許容圧縮応力度とは？1分でわかる意味、求め方、鋼材の値、コンクリートの値

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許容圧縮応力度とは、部材が許容できる圧縮応力度のことです。圧縮応力度とは、圧縮荷重が作用するときの、部材内部に生じる応力度です。許容圧縮応力度は、許容引張応力度と同等の値ですが、座屈による低減を考慮します。今回は、許容圧縮応力度の意味、求め方、鋼材の値、コンクリートの値について説明します。許容圧縮応力度の早見表は下記をご覧ください。

許容圧縮応力度の早見表は？1分でわかる値と求め方、計算式は？

※応力度や座屈の意味は、下記が参考になります。

応力度の基礎知識、応力度の種類と1分でわかる応力との違い

座屈とは？座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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許容圧縮応力度とは？

許容圧縮応力度は、部材が許容できる圧縮応力度のことです。圧縮応力度とは、部材に圧縮荷重を作用させるとき、部材内部には生じる応力度です。※応力度の意味は、下記が参考になります。

応力度の基礎知識、応力度の種類と1分でわかる応力との違い

許容圧縮応力度は、「圧縮荷重にどれくらい耐えられるか」示す値と考えて良いです。ただし、許容引張応力度と比べて、「座屈の影響」があるので注意してください。

座屈とは、部材に圧縮荷重が作用するとき、材料の強度より早く壊れる現象です。詳しくは、下記が参考になります。

座屈とは？座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類

材料の許容圧縮応力度自体は、許容引張応力度と同等の値でも、座屈の影響で低減されます。

許容圧縮応力度は、下記の２つがあります。

・長期許容圧縮応力度
・短期許容圧縮応力度

許容圧縮応力度の求め方

許容圧縮応力度の求め方を、コンクリートと鋼材に分けて説明します。前述したように、鋼材は座屈の影響が大きいです。

コンクリート

コンクリートの許容圧縮応力度は、下式で計算します。

長期許容圧縮応力度　Ｆ／3
短期許容圧縮応力度　2Ｆ／3

Ｆは、Ｆ値（えふち）のことですが、コンクリートのＦ値は、設計基準強度といいます。下記が参考になります。

設計基準強度と品質基準強度の違いと、5分で分かるそれぞれの意味

例えば、設計基準強度を24N/m㎡とするとき、許容圧縮応力度は下記です。

長期許容圧縮応力度　Ｆ／3＝8.0 N/m㎡
短期許容圧縮応力度　2Ｆ／3＝16.0 N/m㎡

鋼材

鋼材の許容圧縮応力度は、座屈の影響が大きいです。鋼構造設計規準より、座屈による低減を考慮した許容圧縮応力度は下式です。

λ≦Λ

F=｛1―0.4(λ／Λ²)｝×Ｆ／ν

λ＞Λ

F＝0.277Ｆ／(（λ／Λ）²)

Fは許容圧縮応力度、λは細長比、Λは限界細長比、νは1.5+0.667×(λ／Λ)²です。限界細長比Λは下式で計算します。

Λ＝√{(π²×Ｅ)／(0.6×Ｆ)}

（※√は｛｝内の値にかかっています）

複雑な式ですが、実務では、いちいち計算しません。上式は細長比が決まれば、値が決定します。部材の細長比を算定すれば、早見表で許容圧縮応力度を読むだけです。

許容圧縮応力度のポイントは、下記です。

・許容圧縮応力度は、細長比が大きいほど、小さくなる
・許容圧縮応力度は、細長比が小さいほど、大きくなる

まとめ

今回は許容圧縮応力度について説明しました。意味が理解頂けたと思います。許容圧縮応力度は、部材が許容できる圧縮応力度の値です。コンクリートと鋼材で求め方が違います。鋼材は座屈の影響で、低減する必要があります。細長比が大きいと、許容圧縮応力度が小さくなると覚えてくださいね。下記も併せて参考にしてください。

許容圧縮応力度の早見表は？1分でわかる値と求め方、計算式は？

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

許容引張応力度とは？1分でわかる意味、求め方、鉄筋の値、ss400の値