KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１／２２）

平成 22年 8月 1日

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１．構造力学の基本

1-1 支点の３形態

１．縦方向の力（鉛直荷重）

２．横方向の力（水平荷重）

３．回転する力（モーメント）

上記 3つの力のうちどの力を受け止められるかで、支点の形態が分かれます。

(1) 移動端（ローラー）

縦方向の力のみ受け持つことができる支点。足元にはローラーがあり、横方向力を受

けると動いてしまい、力を負担できない。部材を支える点はピンであり、回転力には抵抗

できません。

(2) 回転端（ピン、ヒンジ）

縦・横の直線的な力を受け持つことができる支点。足元は固定されているが、部材を

支る点はピンであり、回転は自由にできる。部材同士の接合部にもピンが使われます。

(3) 固定端（フィックス）

回転力をふくめて、どんな力も負担することができます。

移動端

ローラー

回転端（ピ ン） 固定端

フィックス 支点 部材間

1-2 構造の３形態

(1) 単純梁 ：横架材をピンとローラーで支える構造、端部にモーメントは生じません。

(2) ラーメン：柱と梁で構成されている構造。

(3) ト ラ ス：すべての部材を、形が三角形になるようにピンで接合したもの、全ての部

材に軸力しか掛からない（剪断、曲げが生じない）ために比較的細い部材で大きな

構造を形成することが可能である。トラスは必ずピン接合です。

梁 ラーメン トラス

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （２／２２）

平成 22年 8月 1日

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1-3 応力の３形態

部材が荷重などの力を受けたとき、部材の内部で受ける（応じる）力を応力と言う。応

力には３種類あります。

(1) 軸方向力（軸力）：記号は N

部材に対して真直ぐに掛かる力のこと。引張力（ﾌﾟﾗｽ）と圧縮力（ﾏｲﾅｽ）があります。

(2) せん断力：記号は Q

部材に対して、互いに反対方向に力がかかり、ずれるようにかかる力のことです。

ずれるような力が時計回りの場合（右手前）はﾌﾟﾗｽ、反時計回りの場合はﾏｲﾅｽ表示。

(3) モーメント：記号は M

部材に対して、回転する（曲げる）ように働く力。時計回（ﾌﾟﾗｽ）、反時計回（ﾏｲﾅｽ）。

軸方向力 せん断力 モーメント

正

（プラス）

負

（マイナス）

1-4 反力計算の原則

部材に荷重が掛かっている場合、それはどのような状態であったとしても、結局は支点で

支えることになります。支点で受ける力のことを反力と言います。反力を知ることが計算の

出発点になります。

反力を計算するためには、条件を満たす方程式を立てて計算します。

静定構造物の場合は応力の３形態に沿って、３つの方程式を立て計算することが出来ま

す。

ΣＸ＝０ ΣＹ＝０ ΣＭ＝０ です。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （３／２２）

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２．単純梁の計算

構造力学を語る上でのもっとも基本的な形である単純梁を考えます。

2-1 単純梁に集中荷重が掛かった場合

右図のような単純梁を計算します。

ピンとローラーで両端を支えている梁を単純梁と言いますが、

最も基本的な単純梁の計算をしてみます。

図では、方程式を立てるために、ローラーにはＶａを仮定、

ピンにはＶｂとＨａを仮定しています。

まずは垂直・水平方向の反力の方程式を考えてみましょう。

Ｖａ＋Ｖｂ＝３kN

Ｈａ＝０

また、Ａ点周りのモーメントの合計は０なので、

Va×４ｍ－３kN×２ｍ＝０ が成り立ちます。

Ｖａ＝１．５kN

１．５＋Ｖｂ＝３kN

Ｖｂ＝１．５kN

算定結果（右図）

Ｖａ＝1.5kN

Ｖｂ＝1.5kN

Ｈａ＝0

算定結果

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （４／２２）

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３．片持ち梁の計算

片持ち梁とは、梁の一方だけで荷重の全てを支え、他方が完全に自由になっている梁です。

