1.はじめに
一般鋼材の「引張強さ」や「降伏点」等の機械的性質は同一だが、「引張/圧縮/曲げ/せん断」の各「許容応力」は、「機械系」と「建築・土木系」で算出方法が異なる。理由は、許容応力の算出方法の根拠資料が異なる為。
| 分野 | 出版物 | 発行所 | 監督省庁 |
| 機械系 | ・発電用火力 設備技術基準 |
一般社団法人 火力原子力発電技術協会 |
経済産業省 |
| 建築・ 土木系 |
・鋼構造設計規準 ・建築物の構造関係 技術基準解説書 （通称:黄色本） |
・日本建築学会 ・一般財団法人 建築行政情報センター |
国土交通省 |
以下２章以降に一般的な算出式を示す。
補足
- 「機械系」は、温度ごとの許容引張応力が記載され、動的荷重・静的荷重の観点では動的荷重になるので、やや厳しい目の算出になる傾向がある。詳細は分厚い資料を見て頂戴。誤りはご指摘下さい。
2.機械系
| 分野 | 機械系 | 機械系 | |||
| 資料 | ・発電用火力 設備技術基準 |
同左 | |||
| 引張 強さ (下限) |
降伏点 (下限) |
許容応力 ～40℃ (引張/ 圧縮/曲げ) |
許容 せん断 |
||
| $σ_{max}$ | $σ_{y}$ | $σ_t=\frac{σ_{max}}{4}$ | 規定無ければ $σ_t$ =$σ_{max}$×0.85 |
||
| 材料 | 記号 | ||||
| 軟鋼 | SS400 | 400 | 235 | $100=\frac{400}{4}$ | 90 |
| 極軟鋼 | S10C | 310 | 205 | $78=\frac{310}{4}$ | 63=78×0.85 |
| 硬鋼 | S35C | 510 | 305 | $128=\frac{510}{4}$ | 108=128×0.85 |
| 硬鋼 | S45C | 570 | 345 | 記述無 | 記述無 |
| 鋳鉄 | FC200 | 216 | 100 (圧縮のみ規定) |
記述無 | |
| ステンレス鋼 | SUS304 | 520 | 205 | $137=\frac{520}{4}+7$ | 116=137×0.85 |
| ステンレス鋼 | SUS304A | 520 | 235 | 記述無 | 記述無 |
| 合金鋼 (ｸﾛﾑ ﾓﾘﾌﾞﾃﾞﾝ鋼) |
SCM435 | 930 | 785 | $232=\frac{930}{4}$ | 197=232×0.85 |
3.建築・土木系
| 分野 | 建築・土木系 | 建築・土木系 | |||
| 資料 | ・鋼構造設計規準 ・建築物の構造関係 技術基準解説書 （通称:黄色本） |
同左 | |||
| 引張 強さ (下限) |
降伏点 (下限) |
許容応力 (引張/ 圧縮/曲げ) |
許容 せん断 |
||
| $σ_{max}$ | $σ_{y}$ | (1)短期許容応力 =「F値」は 以下の小さい方 →引張強さ $σ_{max}$×70% →降伏応力 $σ_{y}$ (2)長期許容応力 $\frac{降伏応力}{1.5}$ |
短期・長期 $\frac{許容応力}{\sqrt{3}}$ |
||
| 材料 | 記号 | ||||
| 軟鋼 | SS400 | 400 | 235 | 短期 235(=降伏応力) 長期 $156=\frac{235}{1.5}$ |
短期 $135=\frac{235}{\sqrt{3}}$ 長期 $90=\frac{156}{\sqrt{3}}$ |
| 極軟鋼 | S10C | 310 | 205 | ||
| 硬鋼 | S35C | 510 | 305 | ||
| 硬鋼 | S45C | 570 | 345 | 120～180 | 90～140 |
| 鋳鉄 | FC200 | 216 | 30 | 30 | |
| ステンレス鋼 | SUS304 | 520 | 205 | 建築構造材 として 使用できない |
同左 |
| ステンレス鋼 | SUS304A | 520 | 235 | 130 | 78～104 |
| 合金鋼 (ｸﾛﾑ ﾓﾘﾌﾞﾃﾞﾝ鋼) |
SCM435 | 930 | 785 |