安定性とは？安定構造・不安定構造の判定方法と建築設計での確認ポイント
この記事の要点
構造力学の授業や試験で「この構造は安定か不安定か」という問題が出てきます。支点の数と反力の関係を把握しておくと、瞬時に判定できるようになります。
この記事では、安定性の意味と安定・不安定・静定・不静定の分類、建築設計での確認ポイントを解説します。
支点数が多いほど安定性は高まりますが、支点の多い不静定構造は思わぬ箇所に応力が集中する点にも注意が必要です。
この記事では、安定性とは何かを整理します。
【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
安定性とは、構造物が外力を受けても落ち着いた状態、変化が少ない状態となる性質です。
全ての建築物は安定性を有する必要があります。
今回は安定性の意味、安定性の高い建築物、安定構造と不安定構造について説明します。
安定構造物、不安定構造物の意味は、下記の記事も参考になります。
不安定構造物とは？意味・判別法・反力の数と安定構造物との違い
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
安定性とは？
安定性とは、構造物が外力を受けても落ち着いた状態、変化が少ない状態となる性質です。下図をみてください。建物に横から外力が作用しました。建物は外力を受けても、あまり変化が無く、落ち着いた状態です。この建物は、安定性を有しています。
次に下図をみてください。同じ外力が作用したとき、建物が横に倒れました（実際には、こんな建物は無いです）。これは安定性が無い建物です。
建築物は、「あらゆる外力」に対して安定性を有する必要があります。似た用語に、「安全性」があります。詳細は、下記が参考になります。
安定性の高い建築物
安定性の高い建築物の特徴として、
支点（重さを支持する点）が多いこと
が挙げられます。下図をみてください。片側だけで留まる梁（A）と、両側で留まる梁（B）があります。Aの梁は、片側の支点が壊れた途端、安定性を失います。冗長性の無い構造です。冗長性の意味は、下記が参考になります。
冗長性（じょうちょうせい）とは？建築構造での意味・読み方と持たせる方法
一方、Bは片方の支点が壊れても、急な崩壊（部材が壊れる可能性はあるが）は逃れる可能性があります。また、下図のように極端に支点が多い構造では、１つの支点が壊れても、別の支点に力が流れるでしょう。
ただし、支点の多い構造は「不静定構造」といい、思いもよらない箇所に力が集中するので注意しましょう。不静定構造の意味は、下記が参考になります。
安定構造と不安定構造
安定性のある構造物を安定構造、逆を不安定構造といいます。日本にある、ほとんどの建築物は安定構造です（古い建築物の中には、不安定構造もあるかもしれません）。詳細は、下記が参考になります。
不安定構造物とは？意味・判別法・反力の数と安定構造物との違い
混同しやすい用語
安全性
安全性は建築物が荷重・外力に対して壊れない（耐える）性能を指します。
一方、安定性は外力を受けても変形が一定に収まり、力学的に成立している性質です。
安全性と安定性は関連しますが、意味が異なります。
不安定構造
安定性がない構造物を不安定構造といいます。
外力が加わると変形・崩壊してしまう状態であり、静定・不静定の概念とは区別して理解する必要があります。
安定性を整理した表を示します。
| 区分 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 安定構造 | 外力で崩壊しない | 静定・不静定を含む |
| 不安定構造 | 外力で変形・崩壊する | 力学的に不成立 |
| 安定性の要件 | 反力数＝外力の釣り合い条件数 | 静定・不静定と区別して理解 |
まとめ
今回は安定性について説明しました。
意味が理解頂けたと思います。
安定性は、外力を受けても落ち着いた状態、変化が少ない状態です。
建築物は安定性をもつ必要があります。
構造物の安定、不安定の意味を理解しましょう。
安定構造には、静定構造と不静定構造があります。
下記の記事も勉強しましょうね。
【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。
▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼
▼同じカテゴリの記事一覧▼
- 梁とは何か？
- 母屋（もや）とは？鉄骨造・木造の役割と割り付け
- 根太とは何か？役割と意味について
- 盛り土とは何か？
- 剛体とは？変形しない仮定の力学的意味と構造計算（剛床仮定）での使い方
- 庇について
- 片持ちスラブとは
- 耐震壁とは？耐力壁との違い・役割・EW記号をわかりやすく解説
- 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
- 強軸ってなに？1分でわかる強軸と弱軸の違い、それぞれの特徴
- 鉛直震度とは？意味・水平震度との違いと片持ち梁・庇の設計への影響
- 小梁とは？読み方・特徴・種類・大梁との違い
▼カテゴリ一覧▼
- 構造計算ってなに？(まずは、構造設計は、どんな仕事なの？から)
- 各部の用語(まずは、梁とは何か？から)
- 計算ルート(まずは、構造計算ルートとは何か？から)
- 構造計算の方法(まずは、許容応力度計算が簡単にわかる、たった３つのポイントとは何か？から)
- 荷重を学ぶ(まずは、積載荷重ってなに？１分でわかる積載荷重の意味と、実際の構造計算とは？から)
- 仮定断面の算定(まずは、仮定荷重の算定から)
- 応力の計算、変位の計算(まずは、面内方向、面外方向とは何か？から)
- 断面算定(まずは、耐力や強度についてから)
- 工作物の計算(まずは、独立看板の設計（１）から)
- 確認申請の指摘対応例(まずは、確認申請の指摘対応例 柱脚のルートと細長比から)
▼他の勉強がしたい方はこちら▼
わかる1級建築士の計算問題解説書
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
プロフィール
- 略歴▼
- 名前 ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
- 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▼
- 構造力学・建築構造のおすすめ本｜現役設計者が読んで良かった書籍を紹介
建築の本、紹介します。▼
同じカテゴリの記事一覧
- HOME > 構造計算の基礎 > 安定性とは？1分でわかる意味、安定性の高い建築物、安定構造と不安定構造
- 1級の過去問(計算)解説
- 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
