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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

この記事の要点

鋼材の許容応力度は長期がF/1.5、短期がF/1.0です。SS400（F＝235 N/mm²）では長期許容応力度は約157 N/mm²になります。

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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

混同しやすい用語

基準強度

基準強度（F）とは鋼材の降伏点と引張強度を基に定められた、許容応力度計算の元になる強度値です。

基準強度が材料の強度値そのものであるのに対して、許容応力度はFに安全率（1.5や1.0）を考慮した設計上の上限値であり、実際の応力度がこれを超えないよう設計します。

試験での問われ方｜管理人の一言

建築士試験では「長期許容応力度＝F/1.5」「短期＝F/1.0」という関係式が最頻出です。圧縮・曲げ材では座屈を考慮して個別に計算する点も問われます。

鋼材の許容応力度（SS400）を整理した表を示します。

応力の種類	長期許容応力度	短期許容応力度
圧縮・引張・曲げ	F/1.5（SS400：約157 N/mm²）	F（SS400：235 N/mm²）
せん断	F/1.5√3（SS400：約90.6 N/mm²）	F/√3（SS400：約135 N/mm²）
安全率	1.5	1.0

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

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