１つの支点だけで支えるので、固定端（フィックス）で水平荷重・垂直荷重・モーメントの３つの

荷重を支えます。

3-1 片持ち梁に集中荷重が掛かった場合

右図について、

支点が固定端なので、垂直・水平荷重、モーメン

トを支えることができます。よって、支点の反力を

仮定するとき、モーメントも合わせて仮定します。

ここでは右図のように、水平反力・垂直反力

モーメントの反力として、Ha・Va・Rma と仮定す

る。

水平荷重はありませんので

Ha＝0

垂直反力は、P=3kNが１つあるだけですので

Va＝3kN

モーメントを求めます。固定端の場合はモーメン

ト荷重を受けることができます。

モーメントも時計方向・反時計方向によって、正

負の符号が逆になるので、符号を正しく認識して

荷重と反力を合計すれば、必ず０になります。

垂直に掛かっている 3kNの荷重は、A点を中心

に見ると、梁を時計回りの方向に押すことが理

解できると思います。一方、Rma も時計回りで仮

定しているので、両方ともプラスで計算され

3×2.5+Rma＝0

という式が成り立ちます。これを計算すると

Rma＝-7.5kN・m

となり、Rmaは仮定とは逆（反時計方向）になり

ます。

結果：

Ha＝0

Va＝3kN

Rma＝7.5kN・m （図３参照）

図１

図２

図３（結果）

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （５／２２）

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４．ラーメンの計算

ラーメンとは、柱と梁で構成された１つの枠組みで、建物を形成する一番単純なパーツみた

いなものです。

4-1 単純なラーメンの計算

図１のような、基本的なラーメンに集中荷重がかか

っ

た場合を考えてみます。

ラーメンの場合も、

(1) 荷重と反力の合計は０

(2) ピン位置のモーメントは０

となります。しかし、ラーメンの場合は鉛直荷重だけ

でなく、水平荷重も作用線までの距離が発生して

回転力を生み出すので、モーメントの計算には注意

が必要です。

(1) Ｖａ＋Ｖｂ＝3

Ｈａ＝6

となります。水平方向の反力はＨａだけですので

6kNで決定です。ピン位置でのモーメントは、Ｂ点を

中心に考え、鉛直荷重の 3kNは作用線までの距離

が 2ｍで反時計回り（＝マイナス）、水平荷重 6kNは

作用線までの距離が 1.8mで反時計回り（＝マイナ

ス）なので、

(2) Ｖａ×4m－3kN×2m－6kN×1.8m＝０

これにより、Ｖａ＝4.2kN となります。

(1)式に代入すると、Ｖｂ＝－1.2kN となり、反力方

向が仮定とは逆で下向きになります。

算定結果（図２）

Ｖａ＝4.2kN

Ｖｂ＝1.2kN

Ｈａ＝6kN

図１

図２

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平成 22年 8月 1日

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５．応力図の作成

部材にどのような力（＝応力）がかかっているかを図化して表現する「応力図」について、基

本形である梁の応力図をもとに説明します。

基本事項のところで、応力の３形態という説明をしましたが、応力図もそれぞれに対応して

いるので、３種類あります。

・軸方向力図（Ｎ図）

部材中の圧縮と引張の関係とその大きさを図にしたもので、引張の時がプラスで部材の

上側に、圧縮の時がマイナスで部材の下側に書きます。

軸方向力 応力図

正

（プラス）

負

（マイナス）

・せん断力図（Ｑ図）

部材中のせん断力の様子を図に示したもので、時計回りのせん断力がプラスで部材の上

側に、反時計回りがマイナスで部材の下側に書きます。

せん断力 応力図

正

（プラス）

負

（マイナス）

・曲げモーメント図（Ｍ図）

曲げモーメント図は、部材が力を受けたとき、部材の表面が引っ張られる側に書きます。

このとき、プラスかマイナスかは敢えて意識しない方がいいでしょう。というのは、軸方向力

やせん断力の符号は不変ですが、モーメントは、計算したい部材の位置を中心にしたとき、

右側から見るか左側から見るかで符号が変わるからです。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （７／２２）

