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鋼材の許容応力度は?1分でわかる意味、安全率と長期、短期と求め方、ss400の値

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鋼材の許容応力度は、圧縮・引張・曲げの値が長期で「F/1.5」、短期で「F」です。せん断に対する許容応力度は長期でF/1.5√3、短期でF/√3です。Fを基準強度といいます。基準強度は告示2464号に規定されます。SS400の場合、F=235です。今回は鋼材の許容応力度と意味、安全率と長期、短期の求め方、ss400の値について説明します。


許容応力度、基準強度の意味は下記が参考になります。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

鋼材の基準強度とは?1分でわかる意味、F、許容応力度との関係

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鋼材の許容応力度は?

鋼材の許容応力度は、建築基準法施行令第90条に規定されます。長期と短期ごとに値が違います。また、圧縮・引張・曲げ・せん断ごとに値が規定されます。許容応力度の単位は「N/m㎡」です。鋼材の許容応力度を下記に示します。


許容応力度の意味は下記が参考になります。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

鋼材の許容応力度(長期)

圧縮、引張り、曲げ F/1.5

せん断 F/1.5√3


Fは基準強度です。基準強度の値は、材質により値が変わります。ss400だとF=235ですが、ss490はF=325です。基準強度の詳細は下記が参考になります。なお鋼材の基準強度は、告示2464号に規定されます。

鋼材の基準強度とは?1分でわかる意味、F、許容応力度との関係


また、せん断の許容応力度は√3で割り算する点に注意しましょう。

鋼材の許容応力度(短期)

圧縮、引張り、曲げ F

せん断 F/√3


鋼材の短期許容応力度は、長期の値を1.5倍します。


ただし、圧縮力や曲げモーメントが作用する鋼材の許容応力度は、「座屈」による許容応力度低下を考慮します。よって、前述した「F/1.5やF」の値より小さいです。鋼材の許容圧縮応力度の求め方は、下記が参考になります。

許容圧縮応力度とは?1分でわかる意味、求め方、鋼材の値、コンクリートの値


許容曲げ応力度の求め方は、下記が参考になります。

許容曲げ応力度とは?1分でわかる意味、fbの計算式、ss400の値


なおJIS規格品の基準強度はFを1.1倍することが可能ですが、長期・短期時の設計では考慮せず、保有水平耐力計算時に考慮します。

鋼材の許容応力度と安全率、長期と短期の値と求め方

鋼材の許容応力度は、長期と短期で値が違います。下記と考えれば良いです。


長期=短期の1/1.5(短期÷1.5)

短期=基準強度


鋼材の短期の許容応力度は基準強度Fと同じです。長期は短期の許容応力度を1.5で割ります。1.5を安全率といいます。安全率の意味は下記が参考になります。

安全率ってなに?色んな材料の安全率と降伏強度との関係


なお長期と短期の考え方は、下記をご覧ください。

長期荷重・短期荷重

鋼材ss400の許容応力度

鋼材ss400の許容応力度を下記に示します。ss400の基準強度F=235(鋼材の厚さ40mm以下の場合)とします。

鋼材の許容応力度(長期)

圧縮、引張り、曲げ 235/1.5=156

せん断 F/1.5√3=90.6

鋼材の許容応力度(短期)

圧縮、引張り、曲げ F=235

せん断 F/√3=235/√3=135


材質や鋼材の厚みで基準強度Fの値が変わります。詳細は下記をご覧ください。

鋼材の基準強度とは?1分でわかる意味、F、許容応力度との関係

まとめ

今回は鋼材の許容応力度について説明しました。求め方、長期と短期の関係など理解頂けたと思います。鋼材の許容応力度は、長期=短期の1/1.5倍、短期=基準強度Fなどです。ただし、圧縮力や曲げモーメントが作用する鋼材は、個別に許容応力度の算定が必要です。座屈による許容応力度低下を考慮するためです。許容応力度、基準強度の意味など、下記も勉強しましょう。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

鋼材の基準強度とは?1分でわかる意味、F、許容応力度との関係

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