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今週の質問(2019.11.11)
座屈ってそもそもどういう現象ですか?
座屈とは、柱や梁などの構造部材が外力を受けた時、ある力を超えた時、急激に曲がる現象をいうぞ。急激に耐力が低下するので、建築物の崩壊につながるんだ。
鉄骨構造で特に注意が必要なんだけど、なぜか?
鉄骨構造に用いられる材料、すなわち「鋼材」は、建築材料の中で最も強い材料なんだよ。ということで、使われ方としては、「鋼材を細く長く加工」して使われることになる。そうなると、想像できると思うけど、材軸方向から圧縮力を掛けると、急激に「ポキッ」と折れることがあるね。これが「座屈」なんだよ。
座屈し始める荷重のことを「弾性座屈荷重」といい、構造では、計算問題や文章問題でよく出題されるので、「弾性座屈荷重の公式」は確実に暗記する必要がある。
Pk= π2EIlk2
π:3.14(円周率)
E:ヤング係数
I:座屈軸に関する断面二次モーメント
lk:座屈長さ
また、上記公式の分母にある「lk:座屈長さ(下図赤囲い部分)」も暗記する必要がある。
水平移動が自由か拘束されているか、端部が固定、ピン、自由によって表のように異なるんだ。赤枠の数値は理論値といって、それぞれの0.5、0.7、2の数値が問題を解く際に必要になるので、あらかじめ暗記をすることが必要なんだ!(lは1で暗記すること。)