鋼材の許容応力度等

＜鋼材（炭素鋼）の許容応力度等＞

鋼材（炭素鋼）の許容応力度は，建築基準法施行令第９０条及びＨ１２告示第２４６４号で定められています。鋼材の種類（ＳＳ４００とかＳＮ４９０Ｂとか）に応じて基準強度Ｆが告示で定められていて，令第９０条で，

と定められ，

材料強度は，令第９６条で短期とイクオールが原則ですがＪＩＳ鋼材について1.1倍できることになっています。

＜形によって決まる許容応力度＞

上記の許容応力度は，鋼材の素材としてのものです。鋼材の許容応力度は，圧縮座屈，曲げ座屈を考慮しなければいけないので，さらに複雑になります。

そのことが，Ｈ１３告示第１０２４号で規定されています。長期・短期の許容応力度も材料強度も，圧縮座屈，曲げ座屈を考慮したものと上記との小さい方を用いることになっています（材料強度には曲げ座屈の低減式がありません）。

---

圧縮座屈を考慮した許容応力度は，圧縮を受ける材の有効細長比λ（＝有効座屈長さ/断面２次半径）によって低減されるようになっています。限界細長比Λとの比較で，λ≦Λの場合とλ＞Λの場合とで式が違います。

限界細長比Λ＝1500／√(Ｆ／1.5)

で，例えばＳＮ４００はＦ＝２３５ですから，Λ＝119.8となります。

圧縮座屈を考慮した長期許容応力度は，

です。

限界細長比よりも小さければ圧縮座屈しないのでは？という気もしますが，λ＝Λの時の長期許容応力度は65.8ですので，半分以下になっています。

圧縮の許容応力度の算出でいつも議論になるのが，有効細長比λを算出する時に使う「有効座屈長さ」です。

※ 材料強度は計算式が違っていて，短期許容応力度を1.1倍したものより少し大きいです。

※ 材料強度式の記載は省略しました。告示を見るか，例えば「鋼構造設計便覧（ＪＦＥスチール）」にありますから見てください。

---

曲げ座屈を考慮した許容応力度は，圧縮よりもさらに複雑です。

まず，計算式が３つに分かれています。

②では，曲げ座屈による低減はありません。

③は，89000／(lb・h/Af)で，①は，③の式に加えてＦ(2/3-4/15・(lb/i)^2/CΛ^2)の大きい方によるものです。

曲げの許容応力度を算出する時に必要な，ｈは曲げ材の丈，iはＴ形断面の断面２次半径，Afはフランジの断面積で，Ｈ形鋼の断面形状で決まってくる数値です。iは断面表に書いてあるものですが，Afは書いていないようですからフランジ幅と厚さを掛け算して算出しなければいけません。

Λは圧縮座屈の時のものと同じです。

Ｃはその梁の両端に作用するモーメントの大きさで変化する係数です。その梁の全域に同じモーメントが作用しているとＣ＝１でも最も小さく，両端のモーメントが逆向きで梁中央でモーメントが０になっている場合が最も大きいです。Ｃが小さい方が許容応力度は小さくなります。

最後のlbは，圧縮フランジの支点間距離です。圧縮フランジが面外に拘束されている間の距離です。

※ 座屈現象の解説や圧縮座屈，横倒れ座屈については〈形によって決まる許容応力度〉で解説しています。

＜鋼材の許容応力度等一覧表＞

鋼材の許容応力度等を一覧表にするのは結構たいへんですが，やってみました。

圧縮の許容応力度は，有効細長比によって変化しますので，有効細長比をいくつか例示してそれに対応する許容応力度を表にしています。

〈鋼材の素材としての許容応力度等と圧縮座屈を考慮した許容応力度等〉

曲げの許容応力度はさらに複雑です。

〈鋼材の曲げ座屈を考慮した許容応力度等〉

上記のように，許容応力度を示した表に，Ｈ形鋼の断面を書いてその部材が許容できる長期短期の曲げモーメントを加えたものはこれまであまりなかったように思います。

＜許容応力度以外の材料定数＞

[cwpkouzousekkei1]

[ckouzousekkeilink]
＜参考＞

〈構造材料の特性と品質（鋼材）〉

＜鋼材断面と断面性能＞

どの寸法の鋼材があって，その断面の断面性能がいくらであるかを解説した便利なＨＰがあります。

「鋼材表（by web-FUNX）」このＨＰでは，許容応力度の計算もできます。

[cwpkouzousekkei2]

鋼構造座屈設計指針
このページの公開年月日：２０１５年６月１日