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このような荷重を受けた時、部材の下が引張

なるので

↓

このような応力図になります。

※この時、左側から見ると、プラスのモーメントを下側に書いているように見えて、右側から

見るとマイナスのモーメントを下側に書いてるように見えます。

5-1 単純梁の応力図

この例は、単純梁のページで解説した例題と同じもので

す。この反力は、Ｖａ＝Ｖｂ＝1.5kN Ｈａ＝0 でした。応力図は

以下の通り。

(1) Ｎ図

Ｎ図とは軸方向力図のことです。軸方向力は、部材に真っ直

ぐに掛かっている力のことですが、この例では水平力のＨａ

が０なので、Ｎ図はありません。

Ｎ図なし

(2) Ｑ図

Ｑ図とは、せん断力図のことです。この場合、中心に掛かっ

ている荷重と反力２つが該当します。左側（Ａ点）から考えて

行くと、Ｖａ（1.5kN）の力が上向きに働いています。これは部

分的に考えると、時計回りのせん断力になります（上で説明

したせん断力の正の図を見て確認してください）よって、上側

にプラスの図ができます。それが中心部まで来ると、今度は

3kNの力が下向きに掛かっています。これにより、上向き

1.5kNが消えさらに下向きに 1.5kNの力が残ります。これが反

時計回りの力になり、マイナスのせん断となって下側に図が

できます。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （８／２１）

平成 22年 8月 1日

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(3) Ｍ図

Ｍ図は、曲げモーメント図のことです。これも

Ａ点から見ていくと、最初にＶａ（1.5kN）の反力

があります。モーメントは力の大きさと距離の積

ですので、Ｑ図では変化がなかった部分でも、

Ｍ図では距離に応じて大きくなっていきます。

そして、部材中心の下向き荷重の部分からは

荷重の影響の方が大きく、上方向に向かって

変化します。

変化する部分（梁中央）のモーメントを計算して

みましょう。ある部分のモーメントを計算する場

合、その点から左側にある力（荷重と反力）だけ

を見て計算します。梁中央から左側だけを見る

と、荷重は反力である Vaの 1.5kN しかありませ

ん。よって、

M＝1.5kN×2m＝3kN・m

（なお、計算するとき右側からも計算できます

がプラスのモーメントを下側に書くという習慣が

つくと右側から計算する時は描き方が逆になる

ので混乱するかもしれません）

この状態を図にすると右上図のようになり、荷重の掛かっている部分（この例では梁中

央）がモーメントの最大値となります。これは、最もシンプルな単純梁で荷重が１つだけの場

合は、同じような形になります。

このことはとても重要なことです。というのは『梁が壊れずに持つかどうか』を検討すると

き、モーメントは最も大事な検討要件になりますが、モーメントが最大になる点で検討するこ

とが基本ですので、その梁の状態や荷重の掛かり方によって、どの部分がモーメント最大値

になり、その時の値がどれくらいになるかを知ることが検討の第一歩になるためです。この

Ｍ図はＱ図と関係があり、Ｑ図が変化していない部分では、Ｍ図は一直線になります。（Ｑ

図でプラス側にまっすぐ進んでいる左半分では、Ｍ図では一直線に下り坂、右半分ではそ

の反対になっている）つまり、

Ｑ図で値が変化している部分のみ、Ｍ図で谷や山ができるということです。

部材の形や荷重の掛かり方に惑わされそうになったときは、Ｑ図の形を参考にした方がい

いでしょう。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （９／２２）

平成 22年 8月 1日

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5-2 片持ち梁に集中荷重が掛かった場合の応力図

これは、片持ちの反力計算で出てきた例

１の問題です。この時の反力は

Ha＝0

Va＝3kN

Rma＝7.5kN・m でした。

(1) N図

N図とは軸方向力図のことで、部材内の

水平荷重の状態を示す応力図です（詳し

くは応力図１をご覧下さい）。

この例題では水平荷重はありませんの

で応力図はありません。

N図なし

(2) Ｑ図

Q図とは、せん断力図のことで、部材内

のせん断荷重の状態を示す応力図です。

左側のＡ支点から見ていくと、最初に垂

直反力である Vaの 3kNが上向きに掛か

っています。左側が上向きのせん断力な

のでプラスの荷重として表現されます。そ

の後、C点において下向き 3kNの荷重が

あるので差し引き０となり、その結果右図

のような図になります。

(3) M図

M図とは、曲げモーメント図のことで、部

材内の曲げモーメントの状態を示す応力

図です。

B-C間は何も荷重はないので０のまま

です。C点には 3kNの荷重があり、下向き

の荷重ですので、モーメント図では上に跳

ね上がります。そのまま A点まで一定の

割合でモーメントの応力が増し、最大

7.5kN・mになります。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１０／２２）

平成 22年 8月 1日

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5-3 ラーメンの応力図

