鉄骨部材に要求される性能

建築に作用する様々な外力(自重・地震・台風・雪・積載荷重等)に抵抗するために、鉄骨部材に要求される性能について解説いたします。

鋼材の耐力と変形

鋼材を引張った時の挙動が重要です。

右のグラフは鋼材を引張った時の[引張力と伸びの関係]の例です。

「降伏点又は耐力」「引張強さ」「伸び」「降伏比」を検討し、耐力と変形を十分考慮する必要があります。

明瞭な降伏点を示す鋼材の応用度 - 歪度関係

構造設計の考え方と鋼材に要求される性能

一次設計(弾性設計)

外力により鉄骨部材に発生する応力を、降伏点又は耐力から規定される基準強度[F値]以下(弾性域) に押さえた設計です。

対 象

かなりの確率で発生する地震等

建築物の耐用期間中に遭遇する可能性の高い地震・台風等による外力へ抵抗するための設計です。

考え方

基準強度以下

構造物に発生する応力を基準強度(鋼材の弾性域)以下におさえます。

地震後

元に戻る

外力が去った後は、原則として元の形状に戻ります。

大地震発生時の鉄骨部材の挙動

ブラウザのバージョンが古い場合は、動作や表示が正常に行われない場合があります。最新のバージョンで閲覧いただくことを推奨します。

要求される性能
降伏点又は耐力|弾性係数(ヤング係数)|溶接性|構造安定性
二次設計(塑性設計)

外力により、鉄骨部材に発生する応力が基準強度[F値]を超える場合の設計です。
大地震などで塑性ヒンジが生じても破壊に至らないよう部材設計を行います。

対 象

大地震

建築物の耐用期間中に遭遇する確率は低いが、起こる可能性のある大地震に対応します。

考え方

エネルギー吸収

鉄骨構造物の塑性変形によるエネルギー吸収能力を活用して安全性を確保します。

地震後

残留変形

倒壊はしないが、外力が去った後に残留変形が残る可能性が高くなります。

大地震発生時の鉄骨部材の挙動

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要求される性能
降伏比の上限規定|降伏点又は耐力の上限規定|塑性域での溶接性能の確保
板厚方向の性能の確保|公称断面性能の確保

関連リンク

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