建築学生が学ぶ構造力学

建築学生が学ぶ構造力学
  1. HOME > 鋼構造の基礎 > 鋼材の圧縮強度は?1分でわかる意味、値、基準強度、許容応力度、座屈との関係

鋼材 圧縮強度 値 基準強度 許容応力度 座屈 SS400

この記事の要点

鋼材の圧縮強度はJISの規定では引張強度と同程度です。

許容圧縮応力度の長期・短期の値と、圧縮時の座屈への影響を解説します。

実際の圧縮耐力は座屈の影響を受けて低下するため、許容圧縮応力度は細長比で変化する

許容圧縮応力度の計算では、座屈長さと断面の回転半径から細長比を求める

【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


鋼材はjisには圧縮強度の規定が無いですが、基本的には引張強度と同程度と考えてよいでしょう。

ただし、圧縮力が作用する部材では、圧縮強度よりも座屈耐力が重要です。

許容圧縮応力度は長期時で156や215、圧縮の材料強度は235、325などの値を用います。

今回は、鋼材の圧縮強度の意味、値、基準強度、許容応力度、座屈との関係について説明します。


基準強度、材料強度、座屈の意味は、下記が参考になります。

材料強度とは?基準強度F値との関係・許容応力度の求め方(コンクリート・鋼材一覧)

座屈とは?意味・座屈荷重・座屈長さ・種類をわかりやすく解説

100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

鋼材の圧縮強度は?

鋼材の圧縮強度は、jisなどには規定が無いです。引張強度や降伏点のみ規定されています。圧縮強度の意味は、下記が参考になります。

圧縮強度とは?コンクリート・鋼の強度・単位(N/mm²)・引張強度との違い


しかし、後述する圧縮側の材料強度、許容圧縮応力度が、告示により規定されています。材料強度の意味は、下記が参考になります。

材料強度とは?基準強度F値との関係・許容応力度の求め方(コンクリート・鋼材一覧)


よって、基本的には、圧縮強度は引張強度と同程度考えてよいでしょう。ただし、圧縮力が作用する鋼材は、座屈が問題になります。座屈耐力は、圧縮強度に比べて随分小さい値だからです。座屈の意味は、下記が参考になります。

座屈とは?意味・座屈荷重・座屈長さ・種類をわかりやすく解説

鋼材の圧縮強度と基準強度、許容圧縮応力度

鋼材の圧縮強度はjisに規定が無いですが、告示では圧縮の材料強度や許容応力度が規定されます。下記に、鋼材の材料強度(圧縮)を示します。


400級 F=235 N/m㎡

490級 F=325 N/m㎡


なお、引張側の材料強度も、圧縮側と同じ値です。また、Fを基準強度といいます。基準強度、材料強度の意味は、下記が参考になります。

材料強度とは?基準強度F値との関係・許容応力度の求め方(コンクリート・鋼材一覧)


圧縮側の許容圧縮応力度は、下式で計算します。


長期許容圧縮応力度 F / 1.5

短期許容圧縮応力度 F


Fは、前述した235または325などの値を用います(鋼材の厚みで値が小さくなる点に注意しましょう)。


詳しくは、下記の書籍が参考になります。

鋼材の圧縮強度と座屈の関係

鋼材は座屈により耐力が決定します。

前述した許容圧縮応力度は、実際には座屈の影響でもっと小さい値を使います。

許容圧縮応力度の式は、鋼構造設計規準に明記されています。

許容圧縮応力度は、細長比が大きく影響します。

実務では、部材の細長比を計算し、早見表で許容応力度を確認しています。


許容圧縮応力度の意味は、下記も参考になります。

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

混同しやすい用語

圧縮強度と許容圧縮応力度の違いに注意しましょう。

圧縮強度は材料が破壊する際の応力値ですが、許容圧縮応力度は設計で使う上限値で、座屈を考慮して低く設定されています。

鋼材は細長い部材ほど座屈しやすく許容値が低くなります。

鋼材の圧縮強度と許容圧縮応力度を整理した表を示します。

項目400級鋼材490級鋼材
基準強度F235 N/mm2325 N/mm2
長期許容圧縮応力度156 N/mm2(F/1.5)215 N/mm2(F/1.5)
短期許容圧縮応力度235 N/mm2(F)325 N/mm2(F)

まとめ

今回は鋼材の圧縮強度について説明しました。Jisによると鋼材の圧縮強度は定義されていませんが、同程度の値と考えられます。ただし、鋼材は座屈による影響で、耐力が低下します。座屈耐力の計算、座屈の意味をあわせて勉強しましょう。

座屈とは?意味・座屈荷重・座屈長さ・種類をわかりやすく解説

【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。

ゼロ所長の構造力学問題集で確認する

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

▼用語の意味知らなくて大丈夫?▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

【無料】ゼロ所長が解説!建築士試験の構造を効率よく学ぶ

・試験に出るポイントをわかりやすく解説

・今すぐnoteで学ぶ ⇒  ゼロから学ぶ建築士試験の構造

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる!1級建築士【構造】計算問題解説集

▼初回無料!月額約400円で業界最新情報をゲット!▼

「建築業界の最新動向」を最速でキャッチ。

今すぐ無料で試してみよう!⇒ ビルディング・アップデート

わかる2級建築士の計算問題解説書!

【30%OFF】一級建築士対策も◎!構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 鋼構造の基礎 > 鋼材の圧縮強度は?1分でわかる意味、値、基準強度、許容応力度、座屈との関係
  2. 1級の過去問(計算)解説
  3. わかる建築構造の用語集・図解集
  4. 1頁10円!PDF版の学習記事