基本的には単純梁と同じです。

（１）軸方向力図（Ｎ図）

符号は単純梁と同じで、圧縮力がかかればマイナス、引張力がかかれはプラスになりま

す。ラーメンの場合はマイナスの時内側に、プラスの時は外側に書きます。

引張

（プラス）

圧縮

（マイナス）

（２）せん断力図（Ｑ図）

符号は単純梁と同じです。時計回り（右下がり）がプラス、反時計回り（左下がり）

がマイナスになります。応力状態の図で、向き合っている矢印は、それぞれ時計回り

のものがプラス、反時計回りのものがマイナスになっているのがわかると思います。

応力状態 応力図

時計回り

（プラス）

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１１／２２）

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（３）モーメント図（Ｍ図）

これも単純梁と同じで、部材の表面が引っ張られる方に書きます。

下図が代表的な応力状態のモーメント図です。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１２／２２）

平成 22年 8月 1日

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(4） 単純なラーメンの応力図

ラーメンの項で解説した例１の問題の応

力図を書いてみます。

このラーメンの反力は以下のようになり

ます。（図に反力を記入済み）

Ｖａ＝4.2kN、 Ｖｂ＝1.2kN

Ｈａ＝6kN

(1) Ｎ図

Ｎ図は、柱・梁の軸方向（圧縮・引張）の

応力を図化したものです。鉛直方向の反

力を見ると、左側は 4.2kNが上方向で部

材に対し圧縮力をかけています。

右側は 1.2kNが下方向で引張力をかけて

います。水平力のＰ＝6kNは、同じ部材に

反力として 6kNがかかっていますので、梁

には軸方向力はかからず０になります。

(2) Ｑ図

Ｑ図は、せん断力を表現するものです。

左側の柱は、せん断力を与える水平荷重

がないので０となります。梁は、鉛直荷重

がせん断力になりますので、左半分が

4.2kNのプラス、右半分は 1.2kNのプラス

になります。右側の柱は、下半分が 6kNの

マイナスになります。

(3) Ｍ図

Ｍ図は、モーメントの状態を表すもので

す。左側の柱は、垂直の反力がかかって

いますが、これには作用線との距離が０な

のでモーメントの対象にはならず０です。

梁ではモーメントが発生しますので、ここ

では各点でのモーメントを計算してみます。

Ｄ点：4.2×2.0＝8.4kN・m

Ｅ点：4.2×4.0－3×2.0＝10.8kN・m

Ｆ点：距離がＥ点と同じなのでＥ点と同値

Ｂ点：4.2×4.0－3×2.0－6×1.8＝０

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１３／２２）

平成 22年 8月 1日

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６．トラス構造の応力

トラスとは、三角形の構成を基本とし、節点をピンとした構造のものをいいます。

この構造による利点はモーメント・せん断力が発生しないことである。そのためトラスは、長

いスパン・大空間を実現させるのに有効な構造と言えます。また、木造の軸組や小屋組など

で、接合部が剛節にならずにモーメントに対して弱いところでも、斜材として筋かいや方づえ

を入れることでトラスを形成しています。（下図）。

力学的

表現

トラスの場合は、部材にかかる応力は軸方向力のみであり、トラスを算定するときは図に

直接、圧縮か引張かの矢印を記入して表記する方法が用いられます。例えば、上図の洋小

屋で荷重を考慮した時（図 A）の応力図は、図Ｂのように表されます。

図 A 屋根荷重を集中荷重として仮定した場合

図 B トラスの応力図

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１４／２２）

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トラスには主に下記の２種類あります。

山形トラス 平行弦トラス

使用例：木造洋小屋など

使用例：トラス梁など

6-1 山形トラスの構造の解法

始めに、支点にかかる反力を求めます。今回は、荷重が左右対称なので全荷重を半分づつ受け持

ち、反力はＶａ＝Ｖｂ＝3kNになります。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１５／２２）

平成 22年 8月 1日

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ａ．節点法（動かない接点の周りの力の総和＝０）

１）Ａ節点まわりの示力図を書く

示力図の書き方は様々あるが、基本的には、判っている力・荷重を基点にして、時計回りに進めていく

のがわかりやすい。Ａ節点まわりの示力図を順を追って示します。

図１にある番号のように、反力の 3kN を基点にして、時計回りで

示力図を書いていきます。

(1)－(2)間の反力 3kN は上向きであり、図２のようになります。次

の(2)－(3)間の部材は、水平に対して 30度の角度を持つ部材で

す。示力図の場合は、角度は重要で、正確に書く。一筆書きなの

