井澤です
今回のテーマは木材の許容応力度ですが、鉄筋、鉄骨、コンクリートの許容応力度についても比較・整理します。とても大事な内容です。
■問題1
木材の繊維方向の短期許容応力度は、積雪時の構造計算をする場合を除いて、基準強度の2/3である。(一級構造:平成25年No.27)
■問題2
木材の繊維方向の短期許容応力度は、積雪時の構造計算以外の場合、長期許容応力度の2/1.1倍とされている。(一級構造:平成16年No.22)
■問題3
木材の繊維方向の長期許容応力度は、積雪時の構造計算以外の場合、木材の繊維方向の基準強度の1.1/3倍の数値とする。(一級構造:平成20年No.23改)
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■解答
問題1、2、3ともに正。
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問題1は、短期が基準強度の何倍か、
問題2は、短期が長期の何倍か、
問題3は、長期が基準強度の何倍か、
を問う問題です。とても厄介ですね。
数値の丸暗記は難しいので、表で整理し、図でイメージをつかむことが大事です。
まずは基本事項を3つ理解してください。
1.許容応力度とは
許容応力度とは、部材に生じる応力度(力/断面積)について、安全に余裕を見て許容できる限界値をいいます。
許容応力度には、短期と長期があります。
2.許容応力度と基準強度の関係
これについてはNo.281(基準強度・設計基準強度)を参照してください。
http://kentikushi-blog.tac-school.co.jp/archives/46850810.html
3.短期許容応力度と長期許容応力度はどっちが大きい?
ズバリ「短期」のほうが大きいです。
一般に短期は10分程度、長期は50年程度を想定しています。
したがって、次のように考えることができます。
――――――――ポイント――――――――
■短期許容応力度 → 10分間ならその力が働いても大丈夫という限界値
■長期許容応力度 → 50年間その力が働いても大丈夫という限界値
短期許容応力度 > 長期許容応力度
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短い時間だったら頑張って大きな力にも耐えられるが、同じ力が長い時間かかると、へたばってしまうわけです。
本題はここからですw
以上の基本事項を理解した上で、次の表を覚えてください。
表を覚えるために、続く図でしっかりとイメージをつかんでください。
今回のテーマは木材ですが、鉄筋・鉄骨、コンクリートもあわせて比較・整理します。
コンクリートと木材は、長期荷重時のクリープ現象があるため、長期許容応力度が低めに設定されています。
最後にいま一度、表と図を頭に描きながら、問題1、2、3が正しい記述であることをしっかり確認してください。