1. HOME > 構造計算の基礎 > 部材種別とは？1分でわかるFA、FB、FC、FDの違い、トラス梁の部材種別

部材種別FA・FB・FC・FDとは？幅厚比の違いと保有水平耐力計算（Ds値）への影響

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部材種別は保有水平耐力計算で重要な概念です。

部材種別はFA～FDまでのランクがあり、これが構造特性係数と関係します。

今回は、そんな部材種別の意味と、各種別の違い、トラス梁の部材種別について説明します。

※保有水平耐力計算、構造特性係数については、下記が参考になります。

保有水平耐力とは？意味・計算・必要保有水平耐力との違い

構造特性係数とは？3分でわかる意味と算出方法

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部材種別とは？

部材種別は、FA、FB、FC、FDで分類される「ランク」です。

何のランク付けか、それは「変形性能」です。

FAが最も変形性能の良いランク、FDが変形性能の悪いランクです。

構造的にFAは、「靱性がある」、FDは「脆性的」と言えます。

※靱性、脆性破壊については下記が参考になります。

靱性（じんせい）とは？意味・靭性のある材料と建物の耐震性・脆性との違い

脆性破壊とは？脆性的な破壊の意味・種類と延性破壊との違い

また、FB とFCのランクですが、感覚的にFBはやや靱性のある部材種別、FCはやや脆性よりも部材種別と考えても実用上問題ないでしょう。

ちなみにFAのFとは「フレーム（ラーメン構造）」を意味します。

部材種別は各部材毎に設定され、それらを集計して「部材群としての種別」を計算します。部材群の種別はＡ～Ｄランクまで設定され、これにより「ＤＳ（構造特性係数）」が決まります。※構造特性係数については下記の記事参考になります。

構造特性係数とは？3分でわかる意味と算出方法

普通、部材や部材群の種別の判定、それらの集計、ＤＳ値の算定は一貫計算プログラムにより行われます。

また、部材種別は

・柱、梁

・筋交い（ブレース）

・耐震壁

毎に分類されます。

部材種別の種類と、FA、FB、FC、FDの違い

ここでは鉄骨造を例に、部材種別の判定を明記します。なお、部材群の種別は少々面倒な計算なので敢えて書きません。※詳細が気になる方は、下記の書籍が参考になります。

柱と梁の部材種別は「幅厚比又は径厚比」により決定します。幅厚比は、局部座屈の起きやすさを数値化したものです（とてもザックリ説明しています）。FAランクであれば、局部座屈の恐れはないと判断できます。※幅厚比、局部座屈は下記が参考になります。

幅厚比ってなに？すぐにわかるたった２つのポイント

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

前述した「部材種別は変形性能を意味する」という話に置きえてください。FDランクは局部座屈が起きやすい、つまり変形性能が悪い（脆性的である）と分かるでしょう。

また上表とは別に、保有耐力横補剛を満足しない部材がある場合、その梁はFDです。※保有耐力横補剛については下記が参考になります。

横補剛材の設計

鉄骨造はブレース構造もあります。F○ランクとは別にBA、BB、BCランクが設定されています。Bは「ブレース」の英語頭文字をとっています。

ブレース構造は、ラーメン構造に比べて高い耐力を持ちますが、変形性能は良くありません。

その観点で言えば、ブレース構造としての種別はラーメン構造よりも低めに設定されています。

後述するように、ブレース構造のDsはやや高めになります。

※ブレース構造、ラーメン構造については、下記が参考になります。

ブレース構造とは？ラーメン構造との違い・種類と地震力の負担メカニズム（設計上の特徴）

ラーメン構造とは？1分でわかる意味、特徴、由来、メリットとデメリット

構造特性係数と部材種別の関係

さて、部材種別は構造特性係数（以降、Ds）と関係します。種別とDs値の対応は下記が参考になります。

構造特性係数とは？3分でわかる意味と算出方法

簡単にいうと、

・部材種別がよい（FA）＝Dsが低い

・部材種別が悪い（FD）＝Dsが高い

です。こちらも詳細は上記の記事を参考にしてください。

トラス梁の部材種別

トラス梁は部材種別の設定に悩みます。簡単に言うと良く分かりません。そこで、実用上何が行われているか説明します。

トラスには圧縮材、引張材があります。圧縮材は座屈する恐れがある部材です。よって、トラス梁は、線材としてFDランク、Dsは柱、梁部材群の最大値0.4を採用します。

トラス梁に変形性能は無いと考えるのです。最も厳しいDsを採用すれば、必要保有水平耐力が小さく算定されることは無いです。※トラス梁については、下記が参考になります。

トラス構造とは？強さの理由・メリット・デメリット・計算法を解説

保有水平耐力と部材種別の関係

前述しましたが、部材種別はDsと関係します。Dsは必要保有水平耐力Qunの算定で用います。Qunは下式でした。

Qun＝Ds×Fes×Qud

※上式の詳細な説明は下記が参考になります。

必要保有水平耐力とは？算定式Qun=Ds×Fes×Qud・Ds・Fesの意味

部材種別を整理した表を示します。

項目	内容	備考
FA	靱性のある部材種別	最も靱性が高い
FB・FC	やや靱性のある〜やや脆性よりの部材種別	中間的なランク
FD	脆性的な部材種別	構造特性係数Dsと関連

まとめ

今回は部材種別について説明しました。

部材種別の意味が分かって頂けたと思います。

FAランクは靱性のある部材種別、FBはやや靱性のある部材種別、FDは脆性的な部材種別、FCはやや脆性よりも部材種別と考えても実用上、問題ないかと思います。

部材種別は、構造特性係数と関連します。

併せて下記の記事が参考になります。

構造特性係数とは？3分でわかる意味と算出方法

保有水平耐力とは？意味・計算・必要保有水平耐力との違い

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• 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、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。


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