木材の許容応力度|基準強度と長期・短期の計算
木材の許容応力度は、基準強度Fに係数を掛けて求めます。木材は荷重の継続時間で強さが変わるため、長期と短期で係数が異なります。
この記事について
木材の規格・基準強度・含水率などは樹種・等級・JAS・条件によって異なり、規準も改訂されます。本記事は学習用の概要です。設計・施工では最新の基準・規格を確認してください。
基準強度(Fc・Fb など)
木材の基準強度は、応力の種類ごとに定められています。
| 記号 | 意味 |
|---|---|
| Fc | 圧縮の基準強度 |
| Ft | 引張の基準強度 |
| Fb | 曲げの基準強度 |
| Fs | せん断の基準強度 |
値は樹種・等級(無等級材・目視等級・機械等級)で異なります。例:スギ無等級材で Fc≒17.7、Fb≒22.2 N/mm²、ヒノキで Fc≒20.7、Fb≒26.7 N/mm² 程度。
長期・短期の計算
長期許容応力度 = 1.1/3 × F(≒0.37F)
短期許容応力度 = 2/3 × F(≒0.67F) F:各応力の基準強度。建築基準法施行令に基づく(積雪時は別途係数)
短期許容応力度 = 2/3 × F(≒0.67F) F:各応力の基準強度。建築基準法施行令に基づく(積雪時は別途係数)
POINT:木は長く力がかかると弱くなる
木材は荷重が長時間かかるほど壊れやすくなる(クリープ・荷重継続効果)性質があります。そのため、長期(常時かかる固定荷重など)は係数を小さく、短期(地震・台風など短時間)は大きく取ります。
まとめ
- 木材の基準強度はFc(圧縮)・Ft(引張)・Fb(曲げ)・Fs(せん断)。
- 長期=1.1/3×F、短期=2/3×F で許容応力度を求める。
- 木は荷重継続で弱くなるため長期係数が小さい。値は樹種・等級で異なる。