で、(2)の点からスタートするのはわかりますが、この時点では力の

向きと大きさがわからないので、長めに書いておきます（図３）。次

に(3)－(1)間の水平部材ですが、(3)の次は(1)に戻るので、(3)の地

点から水平に移動して(1)の基点に戻らなければなりません。する

と、図４の形が決まり、(1)のスタートから１周するように、図５のよう

に力の方向も決まります。

この状態が、示力図が閉じた状態です。

示力図の場合、長さも正確に書けば、方向だけでなく力の大きさ

も知ることができます。今回の示力図は、３０度の鋭角を持つ直角

三角形でなので、辺の長さは比率で【１：２：ルート３】となる。三角

形の短辺である反力の荷重が 3kN ということがわかっているの

で、図６のようにその他の力の大きさがわかります。

図３

図４

図１

図２

図５

図６

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１６／２２）

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ｂ．切断法

切断法は、節点法のようにトラス全体を解くのではなく、特定の部材にかかる力を求めるのに最適 な

方法である。つりあい条件式をたてて算定します。

図３０のような、節点法で解いたのと同じ山形トラスを例にして、太い線で表したａ部材の応力を切断法

で解いてみます。

図３０

切断法は、トラスを切断して考える方法であるために、このような名前がついています。切断する方法

の条件を以下に示します。

・求めたい部材を含んでいること

・原則的には、切断する部材は３つ以下

・求める必要のない部材の交差する節点を利用して、つりあい条件式をたてます。 ａ部材について

考える。ａ部材を含んだ３つ以下の切断なので、図３１のように真直ぐ切断し、ａ部材にかかる力をＰとし

て、図の方向に仮定します。そして図中のＡ節点を中心に考えると、今回は解く必要のないｂ・ｃ部材は

作用線までの距離が０なので、無視することができます。

Ａ節点から、荷重やＰまでの距離は、図のように求まります。

図３１

これらの条件でつりあい条件式を立てると、

となります。Ｐがマイナスになったので力の方向が仮定と逆に

なり、節点を押す方向に変わるので、圧縮力と判断できる。節

点法で解いた結果（図１５）と同じです。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１７／２２）

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７．応力度の計算

概要：応力度は単位面積当たりの応力です。応力 σc、σtについての計算例です

以下のような部材応力の場合での応力度計算について説明します。

※応力度の計算での符号は引張が「+」、圧縮が「-」とします。

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１８／２２）

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断面性能

A = 5100 [mm2]

Zy = 616100 [mm3]

Zz = 90900 [mm3]

I端の最大応力度

Ni : -17.997 KN = -17997 N (圧縮なのでマイナス値)

Myi : -42.476 KN・m = -42476000 N・mm

Mzi : 0.867 KN・m = 867000 N・mm

σ = N/A ± My/Zy ± Mz/Zz

σ = -17997/5100 ± (-42476000/616100) ± (867000/90900)

σ = -3.53 ± (-68.94) ± (9.54)

σci = Ni/A - Myi/Zy - Mzi/Zz

σci = -3.53 - 68.94 - 9.54 = -82.01 N/mm2

σti = Ni/A + Myi/Zy + Mzi/Zz

σti = -3.53 + 68.94 + 9.54 = 74.95 N/mm2

※σci:I 端の最大圧縮応力度

※σti:I 端の最大引張応力度

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （１９／２２）

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J 端の最大応力度

Nj : -13.325 KN = -13325 N (圧縮なのでマイナス値)

Myj : -22.652 KN・m = -22652000 N・mm

Mzj : 1.068 KN・m = 1068000 N・mm

σ = N/A ± My/Zy ± Mz/Zz

σ = -13325/5100 ± (-22652000/616100) ± (1068000/90900)

σ = -2.61 ± (-36.67) ± (11.75)

σcj = Nj/A - Myj/Zy - Mzj/Zz

σcj = -2.61 - 36.67 - 11.75 = -51.03 N/mm2

σtj = Nj/A + Myj/Zy + Mzj/Zz

σtj = -2.61 + 36.67 + 11.75 = 45.81 N/mm2

※σcj:J端の最大圧縮応力度

※σtj:J 端の最大引張応力度

中央断面の最大応力度

I端、J端の計算と同様(軸力は Njを使用)

