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学び(連載)

構造を知る学び-4

(R3年7月15日)

しっかり「構造を知る」ために(その4)

しっかり「構造を知る」ために(その4)

建築主の貴重なお金で「構築」する「建築物」は自然現象に立ち向かい「破壊」しては絶対に困ります。部材が「降伏する」までは「変形が元に戻る」の大前提の基に全ては

部材を「1本の線」に「置換」しています。この「線材」は「断面1次モーメント」の

位置であり、この材軸に「力」が流れます。「力」が流れると「ストレス」が発生します。

この「ストレス」が「応力」であり、その度合いを「応力度」といい「断面積当り」で

表現されています。この「応力度」が法律(告示)の「使用材料別」に定められた「許容

応力度」以内である事を確かめるのが、一次設計の「構造計算」なのです。

二次設計では、「構造解析」と呼ばれ単純な「四則演算」では通用いたしません。

判断の物差しである「構造クライテリア」が「崩壊形」となり「変形の把握」が必修です。

「構築物」に対して「部材強度」「部材耐力」を「降伏後」に着目して「塑性域の挙動」を

テーマに内容も高度化して参ります。使用するサフィックスなどに注意も必要です。

少し、「物理学」的なものや「英語」「ギリシャ文字」に慣れて頂く必要があります。

この学びは、登山でいえば「ベースキャンプ」から「アタック」登山の内容です。

世界には高い山が沢山あり「山があるから登る」人間のあくなき追求と同様です。

「降伏」した部材は、「断面の最外縁」が「降伏応力度」に達した状態であり全断面が

塑性化(降伏)した場合とは異なります。「回転を自由に許す」ので荷重も漸増分します。

しかし、「全塑性状態」となると「荷重は一定」で「変形のみ」漸増し、終局を迎えます。

やがて「崩壊メカニズム状態」を迎え、「構造特性係数=DS値」を告示が決めています。

「必要保有水平耐力=Qun」が求まれば、これを「保有水平耐力=Qu」が上回る確認です。

 このような塑性設計は、「難易度」が高く「適合性判定」対象となります。

しっかり「構造を知る」ために

一次設計の上に君臨する「もっと上」を制覇する努力を忘れてはなりません。

部材に力が流れ、接合部の「節点」で釣合い条件を維持するために「応力の配分」が

され、平衡を保つと「構築物は静止」します。そこで、力の流れがスムーズでなくなる

原因(RC造ならひび割れ、S造なら座屈など)があるとその部位から「耐力の低下」に

結び付く「脆い破壊=脆性破壊」になり付着もままならず「割り裂ける破壊=付着割裂破壊」

へ進行性破壊になるのです。「人間」は「痛い」「熱がある」と言って状態を表現しますが

建築物は、「ひび割れ、座屈」などを見せ付けて「苦しいぞ」と言っているのです。

その苦しさの内容を「実務者」は診断出来なければ「社会」は評価いたしません。

大変、この道は「険しい、苦しい道」であるはずです。

これを突破する為には「コツコツ地道な努力」以外ありません。

 

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