座屈荷重とヤング係数の関係【建築士試験】
こんにちは！ゼロ所長です。
今日は、座屈荷重とヤング係数の関係について考えるね。
こんな問題が出題されることがある。
座屈荷重は、柱材のヤング係数に比例する。
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。
座屈荷重とヤング係数の関係
座屈荷重は部材が座屈するときの荷重だね。
だから、部材に作用する圧縮力が座屈荷重より小さければ、その部材は座屈しないってことだ！
だから部材の座屈荷重を求めることはとても重要だね。
座屈荷重Pは「P＝π^2×E×I／L^2」で計算する。
座屈荷重の公式の詳細は下記を読んで欲しいな！
座屈荷重の公式を詳しくみていこう。
πは円周率、Eはヤング係数、Iは断面二次モーメント、Lは部材の座屈長さだね。Eが大きくなれば、Pも大きくなるので「座屈荷重とヤング係数は比例関係」にあるね！
もし「公式が思い出せない」という人には、こんな考え方もある！
ヤング係数は、材料のかたさ（曲げにくさ）を表す値だよね。
つまり、ヤング係数が大きい部材ほど「変形しにくい、かたい」ということだ。
座屈は、圧縮力を受ける部材が急にグニャっと変形して、急激に耐力低下を起こす現象だ。
よって
ヤング係数が大きい ⇒ かたい、変形しにくい ⇒ 座屈も起きにくい（座屈荷重が大きい）
と連想できるね！
以上を整理すると、
「ヤング係数が大きい ⇒ 座屈荷重が大きい」ので両者は比例関係にあ
る
と分かるよ。
まとめ
よし。これまでの情報を元に整理しようか。
座屈荷重Pは「P＝π^2×E×I／L^2」で計算
ヤング係数が大きい ⇒ かたい、変形しにくい ⇒ 座屈も起きにくい（座屈荷重が大きい）
「ヤング係数が大きい ⇒ 座屈荷重が大きい」ので両者は比例関係にあ
る
こんなかんじで問題を解けるよ。
参考
最後に参考にした記事を掲載しておくね～。それでは～。
この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？