円孔のある鋼材について

質問

鉄骨構造等に詳しい方がおられましたら教えて下さい。

鋼材、例えばＨ型鋼等のフランジ部に円孔を数カ所開けます。
すると、その鋼材の耐えうる最大荷重が、穴を開ける前の状態よりも大きくなる事があるらしいのですが、何故でしょう？
その理由が知りたいです。

普通に考えれば、穴の空いた分鋼材は弱くなるのではないでしょうか？

どなたか、よろしくお願いします。

回答No.1

LT-sheep · ベストアンサー

まったく専門外なので大したことは分かりませんが……

　鋼材にあける穴が円孔だというのが、ミソだと思います。円形は力を分散させるのに、非常に適した形です。その孔が、円ではなく四角形や三角形だったらそれほど強度は出ないと思います。

　円孔が開いていない場合は、力は分散されず、荷重がかかったところに集中してしまいますが、円孔が開いていると、力は分散し結果として、穴をあけない場合よりも強度が増すということです。

　ちょっと聞きかじった程度の知識なので、vespiさんの満足のいくお答えはできていないと思いますが、私が知っているのはここまでです。

回答No.2

JIMI

全く自信無しです
恐らく、孔をあけることでフランジの巾厚比（フランジ巾÷フランジ厚：この値が大きいと局部座屈しやすくなる）が改善できる為、フランジが局部座屈しにくくなるからではないかと思います。

しかし、とても興味深い話です。よろしければこの情報のでどころを教えていただけないでしょうか？