横座屈とは？3分でわかる意味と、許容曲げ応力度の関係
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）
横座屈をご存じでしょうか。横座屈とは、座屈現象の１つです。オイラー座屈とは違います。今回は横座屈の意味と、許容曲げ応力度との関係について説明します。座屈、オイラー座屈の意味は下記が参考になります。
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
横座屈とは？
横座屈は、梁の上フランジ又は下フランジが横にはらみ出すような現象を言います。下図をみてください。Ｈ型鋼の梁に応力が作用しています（地震力が作用したときの梁端部をイメージ）。黒線は元々の梁位置で、赤色は横座屈をした梁位置です。
このように、横座屈を起こすと梁がねじれたような挙動を起こします。横座屈もオイラー座屈と同じように、脆性的な破壊です。実務では、横座屈の現象を「許容曲げ応力度の低減」という形で取り入れています。これは後述します。
オイラー座屈、脆性破壊の意味は下記をご覧ください。
横座屈が起きる理由
ではなぜ、横座屈が起きるのでしょうか。長期荷重時と地震時に分けて、ざっくりと説明します。
長期時の横座屈
下図をみてください。両端ピンで長期荷重が作用したとき、曲げモーメントは全て下側に発生します。
※長期荷重の意味は下記をご覧ください。
「下側に曲げモーメントが発生している」つまり、中立軸を境に下側引張、上側圧縮の応力度が作用しています。※理解できない方は下記を参考にしてください。
この前述した応力により、上側フランジが圧縮され座屈を起こすのです。長期荷重時は、ほとんどが下側引張、上側圧縮の状態になるでしょう。
よって「上フランジが横座屈を起こさないか」考えます。
一方で、鉄骨梁は梁上のスタッドによりＲＣスラブと一体化させることもあります（床をＲＣスラブにする場合）。このとき、上フランジはＲＣスラブと一体化するので、「横座屈は起きない」という考え方もあるのです。
※スタッドやＲＣスラブは下記が参考になります。
スラブってなに？現役設計者が教えるスラブの意味と、特徴、役割
地震時の横座屈
地震時は、長期荷重とは違い下側、上側の両方が圧縮になります。地震はどこから作用するのか分からないので、「加力方向を正負両方考慮する」からです。※地震荷重の詳細は下記をご覧ください。
横座屈と許容曲げ応力度の関係
前述したように、横座屈は許容曲げ応力度の低減という形で取り入れています。許容曲げ応力度は低減が無いとすると、下記の値になります（400級鋼とします）。
長期fb＝156
短期fb＝235
これは横座屈が無いと考えた値です。しかし実際には上記の影響があるので低減します。ここでは具体的な低減方法（許容曲げ応力度の算定方法）は省略しますが、座屈長さが長ければ長いほどfbの値は小さくなります。
逆に座屈長さを短くすれば、fbの値は前述した156、235がとれます。
許容曲げ応力度の意味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
まとめ
今回は、横座屈について説明しました。大体のイメージがつかんで頂けたと思います。下記も併せて学習しましょうね。
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
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）
▼スポンサーリンク▼
▼【好評！】管理人おすすめ▼
- あなたも管理人に直接質問してみませんか？→【好評】LINEで質問！
▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼
▼同じカテゴリの記事一覧▼
- 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
- 許容支圧応力度とは？1分でわかる意味、鋼材の値、支圧応力と圧縮応力の違い
- 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
- 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
- 繰り返し応力とは？1分でわかる意味、s-n曲線、疲労限、応力集中との関係
- 許容せん断応力度とミーゼスの降伏条件式の関係
- 接合部に関する許容応力度設計について
▼カテゴリ一覧▼
- 鋼構造ってなに？(まずは、鋼構造ってなに？よく分かる鋼構造と鉄骨構造、構造力学との関係から)
- 鋼構造の用語を学ぶ(まずは、鋼構造の基礎用語から)
- 鋼材の種類と規格、性質(まずは、SS，SN，SM材とは？から)
- 許容応力度計算を学ぶ(まずは、接合部に関する許容応力度設計についてから)
- 二次部材の設計を学ぶ(まずは、胴縁とは？から)
- 引張材の設計を学ぶ(まずは、引張材の断面算定から)<
- 圧縮材の設計を学ぶ(まずは、座屈現象についてから)
- 高力ボルト接合(まずは、接合部と接合方法についてから)
- 溶接を学ぶ(まずは、溶接の種類と、隅肉溶接、突き合わせ溶接の特徴から)
- 接合部を学ぶ(まずは、ダイアフラムはなぜ必要か？覚えるべきたったの３つの種類と特徴から)
- 柱脚を学ぶ(まずは、柱脚の種類から)
▼他の勉強がしたい方はこちら▼
【好評】LINEで質問！
管理人に質問してみる？
わかる1級建築士の計算問題解説書
【初回資料が今だけ無料！】1日約13円で情報をアップデート！
有料メルマガを無料で見てみませんか？⇒ 忙しい社会人、学生のためのビルディング・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
更新情報
- 当サイトでは、ほぼ毎日、記事更新・追加を行っております。
- 更新情報として、先月分の新着記事を一覧表示しております。下記をご確認ください。
- 新着記事一覧
プロフィール
- 略歴▼
- 名前 ハナダユキヒロ/MITUME lab代表.
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
- 「わかる構造力学(改訂版)」
- 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に向けて
- 「構造力学、構造計算、鋼構造、鉄筋コンクリート造、基礎構造、土質力学、水理学、材料力学、数学の基礎」を分かりやすくお伝えします。
- 当サイトの目的▼
- 建築学生が学ぶ「構造力学」の目的
- とりあえず10記事▼
- 初めましての方に10記事用意しました
- おすすめ書籍紹介▼
- ハナダユキヒロが建築関連書籍の良書を選びました
建築の本、紹介します。▼
▼【好評！】管理人おすすめ▼
- あなたも管理人に直接質問してみませんか？→【好評】LINEで質問！
同じカテゴリの記事一覧
- HOME > 鋼構造の基礎 > 横座屈とは？3分でわかる意味と、許容曲げ応力度の関係
- 1級の過去問(計算)解説
- 限定メルマガ
- わかる建築構造の用語集・図解集
- 1頁10円！PDF版の学習記事