建築学生が学ぶ構造力学

  1. HOME > 構造力学の基礎 > 曲げ材とは?1分でわかる意味、横座屈、細長比、欠点、許容応力度との関係

曲げ材とは?1分でわかる意味、横座屈、細長比、欠点、許容応力度との関係

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!)


曲げ材とは、主に曲げ応力が作用する部材のことです。曲げ材は、引張材や圧縮材に比べて、許容応力度が小さい欠点があります。また許容曲げ応力度の値は、横座屈や細長比と関係します。今回は、曲げ材について説明します。※圧縮材や引張材については下記の記事が参考になります。

トラス構造の圧縮材と引張材の違い

100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

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」

LINEで質問したい方はこちら ⇒ 【好評】管理人にLINEで質問してみよう

曲げ材とは?

曲げ材は、主に曲げ応力(曲げモーメント)が作用する部材のことです。例えば小梁は、主として長期荷重時の曲げモーメントが作用します。よって曲げ材です。柱や大梁は曲げ応力と圧縮力または引張力が作用する部材です。


下記に代表的な曲げ材を示します。※各部材の特徴はリンクからご確認ください。

小梁ってなに?1分で分かる小梁の特徴と目的、種類


母屋とは何か?役割と意味について


根太とは?1分でわかる意味、寸法、間隔、材質、鉄骨と木材の根太


胴縁とは?1分でわかる胴縁の役割、寸法、cチャン、縦胴縁


曲げ材は、引張材や圧縮材に比べて部材の耐力が小さいです。横座屈が起きやすいため、曲げ許容応力度が低減されるためです。※許容曲げ応力度については後述しました。


下図をみてください。曲げ材(梁)は、鉛直の荷重を水平方向に伝達する部材です。

曲げ材と力の伝達

一方、圧縮材や引張材は、鉛直の荷重を上から下へ伝えます。力の伝達経路を考えても、明らかに効率が悪そうな部材ですね。

曲げ材と横座屈の関係

鉄骨造の曲げ材は、H形鋼をよく使います。H形鋼は横座屈を起こしやすい部材です。※H形鋼、横座屈については下記が参考になります。

H形鋼とは?1分でわかる意味、規格、寸法、重量、断面係数、材質、用途

横座屈とは?3分でわかる意味と、許容曲げ応力度の関係


横座屈を起こすと、部材は荷重を支えられない状態になります。よって、曲げ材の設計では「横座屈が起きないよう」、許容曲げ応力度の低減をして部材の断面算定をします。

曲げ材と許容曲げ応力度、細長比の関係

曲げ材は横座屈に注意すべき、と説明しました。さて、横座屈を起こしやすい部材は、「細長比の大きな部材」と覚えてください。※細長比については下記の記事が参考になります。

細長比と座屈長さ、断面二次半径の関係


さて、鋼構造計算基準によれば、許容曲げ応力度は下式のいずれか大きい値を採用します。


fb1は比較的新しい式です。Λは限界細長比といいます。今回は本式の説明は割愛します。fb2は昔から使われている式です。座屈長さ、梁せい、フランジの断面積から許容曲げ応力度が算定できます。


fb1とfb2を比較すると、fb2が大きくなります。許容曲げ応力度は、「fb1とfb2の大きい値を採用」するので、実務ではfb2のみ計算することも多いです。

曲げ材の欠点

曲げ材の欠点は下記です。


一方、トラス梁に比べると空間が広く取れるメリットもあります。

まとめ

今回は曲げ材について説明しました。意味が理解頂けたと思います。小梁などに代表される曲げ材は、建物に沢山使います。現代では、空間を広く活用できる曲げ材が必要不可欠だからです。曲げ材の意味、曲げ材の種類、許容応力度の考え方などしっかり覚えておきましょう。

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!)


▼スポンサーリンク▼

▼【好評!】管理人おすすめ▼

▼用語の意味知らなくて大丈夫?▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

noteで学ぶ建築士試験の構造

ゼロから建築士試験の構造を勉強しよう~!

ゼロから学ぶ建築士試験の構造

【好評】LINEで質問!

管理人に質問してみる?

友だち追加

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる!1級建築士【構造】計算問題解説集

【初回資料が今だけ無料!】1日約13円で情報をアップデート!

有料メルマガを無料で見てみませんか?⇒ 忙しい社会人、学生のためのビルディング・アップデート

わかる2級建築士の計算問題解説書!

【30%OFF】一級建築士対策も◎!構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

更新情報

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本

▼【好評!】管理人おすすめ▼

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 構造力学の基礎 > 曲げ材とは?1分でわかる意味、横座屈、細長比、欠点、許容応力度との関係
  2. 1級の過去問(計算)解説
  3. 限定メルマガ
  4. わかる建築構造の用語集・図解集
  5. 1頁10円!PDF版の学習記事