座屈とは？重要語句をわかりやすく解説
建築物研究家
建築用語『座屈』について説明してください。
建築を知りたい
『座屈』は、圧力を加えたときに、限度を超えた段階で急激に変形してしまう現象のことです。
建築物研究家
その通りです。座屈は、圧縮力によって引き起こされるため、柱や梁などの構造部材に多く見られます。
建築を知りたい
耐震構造を考えるうえで、重要な要素になりますね。
座屈とは。
「座屈」とは、圧力をかけたとき、一定の限界を超えた段階で急激に変形する現象のことです。柱のように上部の力である圧縮力を支えているときに、限界以上の力が加わると、急激にたわむようになります。側面がはらんでくる現象を座屈と呼びます。座屈のとき、柱が持っていた支える力は急激に失われるため、ブレース構造を取ることもありますが、ブレースも同様の現象が発生する可能性があります。断面のかたちと長さに依存する現象であるため、形状が細長くなれば生じやすくなります。耐震構造を考えるうえで、重要な要素です。アルミ缶を上から踏みつけていくと、やがてくびれるようにつぶれてしまうのも座屈の現象のひとつであり、「屈服座屈」と呼ばれています。
座屈の定義とその意味
座屈とは、圧力を加えたときに、限度を超えた段階で急激に変形してしまう現象のことです。柱のように上部の力である圧縮力を支えているときに、限度以上の力が加わると、急激にたわむようになる。側面がはらんでくるが、この現象を座屈と呼びます。座屈のときに、柱が持っていた支える力は急激に失われるようになるため、ブレース構造を取ったりするが、ブレースも同様の現象が発生する可能性があります。断面のかたちと長さに依存する現象であることから、形状が細長くなれば生じやすくなります。耐震構造を考えるうえで、重要な要素です。アルミ缶を上から踏みつけていくと、やがてくびれるようにつぶれてしまうのも座屈の現象のひとつであり、屈服座屈と呼ばれています。
座屈の種類
座屈の種類
座屈には、その形状や発生する状況に応じてさまざまな種類があります。代表的なものに、軸方圧縮座屈、偏心圧縮座屈、曲げ座屈、座屈座屈などがあります。
・軸方圧縮座屈柱の上端部に圧縮力が加わって生じる座屈です。柱の断面積が小さいほど、また柱の長さが長いほど、発生しやすくなります。
・偏心圧縮座屈柱の上端部に圧縮力と曲げモーメントが同時に加わって生じる座屈です。軸方向圧縮力のみの場合に比べて、許容応力が低くなります。
・曲げ座屈梁の上端に曲げモーメントが加わって生じる座屈です。梁の断面積が小さいほど、また梁の長さが長いほど、発生しやすくなります。
・座屈座屈ブレースや斜材などの圧縮部材が、軸方圧縮座屈や偏心圧縮座屈を起こす前に、曲げ座屈を起こす現象です。ブレースや斜材の断面積が小さいほど、またブレースや斜材の長さが長いほど、発生しやすくなります。
座屈の影響
座屈の影響
柱やブレースなどの構造物が座屈すると、急激に支える力が失われてしまいます。建物は、柱やブレースなどの構造物が互いに支え合って強度を維持しているので、座屈が発生すると建物全体の強度が低下し、倒壊する可能性があります。そのため、建築物では耐震構造や耐風構造を備えて部材が座屈しないように設計することが重要になります。また、座屈によって建物が壊れるだけでなく、施工中の足場が崩れるなど、人的な事故につながることもあります。さらに、自動車の骨格が座屈すると、乗員が死亡する可能性があります。
建築における座屈の重要性
建築における座屈の重要性
座屈は、建築において重要な要素です。なぜなら、構造物の安定性と強度に関わるからです。座屈が発生すると、構造物は突然崩壊する可能性があります。座屈は、柱や梁などの圧縮部材に発生しやすく、圧縮力が部材の耐荷重を超えると発生します。座屈が発生すると、部材は突然変形し、構造物の安定性が失われます。そのため、建築物設計においては、座屈を防止するための対策を講じることが重要です。