- 【無料お試しキャンペーン中！】1級・2級建築士試験の構造の疑問を気軽に相談 初心者でもわかる！1級・2級建築士試験(構造)相談カフェ
- 管理人が業界分析！1日13円で建築業界がわかるLINE配信！ ⇒ まずはリンクをクリックして友だち追加！
弱軸とは？読み方、長方形の強軸と弱軸、H鋼の梁の向きと強軸と弱軸、強軸はラーメンで弱軸はブレースにする理由は？
【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！）
弱軸とは、部材断面における断面性能が小さくなる軸です。逆に、部材断面の断面性能が大きくなる軸を「強軸」といいます。荷重が弱軸方向に作用する場合、応力度、変形が大きくなるため注意が必要です。また、座屈は弱軸方向に生じます。今回は弱軸の意味、読み方、長方形の強軸と弱軸、H鋼の梁の向きと強軸と弱軸、強軸はラーメンで弱軸はブレースにする理由について説明します。強軸、座屈の詳細は下記が参考になります。
弱軸とは？読み方
弱軸とは、部材断面における断面性能が小さくなる軸です。逆に、部材断面の断面性能が大きくなる軸を強軸といいます。下図に弱軸と強軸を示します。一般に、部材断面で考える軸はｘ軸とｙ軸で、部材断面の形状に応じて、ｘ軸およびｙ軸のいずれかが弱軸、強軸をとります。なお、弱軸の読み方は「じゃくじく」、強軸の読み方は「きょうじく」です。
前述したように、弱軸方向は部材の断面性能が小さいので、荷重が弱軸方向に作用する場合、応力度や変形が大きくなるため注意が必要です。また、座屈は弱軸方向に生じるため、必要に応じて弱軸方向に座屈止め（横補剛材等）を入れます。
長方形の強軸と弱軸、H鋼の梁の向きと強軸と弱軸は？
長方形の強軸と弱軸を下図に示します。x軸、y軸のどちらが弱軸になるかは、断面形状を見れば判断できます。下図の長方形の場合、x軸に対して部材を曲げるよりも、y軸に対して部材を曲げる方が簡単そうです。つまり、x軸が強軸で、y軸が弱軸です。
これは下図の長方形の場合、x軸に対して「高さが大きい」ですが、y軸に対しては「高さが小さい」ことが理由です。実際に、x軸、y軸のそれぞれを基準の軸として断面二次モーメントを算定すれば、数値として強軸、弱軸の結果が得られます。
上図の長方形を90度回転させて下図の長方形とした場合、x軸が弱軸、y軸が強軸になります。
なお、円形断面や正方形断面の場合、x軸とy軸で断面性能は同じなので、弱軸はありません。
下図にH鋼の梁の向きと強軸と弱軸を示します。H鋼は文字通りローマ字のHの形をした鋼材です。明らかにx軸とy軸で断面性能が違うことが分かります。下図のようにH鋼を配置した場合、x軸が強軸となり、y軸が弱軸です。
これは、x軸またはy軸を基準に曲げることをイメージすれば簡単に理解できます。y軸を基準に曲げる方がより小さな力で曲げることが可能です。なお、建築物の床荷重は重力の作用で下向きに作用するので、床荷重を支える大梁、小梁は下図のように強軸向きに配置します。
一方、横向きに作用する風荷重に抵抗する耐風梁は、下図のように、上図の梁を90度回転させて風荷重に対して強軸を向くように配置します。
H鋼の強軸、弱軸の詳細は下記が参考になります。
強軸はラーメンで弱軸はブレースにする理由は？
H鋼を柱にする場合、前述したように、強軸と弱軸があります。H鋼の強軸方向は比較的断面性能が大きいので、ラーメン構造として柱と梁のみで地震力に抵抗できます。しかし、弱軸方向は柱と梁だけでは地震力に抵抗できないため、地震力に抵抗できるブレースを配置します。
まとめ
今回は、弱軸について説明しました。弱軸とは、部材断面における断面性能が小さくなる軸です。逆に、部材断面の断面性能が大きくなる軸を「強軸」といいます。荷重が弱軸方向に作用する場合、応力度、変形が大きくなるため注意が必要です。強軸、座屈の詳細は下記が参考になります。
【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！）
▼人気の記事ベスト３▼
- 1.断面係数の計算方法を本当にわかっていますか？→断面係数とは？
- 2.丸暗記で良いと思ったら大間違い→断面二次モーメントとは何か？
- 3.違いを適切に説明できますか？→等分布荷重とは？集中荷重との違いや使い方について
▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼
▼同じカテゴリの記事一覧▼
- 天端とは？1分でわかる意味、読み方、対義語、建築での使い方
- 天端の読み方は？1分でわかる読み方、意味、てんたんとの関係、基礎天端、庇天端の読み方は？
- スラブ天端とはどういう意味？SLとFLの違い
- 上端とは？1分でわかる意味、読み方、天端との違い、下端の読み方、建築での使い方
- 材軸とは？1分でわかる意味、材軸方向、材軸直交方向、モデル化との関係
- 軸線とは？1分でわかる意味、読み方、建築物との関係
- 主軸とは？1分でわかる意味、構造力学との関係、強軸、弱軸との関係
- 有効幅とは？1分でわかる意味、材料力学との関係、計算
- 有効長さとは？1分でわかる意味、建築、溶接、梁のたわみと構造
▼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▼
【読まれています】管理人による建築業界の分析！
1日13円で建築業界がわかるLINE配信！。
わかる1級建築士の計算問題解説書
あなたは数学が苦手ですか？
【有料メルマガの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主宰.（筆者のコラムはこちら）
- 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。
- 自己紹介▼
- 建築学生が学ぶ「構造力学」とは？
- 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。▼
同じカテゴリの記事一覧
- HOME > 構造計算の基礎 > 弱軸とは？読み方、長方形の強軸と弱軸、H鋼の梁の向きと強軸と弱軸、強軸はラーメンで弱軸はブレースにする理由は？
- 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