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単一引張材とは?1分でわかる意味、読み方、応力、歪、圧縮材との違い

この記事の要点

単一引張材(たんいつひっぱりざい)とは、引張力が作用する単一の部材です。

鋼材は引張力に強いので、細い部材でも単一の部材として使います(圧縮材は組立とする考え方もある)。

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単一引張材(たんいつひっぱりざい)とは、引張力が作用する単一の部材です。鋼材は引張力に強いので、細い部材でも単一の部材として使います(圧縮材は組立とする考え方もある)。今回は単一引張材の意味、読み方、応力、歪、圧縮材との違いについて説明します。単一圧縮材の意味は、下記が参考になります。

単一圧縮材とは?1分でわかる意味、単一引張材、組立圧縮材との違い、座屈との関係

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単一引張材とは?

単一引張材とは、引張力が作用する単一の部材です。鋼材は引張力に強く、かなり細くても単一の部材を使います。例えば、棒鋼のように直径が16~20mm程度でも、ブレースとして力を負担できます。棒鋼、ブレースの意味は、下記が参考になります。

棒鋼とは?1分でわかる意味、読み方、サイズ、重量、用途

ブレース構造とは何か?


単一引張材となる構造部材には、下記があります。


ブレース

トラス部材

吊り材


ブレースは、下図のようにタスキ掛けにすることが多いです。タスキ掛けにすれば、ブレースには引張力しか作用しないからです。

単一引張材とブレース

トラス構造は節点をピン接合部とします。部材には圧縮力または引張力が作用します。引張力が作用する部材は単一引張材です。トラス構造の特徴は、下記が参考になります。

トラス構造とは?1分でわかるメリット、デメリット、計算法

単一引張材の読み方

単一引張材の読み方は、「たんいつひっぱりざい」です。関係用語の読み方は下記です。


単一圧縮材 ⇒ たんいつあっしゅくざい

単一引張材の応力と歪

単一引張材は、断面に引張応力が生じています。引張応力は下式で計算します。


σ=P/A


σは引張応力(引張応力度)、Pは引張力、Aは部材の断面積です。単一引張材の歪は、下式で計算します。


ε=ΔL/L


εは歪、ΔLは単一引張材の伸び、Lは単一引張材の元の長さです。


応力、ひずみの計算方法は、下記の記事も参考になります。

応力とは?1分でわかる意味と種類、記号、計算法

ひずみとは?1分でわかる意味、公式、単位、計算法、測定法、応力

単一引張材と単一圧縮材の違い

単一引張材と単一圧縮材の違いを下記に示します。


単一引張材 ⇒ 引張力が作用する単一の部材

単一圧縮材 ⇒ 圧縮力が作用する単一の部材


単一圧縮材の意味は、下記が参考になります。

単一圧縮材とは?1分でわかる意味、単一引張材、組立圧縮材との違い、座屈との関係

混同しやすい用語

引張応力度

引張応力度は材料を引き伸ばす方向の応力で、圧縮とは向きが逆です。コンクリートは圧縮に強く引張に弱い点が特徴です。

圧縮応力度

圧縮応力度は材料を縮める方向の応力です。コンクリートは圧縮強度が高く引張強度が低いため、鉄筋で引張を補います。

試験での問われ方|管理人の一言

単一引張材に関する問題は建築士試験の構造分野で出題されます。定義と計算の両面から理解しておきましょう。

単一引張材の定義・適用条件・計算式は建築士試験の構造分野で出題される基本事項です。

用語の定義を正確に理解したうえで、関連する規準・法令との関係を整理することが大切です。

単一引張材を整理した表を示します。

項目内容備考
単一引張材引張力が作用する単一の部材例:ブレース、トラス部材
引張応力σ=P/APは引張力、Aは断面積
単一圧縮材との違い圧縮材は座屈を考慮する必要がある引張材は細い部材でも使用可

実務でよく出てくる引張材はブレースだ。水平力(風・地震)に対して引張側で抵抗するブレースは、座屈を考慮しなくてよいため断面を小さく抑えられる。ただし端部のガセットプレートやボルト接合部の設計は別途必要になる。

細長い部材でも成立するのが引張材の特性だが、施工時に弛みが生じると有効に機能しない場合がある。ターンバックル付きブレースでは取付け後の軸力調整も確認が必要だ。

まとめ

今回は単一引張材について説明しました。意味が理解頂けたと思います。単一引張材は、引張力が作用する単一の部材です。ブレース材や、トラス構造の部材に該当します。単一引張材に作用する応力、ひずみの計算は簡単です。必ず理解しましょうね。下記が参考になります。

引張応力とは?1分でわかる意味、公式と求め方、記号、引張応力度

ひずみとは?1分でわかる意味、公式、単位、計算法、測定法、応力

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