フランジとは？
フランジとは「曲げモーメントを主に負担する」部材です。下図参照
- この記事でわかること
- フランジの基本的な役割
- H形鋼におけるフランジの働き
- 試験での出題ポイントと注意点
「フランジとウェブの違いがあいまい」「どっちが曲げに効くの？」
と混乱している人は多いですがこの記事でスッキリ解決しましょう！
フランジの基本
フランジ（flange）とは、下図のことです。
上のフランジを上フランジ
下のフランジを下フランジ
と言います。そのままですね
建築構造では主に鋼材断面の一部として扱います。
H形鋼は以下のような構成で成り立っています。
- 上下の広い板 → フランジ
- 中央の縦板 → ウェブ
H形鋼におけるフランジの役割
曲げに抵抗するのはフランジ
構造力学的に最重要ポイントです。
梁に曲げモーメントが作用すると、
- 上側 → 圧縮
- 下側 → 引張
という応力分布になります。下図参照
このとき、断面の外側にあるほど応力が大きいため
上下に配置されたフランジが最も大きな力を負担します。
👉つまり
フランジ＝曲げに効く部分
となります。
直感的な理解
薄い板を曲げるとき、中央よりも端のほうが大きく伸びたり縮んだりしますよね。
H形鋼も同じで、外側にあるフランジで曲げに抵抗しています。
ウェブとの違い
| 部位 | 主な役割 |
|---|---|
| フランジ | 曲げモーメントに抵抗 |
| ウェブ | せん断力に抵抗 |
この対比は頻出です。
⚠️注意
「せん断＝フランジ」とひっかける問題がよく出ます。逆なので要注意。
まとめ
- フランジはH形鋼の端にある板状部分
- フランジは曲げに抵抗する
- ウェブはせん断、フランジは曲げ
- 外側にいくほど応力が大きくなるのがポイント
👉「曲げ＝フランジ」と即答できる状態にしておくと良いでしょう。
