Ⅳ建築構造安全性判定手法（断面検証のルール）

＜存在応力が許容応力度以下になっていることを検証するための断面検証のルール＞

構造体が安全であるかどうかの判断は，外力によって生じる各部の応力を算出して，各部の応力が許容応力度に収まっていることで行います。

これが基本ですが，本当に各部の応力を出して許容応力度と比較するわけではありません。柱・梁部材では，構造解析において線材にモデル化していて許容応力度の検証においても線材のままで検証します。具体には，梁の断面でその外周部が許容応力度に達する時の曲げモーメントを算出してその梁に作用している曲げモーメントが小さければ許容応力度を超えていないと判断します。この手法をここでは「断面検証のルール」と呼んでいます。

これは，

１．作用モーメントを断面係数で除して算出した作用応力と，許容応力度と比較する

２．作用モーメントと，許容応力度に断面係数を乗じた値（部材耐力）とを比較する

ことの違いでしかありませんから，やっていることは同じです。どちらがわかりやすいかというテーマの中で，一般的には，２．で設計されています。上記の１．と２．は，鉄骨梁を想定していますから，断面係数で除するか乗じるかの違いでしかありませんけど，ＲＣ梁であれば，コンクリート部と鉄筋部と両方の許容応力度を比較しなければいけませんから，鉄筋およびコンクリートの許容応力度で発揮できる曲げモーメントを算出してから作用モーメントと比較するほうが有利です。

加えて，どちらが便利かという理由だけではなく，「各部の応力を出して許容応力度と比較するとおかしくなる」という理由もあります。鉄筋コンクリート構造では，コンクリートの引張許容応力度は圧縮の１／１０ですから，本当にコンクリートの作用応力を計算して引張許容応力度と比べれば，梁の引張側で適合しません。実際には，引張許容応力度を無視する代わりに引張許容応力度を超えていても適合と判断するのです。また，鉄骨Ｈ形鋼のせん断力の検証もウェブ中央でのせん断応力が最高になりますから，「各部の応力を出して許容応力度と比較する」のであれば，ウェブ内でのせん断力分布を出してその最高値がせん断許容応力度を超えないことを条件とすべきです。でも，実際には，Ｈ形鋼に作用するせん断力をウェブ断面積で除した値をせん断許容応力度と比較します。つまり，ウェブ内の平均せん断力がせん断許容応力度内であれば適合と判断するのです。

こうしたことは，構造力学の理論だけを習得した人には，納得しがたいことなのですが，そのようになっています。断面検証のルールは，「許容応力度を超えていないことのチェックをこのようにやりましょう」というルールでしかありません。理論的に説明できる部分と「平均でいいことにしましょう」みたいな部分とが混在しています。

以下は，その定められたルールを説明します。

〈鉄骨梁材の断面検証〉

〈鉄骨柱材の断面検証〉

〈鉄骨溶接部の断面検証〉

〈鉄骨高力ボルト接合部の断面検証〉

〈鉄骨筋交い材の断面検証〉

〈ＲＣ梁材の断面検証〉

〈ＲＣ柱材の断面検証〉

〈ＲＣ壁材の断面検証〉

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＜部材耐力による検証＞

部材耐力による検証が認められることは，例えば，「２０１５年版建築物の構造関係技術基準解説書」のＰ３１７に書いてあります。