですが、この値で局部座屈の起きやすさを判断します。径厚比が大きい（Dが大きい又はtが小さい）部材は、局部座屈が起きやすいです。逆に径厚比が小さい部材は、局部座屈が起きにくいと判断します。


※局部座屈については、下記が参考になります。

座屈とは？座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類


下図をみてください。板厚は同じですが、径が異なる2つの柱があります。前述した式より、板厚が同じであれば右側の柱は径厚比が小さく、左側の柱は径厚比が大きくなります。

径厚比

径厚比が小さいほど、局部座屈に対する耐性が高いのです。局部座屈は、そもそも鋼管のように中が空洞の柱で起きる座屈です。もし板厚tが、径Dと同じ値なるとどうでしょうか。密実な柱（中が空洞ではない）であり、局部座屈の影響は関係なくなります。

径厚比と密な柱

右図をみると、明らかに局部座屈が起きないとわかります。板厚が大きくなるほど、局部座屈の耐性が高まる意味が分かって頂けたでしょうか。


径厚比と似た用語で、「幅厚比」があります。幅厚比は、鋼管以外の断面に対する「幅と板厚の比率」です。※幅厚比については、下記の記事が参考になります。

幅厚比ってなに？すぐにわかるたった２つのポイント

径厚比の値と部材ランク

径厚比の値と部材ランクは下記です（400級鋼の場合）。

・FAランク　D／t＝72

・FBランク　D／t＝83

・FCランク　D／t＝112


下記の鋼管の径厚比を計算し、どの部材ランクに該当するか確認してみましょう。


D＝267.4

t＝6.0

D／t＝267.4／6.0＝44.5


上記の鋼管は、FAランクの基準値72以下なので、FAランクの柱に該当します。

径厚比の読み方

径厚比の読み方ですが、「けいあつひ」といいます。ちなみに幅厚比は「はばあつひ」です。読み方を間違えないよう注意したいですね。

径厚比のパラメータ

径厚比の値を左右するパラメーターは、


・径　D

・厚　t


です。前述したように、径厚比は局部座屈に関係する値です。板厚が薄い割に径が大きい柱を採用する場合は注意しましょう。

CFTの径厚比

CFTとは、鋼管内にコンクリートを充填した部材です。CFTについては下記の記事が参考になります。

ＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート造）とＣＦＴ造（コンクリート充填鋼管造）の違い


CFTは鋼管内にコンクリートを充填するため、座屈に対する抵抗力が高くなります。詳しくは説明しませんが、前述した径厚比の値を使って、細長比や許容圧縮応力度を算定します。

まとめ

今回は径厚比について説明しました。径厚比の意味など分かって頂けたと思います。基本的に幅厚比と同じ意味です。但し、部材ランクに対応する径厚比の値は、やや高めの値で設定されています。最後に説明したCFTについては、蛇足程度に覚えておけば十分でしょう。

幅厚比ってなに？すぐにわかるたった２つのポイント

幅厚比の制限値は？

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