建物の安全で合理的な骨組みを考え、提案したり、調べたりするお仕事をしています。一般の方々には、あまりなじみのないお仕事ですが、少しでも何かをお伝えできたら幸いです。
構造設計者の日常
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座屈
2009年 07月 01日 (水) 22:23 | 編集
一般に圧縮を受ける鋼材で圧縮力を増していくと突然曲がってしまう現象を座屈といいます。
座屈には主に3つの種類があります。
いづれも圧縮が起こる部分が原因になって起こるのですが、
圧縮の起こり方の違いがあります。

一つ目は棒状の材を両端から圧縮したとき起こる一般的な座屈です。
この場合座屈加重は材の長さと細さの関係や棒の剛性、棒の端部の形状によって決まります。

二つ目の座屈は局部座屈と呼ばれ、圧縮力を受ける板状の材の一部が
局部的に変形を起こす座屈の仕方です。
この形式の座屈加重は主に板要素の支持条件や板の幅と厚みの関係により決まります。

三つ目の座屈は横座屈と呼ばれる座屈です。
たとえばH型鋼の梁を考えたとき、
梁には常に上からの荷重により曲げモーメントが掛かっています。
その曲げモーメントは梁の上フランジに圧縮力を、
反対に下フランジに引張力を生じさせます。
その上フランジが圧縮に耐え切れず座屈を起こすと、
上フランジだけが横にはらみ出すように座屈します。
この現象を横座屈と呼びます。

一般的な座屈現象を防ぐためには、棒状の材の太さを太くする事が考えられます。
また、全体的な座屈のおきる長さを制限するため支点を設ける事も有効な手段となります。
その他、材の曲げ剛性をあげることや材の支持条件を変えたりします。
局部座屈を防止するためには板圧を厚くすることも有効な手段です。





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