座屈安全率

設定荷重に対する座屈荷重の比が、座屈安全率(BFS)です。 次の表では、BFS 値の例を挙げ、それぞれの意味を説明します。

BFS 値(安全率) 座屈状態 注記
1 < BFS 座屈は起きません。 設定荷重が評価基準荷重(座屈荷重)より小さい状態です。座屈発生は予想されません。
0 < BFS < 1 座屈が起きます。 設定荷重が評価基準荷重(座屈荷重)より大きい状態です。座屈が予測されます。
BFS = 1 座屈が起きます。 設定荷重が評価基準荷重(座屈荷重)と等しい状態です。座屈が予測されます。
BFS = -1 座屈は起きません。 設定した荷重の方向を反対に設定すると、座屈発生が予想されます。 例えば、棒が引張荷重下にある場合、BFS は負になります。 棒は座屈しません。
-1 < BFS < 0 座屈は起きません。 設定した荷重の方向を反対に設定すると、座屈発生が予想されます。
BFS < -1 座屈は起きません。 設定した荷重の方向を反対に設定しても、座屈発生は予想されません。
一般に、構造体は正と負の両方の座屈安全率を持ちます。 例えば、柱で支えられた内部圧力を持つ円筒容器を想像してください。 容器が引張りの状態にあるとき、座屈は決して発生しないでしょう。しかし、容器が圧縮下にあるときは、柱は座屈するかもしれません。

座屈荷重を計算する(Calculating Buckling Loads)

あるモードでの座屈荷重を計算するためには、設定した全ての荷重に BFS をかけます。 例えば次のような荷重をかけた場合:
  • 面 1 に 500 lbs
  • 面 2 、3 にそれぞれ 250 psi の圧力
および、モード 1 の座屈安全率が 2.3 と算出された場合、次の荷重をかけるとモード 1 の座屈が起こります。
  • 面 1 に 500 X 2.3 = 1150 lbs の力
  • 面 2、3 にそれぞれ 250 X 2.3 = 575 psi の圧力