降伏比の求め方【建築士試験】
こんにちは！ゼロ所長です。
今日は降伏比の求め方について考えるね。
こんな問題が出題されることがある。
降伏点240N／ｍ m2 、 引張強さ420N／ｍ m2 である鋼材の 降伏比 は1.75である。
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。
降伏比の求め方
簡単にいうよ。
降伏比は、降伏強度（降伏点）を引張強さで割り算した値だ。
降伏比＝降伏強度÷引張強さ
問題文でいうと240÷420＝0.57となる！
降伏比の問題で、絶対に間違えないポイントを紹介しようかな。
それは
「降伏比は必ず1.00未満の値になる」
ことだ！
これがわかれば、本問題が不適当な文章ってことは１秒でわかるね。
というのも、必ず、引張強度＞降伏点の関係になるから、降伏比＝降伏点÷引張強度を計算すれば、必ず1.00未満の値になるんだよね。
降伏比がなぜ必要？
何で降伏比が必要なのだろう。
簡単にいうと、鋼部材（鉄骨部材）が、地震エネルギーを吸収することを規格化するためなんだ。
下図をみてほしい。
たとえば降伏強度＝引張強さとなる材料を考えてみよう！
つまり降伏比＝100％（1.00）となるね。
この材料では、図の色が塗っている範囲がエネルギー（物理でいう仕事。Pδ）を吸収できる範囲となる。
次に、降伏強度＜引張強度（降伏比＝0.6ぐらい）となる材料では、こんな図になるよ。
どちらの鋼材の方が地震エネルギーを吸収できるかは一目瞭然だね！
仮に降伏比が規格化されていない材料を使えば「降伏強度＞引張強度」になって、効率的なエネルギー吸収が期待できないかもしれないね。
だから、建築物の地震に抵抗する部材に使用する鋼材は、降伏比が規定された鋼材を使うことが多いんだ。
ちなみに降伏比は80％以下とすることが規格化されているよ
SN400B （80％以下）
SN400C （80％以下）
SN490B （80％以下）
SN490C （80％以下）
まとめ
よし。これまでの情報を元に整理しようか。
降伏比＝降伏強度÷引張強さ
引張強度＞降伏点の関係
⇒ 降伏比＝降伏強度÷引張強さ
⇒ 降伏比は必ず1.00未満の値になる
是非覚えて欲しいな。
参考
最後に参考にした記事を掲載しておくね～。それでは～。
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