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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

この記事の要点

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。

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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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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

根拠・参考

鋼構造設計規準（日本建築学会）

実務では、設計条件・仕様書・適用する規準により確認してください。

混同しやすい用語

許容圧縮応力度と許容引張応力度

許容引張応力度は引張荷重に対する許容値で座屈の影響がなく、許容圧縮応力度は圧縮荷重に対する許容値で細長比（λ）が大きいほど座屈により低減されます。

長期許容圧縮応力度と短期許容圧縮応力度

長期は常時荷重に対して適用され（コンクリートではF/3）、短期は地震・風などの一時的な荷重に対して適用され、長期の1.5倍の値（コンクリートでは2F/3）が許容されます。

圧縮応力度と圧縮強度

圧縮応力度は荷重により部材内部に生じる単位面積当たりの力（N/mm2）で、圧縮強度は材料が破壊するときの最大圧縮応力度です。許容圧縮応力度は圧縮強度を安全率で割った値です。

試験での問われ方｜管理人の一言

許容圧縮応力度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。

試験では応力度の計算式・各種応力度の許容値との比較・安全性の確認方法が出題されます。

引張・圧縮・せん断・曲げの各応力度の特徴を理解し、材料ごとの許容値との関係を整理しましょう。

材料	長期許容圧縮応力度	短期許容圧縮応力度	注意点
コンクリート（Fc=21）	Fc/3 = 7 N/mm2	Fc×2/3 = 14 N/mm2	設計基準強度Fcによる
SS400（鋼材）	約156 N/mm2	約235 N/mm2	細長比大→座屈低減あり
SD345（鉄筋）	≒230 N/mm2	≒345 N/mm2	鉄筋の座屈は通常無視

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

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