軸方向圧縮力と靭性の関係について解説

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受講生よりどうしても間違えてしまう問題があるとのことで記憶を強固なものにするために解説させていただきます。

問題はこちらです。
柱は、一般に、負担している軸方向圧縮力が大きくなると、靱(じん)性が小さくなる
↑二級建築士構造令和元年No.14で出題されています。

建築士の試験では〇〇が大きく(小さく)なると、□□が大きく(小さく)なるという問題がたくさん出てきます。
ですからこういう問題が覚えにくいのは当然のことだと思います。

このような問題に対しては私は文字のイメージから大きくなるのか小さくなるのか思い出すという方法が良いかと考えています。

例えば今回の場合では
軸方向圧縮力が大きくなる→今回のサムネイル画像のようなイメージで圧縮が大きくなる=大きな力で潰されているイメージを頭の中で想像します。

そして靭性は大きな力で潰されるとどうなるのかを考えます。
靭性って建築専門の方でないと聞きなじみが薄くて意味が取りにくいです。
こういう場合は同音異義語などに頼ってみます。
靭性=人生だと考えてみましょう(笑)

人生が大きな力で潰されている=ストレスに押しつぶされているイメージが私は想像できますがいかがでしょうか?

ストレスに押しつぶされている人生は幸福度が小さいですね。。。
なので軸方向圧縮力が大きい=靭性は小さいと覚えることができますね?(ちょっと無理やりですが)

一応真面目な解説をしますと
柱の軸方向圧縮力というのは柱の高さ方向に向けて圧縮する力のことです。
上階の床荷重などがイメージしやすいかと思います。

また靭性とは粘り強さのことを言います。
粘り強さは単純な強さ×変形力です。
例えば部材Aが強さ10、変形力2だとすると粘り強さは20です。
   部材Bは強さは3、変形力10だとすると粘り強さが30になるので部材Bの方が一見強そうでなくても粘り強さは高い=靭性が大きいと言えます。

部材Aをコンクリート、部材Bを木材と考えるとイメージは湧きやすいかと思います。

さて本題ですが、軸方向圧縮力が大きくなると柱が押しつぶされて水平方向への動きの柔軟性が悪くなります。
これは実際にストローで実験してみるとわかりやすいです。

ストローの両端を持って押しつぶそうとしてみてください。
この状態が軸方向圧縮力を受けている状態です。
ストローの両端を押しつぶしている状態でストローを曲げようとしてみてください。両端を押しつぶしている力(軸方向圧縮力)が曲げる力にも加わり、両端を押しつぶしていないときに比べてストローが折れやすくなっているかと思います。

ですので軸方向圧縮力が大きいと靭性は小さくなります!

今回の内容でわからないことがあったりもっと知りたいことがある方は最初に掲載したサービスにて提供しておりますので見ていただけますと幸いです。

今後も不定期に配信していきますのでフォローなどしていただけますと建築士に関する知識が身につくかと思います。
来年度受験の方、私と一緒に頑張りましょう!



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