σcc = -19.70 N/mm2

σtc = 14.50 N/mm2

※σcc:中央の最大圧縮応力度

※σtc:中央の最大引張応力

部材の最大応力度

σci,σcj,σcc の最大が部材の最大圧縮応力度

σti,σtj,σtc の最大が部材の最大引張応力度

なので、この場合の部材の最大応力度は

σc = σci = -82.01 N/mm2

σt = σti = 74.95 N/mm2

となります。

K -0001 構造と強度 （２０／２２ ）

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８．鋼材の表記・許容応力度

8-1 材料の強さ

物体に引張荷重や圧縮荷重等の外力が加わると、物体に変形が生じる。 引張荷

重は、ゴムを伸ばしたような変形を生じさせる。圧縮荷重は、堅いボールを圧縮させ

たような変形を生じさせる。物体の原型に対する変形の割合を「 ひずみ 」 といい、

引張荷重による 「 引張ひずみ 」 や、 圧縮荷重による 「 圧縮ひずみ 」 等があ

る。 材料の軸方向に荷重が加わって生じる変形量と元の長さの比を「 縦ひずみ 」

といい、イプシロン（ε）で表す。物体の元の長さをＬ１、変形量をＬ２とすると、ひずみは

次の式で求めることができる。

ひずみは、材料の断片である試験片を材料試験機に掛け、徐々に荷重を加えて調

べる。下の図は、応力とひずみをグラフで表したもので、「 応力―ひずみ曲線」 と呼

ばれている。この図において、材料の試験片を静かにＡ点まで荷重を掛けて引っ張

ると、試験片は変形して伸びるが、 荷重を加えるのを止めると元の長さに戻る。この

ように変形した材料が元に戻る性質を「 弾性 」 という。変形量の小さい弾性領域

内においての応力とひずみは比例し、荷重を取り除くと、ひずみは消失する。しかし、

それ以上の荷重を加えてＡ点の弾性限度を超えた場合は、試験片は元に戻らず、変

形が更に大きくなって荷重が最大のＢ点に達する。Ｂ点の荷重は、 この材料に掛け

ることができる最大の荷重で、この値を試験片の断面積で除した応力を 「 引張強

さ 」 という。また、元に戻らなくなったひずみは「 永久ひずみ 」 という。Ｂ点以降

は、荷重を増加しなくても試験片の伸びが更に増大し、Ｃ点に達して切断する。 この

Ｂ点の試験片が切断するまでに掛けられる最大の荷重を「 切断荷重 （ＪＩＳでは破

断荷重という。） 」 といい、材料によって決まった値を有している。

軟 鉄（例えば SS400） 高張力鋼(例えば SM490)

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （２１／２２）

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材料強度は、引張強さの７０％か降伏点強度のうち小さい方という決まりがありま

す。ほとんどの場合（高張力鋼などが例外）は、降伏点強度の値が材料強度となりま

す。

8-2 鋼材の表記・許容応力度

鋼材は、種類を表すアルファベットが最初にあり、その後に強度を示す

数値で表すことが基本です。

鉄骨の場合は後ろの数値が引っ張り強さを表しますが、鉄筋の場合は 降伏点強度で表し

ます。ですから単純に数値だけを見比べることはできません。鋼材といえば、ほどんどの場合

ＳＳ４００とＳＭ４９０を指します。ＳＭ４９０の 方が引張強さの値が大きいので、当然、応力度

でも高い値となります。ですから、梁や柱の計算をしていてＮＧが出た場合、部材を大きくする

ほかに

ＳＳ４００をＳＭ４９０にするという手もないわけではないのですが、ＳＭ材は値段が高いの

と、高強度にしてもたわみなどの問題はクリアされないので、 普通はやりません。

許容応力度一覧 [N/cm2]

材料強度 長 期 短 期

圧縮 引張 曲げ せん断 圧縮 引張 曲げ せん断

ＳＳ４００ 235 157 157 157 90 90 157 157 157

ＳＭ４９０ 323 216 216 216 124 124 216 216 216

KZ - 0001 構造と強度[Ⅱ] （２２／２２）

平成 22年 8月 1日

教 育 資 料 千葉共同サイロ㈱

8-3 高力ボルトの表記・許容応力度

高力ボルトも、鋼材と同じで、引張強さによって表します。

高力ボルトは、ボルトで思いきり強い力で締め付けることにより、板の摩擦力によって力

を伝達する接合方法です。ですから、せん断力と何枚の板を締め付けるか（1面せん断と

２面せん断）がポイントとなります。

高力ボルトの許容応力度一覧 [t/cm2]

長期許容耐力 短期許容耐力

引張 せん断

引張 せん断

１面 ２面 １面 ２面

M16 6.23 3.02 6.03 9.35 4.52 9.05

M20 9.73 4.71 9.42 14.60 7.06 14.13

M22 11.78 5.70 11.40 17.67 8.55 17.10

「１面せん断」と「２面せん断」の違いは、摩擦で応力を伝達することができる鋼鈑の面

が、表のみと、表裏の両面との差になります。当然、２面せん断の方が

許容応力が倍になります。

１面せん断 ２面せん断

以上