強軸ってなに？1分でわかる強軸と弱軸の違い、それぞれの特徴

この記事の要点

強軸はH形鋼のフランジ方向（断面二次モーメントが大きい軸）で曲げに強く、弱軸はウェブ方向（断面二次モーメントが小さい軸）で座屈・変形しやすい。鉄骨梁・柱の設計では強軸まわりと弱軸まわりで許容曲げ応力度・横座屈の検討方法が異なる点に注意が必要です。

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット

強軸と弱軸強軸の意味をご存知でしょうか。建築業界では、日々の業務で当たり前に「強軸」という言葉を使います。また似た用語で「弱軸」も耳にしますね。今回は、そんな強軸と弱軸の違い、それぞれの特徴について説明します。

似た用語に弱軸、主軸があります。詳細は下記が参考になります。

強軸ってなに？

強軸とは、部材の方向性を表す言葉です。名前のとおり、「強い軸」が強軸の意味です。下図を見てください。これは、H形鋼という鋼材です。※H形鋼に関しては下記が参考になります。

ご覧のとおり、H形鋼はHの形をしているため、方向によって部材の強さが違います。上図のH形鋼の場合、X軸回りが強軸です。X軸中心にH形鋼を曲げることをイメージしてください。何となく強そうに思いませんか？

逆にY軸を中心にH形鋼を曲げるのは簡単そうです。X軸回り、Y軸回りの断面性能を比較したとき、断面性能が大きな方向が強軸です。

弱軸は、必然的に強軸と直交方向になります。もし、X軸周りが強軸ならY軸周りが弱軸となります。逆もしかりです。

柱や梁は、強軸方向で荷重を受けるよう部材配置を行います。しかし、どうしても弱軸回りに荷重が作用することもあるのです（例えば風圧力など）。特にH形鋼は弱軸方向に対して、極端に弱いので注意が必要です。

前述したように、強軸と弱軸は方向性のある部材に対して、断面性能が大きい方向（強軸）、小さい方向（弱軸）を意味する言葉でした。よって両者の違いは、言葉の意味そのままだと思えば問題ありません。

一般的にX軸周りが強軸、Y軸周りが弱軸とすることが多いです。しかし、特に決められているわけでは無いので実情に応じて判断したいですね。例えばアングルは、左右非対称の断面なので、単にX軸、Y軸が強軸、弱軸ではありません。

※アングル材の強軸、弱軸は、アングル材の規格に詳細に明記されています。下記が参考になります。

混同しやすい用語

「強軸」と「弱軸」

強軸は断面の断面二次モーメントが大きい軸方向。H形鋼ではフランジ平面内（X軸）が強軸で、曲げに強い。

「強軸まわりの曲げ」と「弱軸まわりの曲げ」

強軸まわりの曲げはH形鋼が最も効率よく曲げに抵抗できる向き。弱軸まわりの曲げは断面二次モーメントが小さいため曲げに弱く、横座屈も生じやすい。

強軸と弱軸の違いを整理した表を示します。