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細長比が大きいとどうなる?1分でわかる計算と意味、小さいとどうなる?

この記事の要点

細長比が大きい・小さいとどうなるかを解説します。

細長比が大きいほど座屈しやすく、小さいほど座屈しにくい部材となります。

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細長比が大きい部材は座屈しやすいです。

細長比の大きい部材を見た目で表すなら「細長い部材」です。

細長い部材の方が、座屈に弱そうですよね。

細長比は「座屈長さ÷断面二次半径」で求めます。

細長比が大きくなる場合「座屈長さが大きい」または「断面二次半径が小さい」のです。

今回は、細長比が大きいとどうなるか、計算と意味、小さいとどうなるか説明します。

細長比と座屈長さの関係は下記が参考になります。

細長比・座屈長さ・断面二次半径の関係は?計算式と座屈設計への影響(圧縮材の基礎)

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細長比が大きいとどうなる?

細長比が大きい部材は座屈しやすいです。下図をみてください。これが細長比の大きい部材です。細長比を見た目で表すなら「細長い部材」です。


細長比が大きい部材


細長比は「座屈長さ÷断面二次半径」で求めます。断面二次半径は断面のかたさを距離で表した値で「断面二次半径の長い方が、断面が大きい」、「短い方が、断面が小さい」です。


さて、細長比が大きくなる場合


・座屈長さが大きい

・断面二次半径が小さい


です。たとえば、断面の同じ(断面二次半径が同じ)部材でも、座屈長さが大きければ、細長比は大きくなります。下図をみてください。断面が同じでも、座屈長さの大きい部材の方が「明らかに座屈しやすそう」ですよね。


細長比が大きいとどうなる


座屈長さ、断面二次半径の詳細は下記が参考になります。

細長比・座屈長さ・断面二次半径の関係は?計算式と座屈設計への影響(圧縮材の基礎)

断面二次半径とは?1分でわかる意味、公式、計算、座屈、断面二次モーメントとの関係

細長比が小さいとどうなる?

逆に、細長比が小さい部材は「座屈しにくい」です。細長比が小さい部材を見た目で表すと「短くて太い部材」といえます。


細長比が小さい


考え方が「細長比が大きい場合の逆」です。下図をみてください。断面が同じ大きさでも、座屈長さが短い部材の方が「座屈が起きにくそう」だとわかります。


細長比が小さい場合の部材の例

混同しやすい用語

細長比が大きいと細長比が小さい

細長比が大きい部材とは細くて長い部材のことで、座屈しやすい状態を指します。

細長比が小さい部材とは太くて短い部材のことで、座屈しにくく安定した状態を指します。

座屈と圧縮

圧縮は部材が押しつぶされる変形全般を指します。

座屈は圧縮力を受けた細長い部材が急激に横方向に曲がる現象で、圧縮破壊とは異なる特殊な破壊モードです。

試験での問われ方|管理人の一言

細長比の大小が部材の座屈しやすさに直結します。

単なる暗記ではなく、部材の形状(細長い・太短い)とのイメージで理解しましょう。

細長比が大きい場合と小さい場合の違いを整理した表を示します。

細長比の大小部材の見た目座屈のしやすさ
大きい(λ大)細長い部材座屈しやすい
小さい(λ小)短くて太い部材座屈しにくい
制限値(柱)λ≦200建築基準法の上限

まとめ

今回は、細長比が大きい、小さいとどうなるか説明しました。

細長比の大きい部材は「座屈しやすい」、細長比の小さい部材は「座屈しにくい」です。

丸暗記するのではなく、細長比と部材の見た目のイメージを理解しましょう。

細長比と座屈長さの関係、座屈の詳細など下記も勉強しましょう。

細長比・座屈長さ・断面二次半径の関係は?計算式と座屈設計への影響(圧縮材の基礎)

座屈とは?意味・座屈荷重・座屈長さ・種類をわかりやすく解説

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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