建築用語『圧縮』
建築物研究家
「圧縮」とは、材料の両端から中心に向かって軸方向の力をかけること。建築の構造内で圧縮力が作用する部材では、部材その物の強度だけでなく、部材強度に依存しない変形である座屈を考慮して選択しなければ構造が崩壊してしまうよ。
建築を知りたい
座屈とはなんですか？
建築物研究家
座屈とは、部材の強度に依存しない崩壊のこと。圧縮力が作用する部材では、部材その物の強度が十分であっても、座屈によって崩壊する可能性があるよ。
建築を知りたい
なるほど、座屈を考慮して部材を選ばないといけないんですね。
圧縮とは。
「圧縮」とは、対象物の両端から中心に向かうように軸方向の力を加えること。また、その力が対象物にかかることを指す。かかる力を「圧縮力」と呼ぶ。反対に「引張」とは、軸方向の中心から両端に向かうように力を加えること。建築物の構造において、圧縮力が作用する部分では、その部分の強度だけでなく、部材の強度に依存しない変形である「座屈」も考慮して選択しないと、構造が崩壊してしまう。座屈は、部材の弾性係数や断面積などに依存するため、強度だけを考慮して細い部材を用いたりすることが原因となる。一方で、引張力が作用する部分では、座屈のように部材の強度に依存しない崩壊は起こらない。そのため、部材その物の強度が十分であれば、細い部材を用いることができる。
圧縮とは ?
圧縮とは、材料の両端から中心に向かって軸方向の力をかけること、またはその力が材料にかかることを指し、かかる力を圧縮力と言います。 圧縮力は、反対に引張力とは、軸方向に中心から両端の方向に力をかけることです。建築の構造内で圧縮力が作用する部材では、部材その物の強度だけでなく、部材強度に依存しない変形である座屈を考慮して選択しなければ構造が崩壊してしまうため、部材の弾性係数や断面積などに依存します。そのため、強度だけを見て細い部材を用いたりすることが原因で、座屈が起こる場合があります。 一方、引張力が作用する部材では、座屈のように部材の強度に依存しない崩壊は起きないため、部材その物の強度が十分であれば細い部材を用いることができます。
圧縮力の影響
圧縮力が作用する部材では、部材その物の強度だけでなく、座屈を考慮して部材の断面形状や寸法を選択することが重要です。座屈とは、応力が一定以上になると、それ以上応力を上昇させなくても材料が破壊される現象で、主に圧縮力の作用によって引き起こされます。
座屈には、座屈開始荷重を超えると急激に曲げ変形が大きくなる「曲げ座屈」と、圧縮荷重をさらに増大させると曲げ変形がさらに大きくなり、材料が破壊に至る「座屈破壊」の2種類があります。
曲げ座屈や座屈破壊を防ぐためには、座屈強さを大きくすることが必要です。座屈強さは、部材の断面形状や寸法、弾性係数などによって決定され、曲げ座屈に対しては断面のモーメント慣性係数、座屈破壊に対しては断面積が重要になります。
部材の断面形状が細長いほど座屈しやすいので、なるべく断面形状は正方形や円形にすることが望ましいです。また、断面積が大きいほど座屈しにくくなります。弾性係数は、材料の硬さの指標であり、弾性係数が大きいほど座屈しにくくなります。
座屈とは ?
座屈とは、圧縮力が作用する部材の軸方向に対して横方向に曲がったり、ねじれたりする現象のことです。座屈は、圧縮力が部材の強度を超えたときに起こり、部材は崩壊してしまいます。座屈を防ぐためには、部材の強度を高めたり、部材の形状を工夫したりする必要があります。
座屈は、圧縮力が作用する部材の弾性係数や断面積、形状によって異なります。弾性係数が低い部材は、座屈しやすい傾向があり、断面積が小さい部材も、座屈しやすい傾向があります。また、形状が複雑な部材も、座屈しやすい傾向があります。
座屈は、建築物の構造にとって非常に重要な問題です。座屈を防ぐことができないと、建築物は崩壊してしまう可能性があります。そのため、建築物の設計では、座屈を考慮した部材の選定や構造の設計を行う必要があります。
圧縮力の作用する部材の選択
圧縮力の作用する部材の選択
建築構造において圧縮力は、柱や壁などの部材に作用します。圧縮力に耐えられる部材を選択するためには、部材そのものの強度だけでなく、部材強度に依存しない変形である座屈を考慮する必要があります。座屈は、部材の弾性係数や断面積などに依存するため、強度だけを見て細い部材を用いたりすることが原因となります。一方、引張力が作用する部材では、座屈のように部材の強度に依存しない崩壊は起きません。そのため、部材そのものの強度が十分であれば細い部材を用いることができます。
引張力の作用する部材の選択
引張力の作用する部材の選択とは、引張力が作用する部材を決定するプロセスのことです。引張力は、軸方向に中心から両端の方向に力をかけることです。引張力の作用する部材を選択する際には、部材その物の強度だけでなく、部材強度に依存しない変形である座屈を考慮する必要があります。座屈とは、部材が軸方向に曲がることで、部材の強度が低下する現象です。座屈は、部材の弾性係数や断面積などに依存するため、強度だけを見て細い部材を用いたりすることが原因となります。
引張力の作用する部材を選択する際には、部材の強度を考慮する必要があります。部材の強度は、部材の材料と断面積によって決まります。部材の材料は、引張強さの高い材料を使用する必要があります。引張強さとは、部材が引張られるときに壊れるまでの応力のことです。部材の断面積は、引張力が作用する面積のことです。断面積が大きいほど、引張力が分散され、部材の強度が高くなります。
引張力の作用する部材を選択する際には、部材の強度だけでなく、部材の剛性も考慮する必要があります。部材の剛性とは、部材が変形しにくい性質のことです。剛性の高い部材は、変形しにくいため、座屈しにくくなります。部材の剛性は、部材の材料と断面積によって決まります。部材の材料は、弾性係数の高い材料を使用する必要があります。弾性係数とは、部材が変形する際に必要な応力のことで、応力の大きさに応じて大きく伸びる性質（ヤング率）があることを表します。部材の断面積は、剛性を高めるために大きくする必要があります。