筋交い接合部の設計法と保有耐力接合【建築士試験】

2024年9月13日 21:53

こんにちは！ゼロ所長です。

今日は筋交い接合部の設計法と保有耐力接合について考えるね。
こんな問題が出題されることがある。

筋交い接合部を保有耐力接合とするために、筋交い接合部の破断耐力を筋交いの軸部の降伏耐力と同一になるようにした。

正解は・・・ ×となるのだけど、なぜだかわかる？
知識ゼロの人が読んだら意味不明の文章だね。
一緒に考えてみよう。

筋交い

筋交いは柱と柱の間に、斜めに配置される部材だ。ブレースともいうよ。鉄骨造では「ブレース」と言うことが多いね。

保有耐力接合は、ザックリ言うと「筋交いの軸部より先に破断しないような接合部」のこと。

簡単にいうと、部材本体（母材という）よりも接合部を強くする接合方法なんだ。

これが鉄骨造の全ての接合部に共通する考え方だよ。厳密な意味とか詳細は下記を読んでね！

なぜ保有耐力接合の必要があるのかと言うと、いくらブレース本体を強くしても、ブレースの接合部が弱くては意味が無いからだ！

もし先に接合部が破断すればブレースごと外れてしまうよね。
それじゃあブレース本体を強くした意味ないわ…。

さて、鋼材には降伏という性質がある。
降伏は文字通り「まいりました～」という意味でいいよ！

それまで外力に対して頑張っていた鋼材がある時点で「まいりました～」ってなる。つまり、力に耐えられなくなるという意味だ。

ただし、降伏した時点ではまだ鋼材は破断しない。

鋼材が降伏すると、力を加えた分だけ変形が大きくなる。
そして降伏しきったのちに破断するんだ。

つまり、鋼材を引張ると

降伏　⇒　破断

という順版の現象が起きる！
この「降伏～破断」に向かう仮定で、鋼材は地震エネルギーを沢山吸収するんだ。

だから鋼材は降伏して終わりでは無く、むしろ降伏してからも価値があるといってもいい。

よし、問題文に戻ろう。

筋交い接合部を保有耐力接合とするために、筋交い接合部の破断耐力を筋交いの軸部の降伏耐力と同一になるようにした。

間違いに気づいたかな？
「～筋交い接合部の破断耐力を、筋交いの軸部の降伏耐力と同一～」の部分が誤りだね。

破断耐力とは文字通り破断するときの耐力。
接合部の破断耐力は、筋交い軸部の降伏耐力を上回る必要がある。
そうしないと接合部が先に壊れて筋交いが機能しないからね！

よし。これまでの情報を元に整理しようか。

こんなかんじで問題を解けるよ！

最後に参考にした記事を掲載しておくね～。それでは～。