構造設計に関すること

降伏比は何を意味するのか?SS400をルート3で使って良い?

SN材(建築用鋼材)は降伏比の上限規定しています。

なぜか?

皆さんご存知のように、降伏比が大き過ぎるとエネルギー吸収の観点で不利だからです。おさらいですが、降伏比とは降伏強度/破断強度の値。

なぜ、こんなものが必要か、もう少し詳しく読んでいきましょう。そもそもSN材はなぜできたのか?これは他サイトさんに詳しく書いてありました。

以下抜粋(JWESより)↓

一方,昭和56年6月に新耐震設計法が施工され,鉄骨造建築物では鋼材の塑性変形能力を活用して地震入力エネルギーを吸収させ,建築物の耐震安全性を確保しようとするものになった。

つまり,建築構造物の鋼材には,所定の応力で降伏し,しかも降伏後の変形性能が確保されることが求められることとなった。

このような状況では,JISの規格を満足しているSS400やSM490Aなどの鋼材を使用しても,新耐震設計法の思想や,建築固有の使用状況に対し,不都合が生じる可能性をはらんでいた。

と書いてあります。

鉄骨構造の設計ルートには、大まかに強度型と靭性型があります。規模の小さな建物は強度型でよいのですが、大きくなると部材の塑性を考慮しなければ、とても設計ができません。

そして、塑性設計法(その思想をもつ新耐震設計法)を満足させるために、SN材が開発されたのです。

スポンサーリンク

 

降伏比が極端に大きな部材の耐震性について

さて、SN材は降伏比の上限が80%までと規定されています。ここでは、降伏比が99%の部材を想定して、両者の耐震性について考えましょう。

まず、降伏比が99%の部材は現実にはありません。が、イメージしやすいので考えていきます。この部材は、降伏強度が大きい材料です。破断強度=400に対して、降伏強度=396。そのため、降伏して直後に破断しました。

ほとんど弾性材料と同じなので、その吸収エネルギーは三角形の面積です。

一方、降伏比が80%の場合、降伏してからもまだまだ変形します。変形が進み、その後破断強度に達しました。降伏強度を保ちながら変形している最中も、エネルギーは吸収しています。

吸収エネルギーは、近似的に菱形のような面積で表すことができます。両者の吸収できるエネルギー量の優劣は明らかです。

 

SS400材はルート3の設計に用いてもよいか?

僕自身、あまり理解していので恐縮ですが、ルート3の設計にSS400は用いて良いのでしょうか?あぁ、法律的にはもちろん良いですよ。

しかし、新耐震設計法の思想を満足させるために開発されたSN400材。降伏比の上限に規定がないSS400材を用いることは、果たして・・・?と思います。

エネルギー吸収の観点から適切でないように思いますが。

まぁ、Qu/Qunを満足しているからOKと言えるのかもしれませんけど。きちっとした説明ができない限り、塑性変形能力を期待する部材へSS400の使用は適切でないように思うのです。

スポンサーリンク
 

こちらも人気の記事です

ピックアップ記事

  1. ブログ記事のネタは連想することで大量生産できる、と言う話
  2. 商売のカモにできる、建築学生の特徴について
  3. 1物件の設計完了に必要な日数は、どう計算すれば良いか?
  4. 基礎の接地圧e/Lはどこまで許容できる?
  5. 失敗した部下の叱り方と、叱った後安心させるたった1つの方法

関連記事

  1. 構造設計に関すること

    優しい性格の人は建築士に向いていない、たった一つの理由

    ども、tyazukeです。「建築士に向いている性格、向いていな…

  2. 構造設計に関すること

    構造設計者に必要な3つのセンスとは?

    下手でも構造屋さんをやっていれば、何か感覚のようなものが身に付いてきま…

  3. 構造設計に関すること

    構造設計って、どんな仕事だろう?『本質』を探る。

    構造設計という仕事をしていますと、街歩きをしていて『あー、コレ無理して…

  4. 構造設計に関すること

    剛体について 計算外とは何か?

    実務をしてから驚いたことの1つ、それが『計算外』という言葉です。計算外…

  5. 構造設計に関すること

    【RC規準のイロハ】壁部材の柱と梁の最少断面

    柱や梁を小さくしようと思ったとき、『どこまで小さくできるか?』考えたこ…

  6. 構造設計に関すること

    意図なく部材を細くしたところで、良い建築はできないよ

    学生や社会人1年目、今でもそうですが細い柱って憧れますわ。100mm以…

スポンサーリンク

最近の記事

Tazukeのおすすめ書籍

  1. 一級建築の試験勉強

    【一級建築士】独学2ヶ月で法規勉強したけど、21点とれた。
  2. 設計事務所に関すること

    業界人が教える組織設計事務所の年収ランキング。
  3. 一級建築の試験勉強

    総合資格学院の講師は、どうすればなれる?
  4. 一級建築の試験勉強

    本当に知りたかった!一級建築士と二級建築士は何が違う?
  5. 建築のこと

    藤村龍至が唯一無二の存在に成れたメディア戦略について
PAGE TOP