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弾性設計法とは?1分でわかる意味、読み方、許容応力度設計法、塑性と弾性の関係

弾性設計法(だんせいせっけいほう)とは、材料の弾性範囲内に部材の応力度(応力)を抑える設計法です。今回は、弾性設計法の意味、読み方、許容応力度設計法、塑性と弾性の関係について説明します。材料の弾性、塑性の性質は、構造計算で重要な考え方です。下記の記事も是非参考にしてください。

弾性と塑性の性質について

弾性設計法とは?

弾性設計法とは、材料の弾性範囲内に部材の応力度を抑える設計法です。長期荷重、短期荷重に対して、応力度を弾性範囲内に抑えます。長期荷重に対しては、降伏時の許容応力度(短期許容応力度)を低減した許容応力度を用いて設計します。


部材の応力が材料の弾性範囲内であれば、大きな損傷は無いです。例えば、地震による応力が材料の弾性範囲内の時、地震力が取り除かれた後、建物は普通に使えます。


日本では、建物の構造計算を下記の2段階で行います。


許容応力度設計法(弾性設計法)

保有水平耐力計算(塑性設計法)


1つは、弾性設計法です。許容応力度設計法ともいいます。保有水平耐力計算に比べて、計算が簡便です。重ね合わせの原理が適用できる点も便利です。色々な荷重が作用しても、それらを1つ毎のケースとして扱い、後で応力を足し合わせて解が求められます。重ね合わせの原理は、下記が参考になります。

重ね合わせの原理とは?1分でわかる意味、不静定梁の解き方、たわみ


弾性設計法は、全ての建物に適用される構造計算の手法です。是非理解しましょう。下記が参考になります。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント


材料の塑性化を利用した設計法が、保有水平耐力計算です。詳細は、下記が参考になります。

保有水平耐力とは何か?

弾性設計法の読み方

弾性設計法は「だんせいせっけいほう」と読みます。関係用語の読み方は、下記です。


許容応力度設計法 ⇒ きょようおうりょくどせっけいほう

保有水平耐力計算 ⇒ ほゆうすいへいたいりょくけいさん

弾性 ⇒ だんせい

塑性 ⇒ そせい

弾性設計法と許容応力度設計法の関係

弾性設計法と許容応力度設計法は、同じ意味です。ただし、許容応力度設計法(許容応力度計算)ということが多いです。詳細は、下記が参考になります。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

弾性設計法と弾性、塑性の関係

弾性設計法を理解するには、まず弾性の意味を理解しましょう。弾性とは、「力を加えると変形するが、力を取り除くと変形も無くなる(元の状態に戻る)」性質です。弾性の意味を理解した後は、塑性の勉強をしましょう。詳細は、下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

まとめ

今回は弾性設計法について説明しました。意味が理解頂けたと思います。弾性設計法は、部材の応力度を、材料の弾性範囲内に抑える設計法です。建物の構造計算で、最も基本的な設計法です。是非理解してくださいね。下記の記事も併せて勉強しましょう。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

弾性と塑性の性質について


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