材料の許容応力度

コンクリート

コンクリートの許容応力度を建築基準法施行令 第91条に基づいて算定します。

算定式

付着許容応力度は表2.1.1-6の Fc（36 N/mm²を上限）を用います。異形鉄筋は長期上端筋 \(\min(F_c/15, 0.9 + (2/75)F_c)\)、その他 \(\min(F_c/10, 1.355 + F_c/25)\) とし、丸鋼は上端筋 \(\min(4F_c/100, 0.9)\)、その他 \(\min(6F_c/100, 1.35)\) とします。短期は長期値の1.5倍です。

• 許容圧縮応力度 \( f_c \) = 長期 \( F_c/3 \)、短期 = 長期×2
• 許容せん断応力度 \( f_s \) = 長期 \( \min(F_c/30, 0.5 + F_c/100) \)、短期 = 長期×1.5
• 付着（異形鉄筋）\( f_a \) = 長期上端筋 \( \min(F_c/15, 0.9 + (2/75)F_c) \)、その他 \( \min(F_c/10, 1.355 + F_c/25) \)、短期×1.5
• 付着（丸鋼）\( f_a \) = 長期上端筋 \( \min(4F_c/100, 0.9) \)、その他 \( \min(6F_c/100, 1.35) \)、短期×1.5
• 軽量コンクリート 1 種・2 種は許容せん断応力度のみを 0.9 倍（許容圧縮応力度は普通コンクリートと同じ。付着は対象外）

記号・単位

基準資料との対応: 本プログラムは、コンクリートの許容応力度を基準資料 2.1.1 表2.1.1-2 に基づいて算定します。

鉄筋（径区分に注意）

鉄筋の許容応力度は、建築基準法施行令 第90条（表）に基づいて算定しますが、異形鉄筋の許容引張応力度には径区分がある点に注意してください。

算定式（許容引張、長期／短期）

• SR235 = 155/235、SD295 = 195/295、SD345/390/490 は \( D \ge 29 \to 195/ \)、\( D < 29 \to 215/ \)（短期は 345/390/490）
• USD685 = 215/685（径によらず）
• せん断補強筋: 長期は SR235 のみ 155、他は 195。短期は基準強度（SR235 = 235、 SR295/SD295 = 295、SD345 = 345、SD390 = 390、SD490 = 490）。
• 損傷制御の短期せん断検定では、普通強度せん断補強筋（SD*・SR*）を用いる RC 梁・柱の 許容せん断力で \( {}_w f_t \) を 390 N/mm² 以下に制限します（RC規準）。

鉄筋の材料はどこで指定するか

主筋・せん断補強筋の材料は、断面の属性として指定します（断面タブの「主筋」「せん断補強筋」欄）。 断面は 4 つの材料欄を持ち、それぞれ次の役割を担います。

呼び名サイズ（D10〜D41）と本数・段数・ピッチは、材料とは別に断面の配筋欄で指定します。

材料の名称がそのままグレード名になり、そこから許容応力度の表を引きます。 降伏点 \( \sigma_y \)・\( \sigma_{wy} \) は材料に登録した \( f_y \) をそのまま用い、 名称からの推定は行いません。

• 許容応力度の表は名称で引きます（SD345 → 令90条表の SD345 の行）
• 主筋の \( \sigma_y \)・せん断補強筋の \( \sigma_{wy} \) は、割り当てた材料の \( f_y \) です
• せん断補強筋の材料が未割当のとき、終局耐力の \( \sigma_{wy} \) は SD295 相当 （295 N/mm²、材料未割当時に用いる代表値）を既定とします

配筋を持つ断面で主筋の材料が未割当のモデルは、解析前チェックがエラーで停止します （増分解析「解析前の入力チェック」）。 せん断補強筋の材料が未割当のときは解析前チェックで停止せず、終局耐力の \( \sigma_{wy} \) のみ上記の既定値を用います。

許容応力度計算の断面検定は材料の名称で許容応力度表を引くため、主筋・せん断補強筋の いずれが未割当でも「検定不能」として理由を返します。主筋の \( \sigma_y \) を 既定値 345 N/mm² で補わないのは、SD295 の部材で耐力を過大評価するためです。

せん断補強筋として対応する材料は、普通強度の SR235・SR295・SD295（SD295A・SD295B を含む）・SD345・SD390・SD490 に限ります。 これらは令90条の表で許容応力度を引きます。高強度せん断補強筋の製品名や未知名など上記以外のグレードを割り当てた断面は、現時点で未対応のため、断面検定は「検定不能（理由付き）」、解析は解析前チェックのエラーで停止します。

対応グレードの材料を割り当てているのに \( f_y \) が未設定（0 以下を含む）の場合も入力不備とし、断面検定は「検定不能（理由付き）」、解析は解析前チェックのエラーで停止します。 材料未割当のときだけ既定 295 N/mm² を用います。対応グレードの \( f_y \) を無言で 295 に補うと、SR235（\( f_y = 235 \)）の部材で \( \sigma_{wy} \) を 235 から 295 へ増やす危険側の評価になるためです。

鋼材（F 値・許容応力度・座屈）

鋼材の F 値・許容応力度・座屈を、建築基準法施行令 第90条・98条／告示、および鋼構造設計規準 1973 に基づいて算定します。許容曲げ応力度 fb の算定式と通常の利用経路は、鋼構造 断面検定に記載します。

算定式

• F 値（板厚区分）: SS400/SN400 = 235(\( t \le 40 \))/215、SN490/SM490 = 325/295 ほか （グレード別の F 値一覧は 標準材料（プリセット）一覧）。 F 値は断面に割り当てた材料の名称から前方一致で解決します（SN490B → SN490 等）。 SRC の内蔵鉄骨は、断面の「内蔵鉄骨」欄の材料の名称を用います。 名称から解決できない材料（直接入力材料）は、材料に登録した Fy を基準強度として用います。 Fy も未設定の場合は F = 235 とします。
• 許容引張 \( f_t \) = 長期 \( F/1.5 \)、短期 \( F \)、許容せん断 \( f_s \) = 長期 \( F/(1.5\sqrt{3}) \)、短期 \( F/\sqrt{3} \)
• 圧縮（座屈考慮）:

\[ \Lambda = \sqrt{\pi^2 E / (0.6 F)} \]

\[ \nu = 3/2 + (2/3)(\lambda/\Lambda)^2 \]

\[ \lambda \le \Lambda: f_c = F(1 - 0.4(\lambda/\Lambda)^2)/\nu \]

\[ \lambda > \Lambda: f_c = 0.277 F / (\lambda/\Lambda)^2 \]

記号・単位