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構造

座屈長さとは

読み:ざくつながさ別名:lk、有効座屈長さ、座屈

トラ山田

トラ山田柱の「座屈長さ」って、柱の長さとちがうの?

山田ザウルスちがうよ。座屈で曲がるときの「ひと山」の長さなんだ。端の止め方で、柱の長さの 0.5倍〜2倍に変わるよ。
山田ザウルス

くわしく

細長い柱を上から押していくと、ある力で急に横へ曲がり、それ以上の力に耐えられなくなります。これが座屈(ざくつ)です。

曲がった形の「ひと山」の長さを座屈長さ lk といいます。柱の両端をどう止めるかで、同じ長さ L の柱でも座屈長さが変わります。

下 固定/上 自由両端 ピン下 固定/上 ピン両端 固定 2.0 L 1.0 L 0.7 L 0.5 L L
止め方と座屈長さ(上端が横に動かない場合・変形は誇張)用語:座屈長さ縮尺:NTS山田の建築ラボ
止め方(下/上)座屈長さ lk座屈する力(両端ピン=1)
固定/自由2.0L1/4
ピン/ピン1.0L1
固定/ピン0.7L約2
固定/固定0.5L4

固定=回れない/ピン=回れるが、ずれない/自由=何も止めていない。上の表は柱の上が横に動かない場合です。

座屈する力の式

Pe = π² E I / lk²E:ヤング係数 I:断面二次モーメント(弱い向き) lk:座屈長さ

座屈する力は座屈長さの2乗に反比例します。両端固定(0.5L)と、固定・自由(2.0L)を比べると、(2.0÷0.5)²=16倍の差です。

柱の上が横に動ける(水平移動が自由な)ときは、両端固定でも lk=1.0L、下固定・上ピンなら lk=2.0L に延びます。

試験では

「長さ」と「止め方」の両方が違う柱を比べる問題がよく出ます。座屈長さ=係数×長さ を先に出してから比べましょう。

○×で確かめる問題は自作

A は長さ L の両端ピンの柱、B は長さ L/2 の下固定・上自由の柱。B は A より短いので、座屈する力が大きい。

動画で見る

書いた人山田の建築ラボ(設計事務所の建築士が、図面・現場・試験の資料で確かめて書いています)

確かめた資料

  • S. P. Timoshenko & J. M. Gere『Theory of Elastic Stability』第2章(座屈長さの理論値)
  • 値はこのチャンネルの解析(有限要素法 40要素)で1%以内を確認

更新2026-11-05