細長比の単位は？1分でわかる意味、読み方、求め方、小さいとどうなる？
この記事の要点
細長比は「座屈長さLk÷断面二次半径i」で求まる無次元数（単位なし）で、部材の細長さと座屈しやすさを表す重要な指標。細長比が小さいほど座屈耐力が高く、鉄骨柱では通常λ≦200以下に抑える規定があるため、断面選定時に確認が必要です。
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細長比は単位の無い「無次元数」です。細長比は「座屈長さ÷断面二次半径」で求めます。座屈長さ、断面二次半径の単位は「mm、cm、mなどの長さの単位」を用います。今回は、細長比の単位と意味、読み方、求め方、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。
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細長比の単位は？
細長比は単位の無い「無次元数」です。後述しますが細長比は「座屈長さ÷断面二次半径」で求めます。座屈長さ、断面二次半径ともに次元は「L」で、長さの単位を用います。
たとえば、座屈長さが600cm、断面二次半径の単位が6cmの場合
・細長比＝600cm÷6cm＝100
ですね。無次元数の意味は下記が参考になります。
無次元数とは？1分でわかる意味、単位、種類、無次元量との違い
細長比の読み方は？
細長比の読み方は「ほそながひ」です。「さいちょうひ」では無いので注意しましょう。細長比の読み方は下記もご覧ください。
細長比の読み方は？1分でわかる意味、小さい、大きいの考え方、計算方法は？
細長比の求め方は？
細長比の求め方を下記に示します。λは細長比、Lbは座屈長さ、iは断面二次半径です。
・λ＝Lb／i
座屈長さは「部材の長さ×座屈長さ係数」、断面二次半径は「√(I/A)」で求めます。Iは断面二次モーメント、Aは部材の断面積です。
細長比は小さいとどうなる？
細長比が小さいと「座屈しにくい部材」だとわかります。逆に細長比が大きい部材は「座屈しやすい」のです。これは細長比の計算式から判断できます。
細長比＝Lb/iです。分子である座屈長さが大きい（長い部材）、あるいは分母の断面二次半径iが小さい部材（断面の小さい部材）は、いかにも座屈に弱そうですよね。
逆に、細長比が小さい部材は下図に示すように太くて短い部材で、座屈に強そうです。
混同しやすい用語
無次元数と有次元数
無次元数はm・kN・秒などの単位を持たない数値のことです。細長比は座屈長さ（mm）÷断面二次半径（mm）で求まるため、単位が打ち消されて無次元数となります。有次元数は長さや力などの単位を持つ数値です。
座屈長さと部材長さ
部材長さは部材の実際の長さです。座屈長さは支持条件によって決まる等価な長さで、両端ピンの場合は部材長さと等しくなりますが、支持条件が変わると係数をかけた値になります。
細長比の単位と計算に関するポイントを整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 補足 |
|---|---|---|
| 細長比の単位 | 無次元数（単位なし） | λで表す |
| 計算式 | λ＝座屈長さ÷断面二次半径 | 同じ長さ単位で割る |
| 読み方 | ほそながひ | 「さいちょうひ」は誤り |
まとめ
今回は、細長比の単位について説明しました。細長比は単位の無い無次元数です。細長比＝座屈長さ÷断面二次半径で求めます。座屈長さ、断面二次半径ともに、単位は「長さの単位」です。細長比、有効細長比、無次元数の意味など下記も勉強しましょう。
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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。
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細長比が無次元数であることは、座屈長さと断面二次半径が同じ長さの単位を持つことから来ています。単位の仕組みを理解すると覚えやすくなります。