許容曲げ応力度の計算サイト

この記事の要点

許容曲げ応力度（Fb2）はFb2＝89000/(lbh/Af)で計算でき、座屈長さLbを小さくするかフランジ断面積Afを大きくすることで大きくなる。

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット

許容曲げ応力度は下記の2式で計算して大きい値を採用できます。要するに、どちらの計算式を用いても良いので、部材の座屈長さLb、梁断面の寸法が既知であれば算定できるfb2式の計算ツールを示します。

Fb2＝89000／(lbh／Af)

座屈長さ Lb (mm):

断面の高さ h (mm):

フランジ断面積 Af (mm²):

使い方は簡単です。梁の座屈長さLb、梁の高さh、フランジ面積Af（Af＝フランジ幅Ｂ×フランジ厚ｔ）をmmの値で入力します。なお、梁の座屈長さは下図に示すように、梁の全長ではないです。梁の横倒れを防ぐ小梁（横補剛材）が入っている場合、横補剛材間の長さとします。

実際に許容曲げ応力度を計算しましょう。Lb＝5m、部材断面をH-340x250x9x14とすると、許容曲げ応力度は

・短期許容曲げ応力度　⇒　fbs＝89000/(Lbh/Af)＝89000/(5000×340/250×14)≒183.5N/mm2

・長期許容曲げ応力度　⇒　fbL≒122.3N/mm2（≒183.5÷1.5）

となります。許容曲げ応力度を大きくする場合、部材の座屈長さLbを小さくするか、断面のAf（フランジ板の面積）を大きくします。

混同しやすい用語

許容引張応力度

許容引張応力度とは、引張力に対して部材が安全に抵抗できる応力度の上限値（ft＝F/1.5）のこと。

許容曲げ応力度が横座屈を考慮した梁の曲げに対する許容値（Fb式）であるのに対して、許容引張応力度は純粋な引張力に対する許容値であり、適用する部材と考慮する現象が異なる。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では、Fb2式の各変数の意味（Lb：座屈長さ、h：梁せい、Af：フランジ断面積）と、許容曲げ応力度を大きくする方法を押さえておく。

実際の曲げ応力度：σ = M/Z = 120×10⁶ / 8.0×10⁵ = 150 N/mm²

判定：σ=150 ≤ fb=156.7 → OK（安全）

横座屈を考慮した Fb2 式：Fb2 = {1.0−0.4(Lb/i)/Λ}×F/1.5 （Lb：梁横補鋼間距離、i：弱軸方向回転半径、Λ：限界細長比）

×誤り「許容曲げ応力度は常にF/1.5で計算できる」→ ○正解横座屈の影響がある場合は Fb2 式を適用する。横座屈が支配的になると fb がF/1.5より小さくなる
×誤り「横補鋼材は梁の断面強度に影響しない」→ ○正解横補鋼（ブレース等）を設けることで Lb を小さくでき、許容曲げ応力度 fb を大きく確保できる
×誤り「長期許容応力度と短期許容応力度は同じ値」→ ○正解短期許容応力度 = 長期の1.5倍が原則。地震時・風時等の短期荷重に対してより大きな応力度を許容する

Q. F=235N/mm²の鋼材の長期許容曲げ応力度（横座屈無視）は？

A. fb=F/1.5=235/1.5≒156.7 N/mm²

Q. 横座屈が問題となる場合に許容曲げ応力度を上げるための有効な対策は？

A. ①横補鋼材（ブレース等）を設けてLb（横補鋼間距離）を短くする、②フランジ断面積Afを増やして横座屈剛性を上げる、③横補鋼間隔の短縮が最も一般的

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット

この記事の内容を○×クイズで確認する

この記事で学んだ内容は、無料の○×問題集でも確認できます。

意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。