隅肉溶接とは？突合せとの違いから脚長・強度計算まで徹底解説

隅肉溶接とは？突合せとの違いから脚長・強度計算まで徹底解説の真相や最新動向に迫る! 専門的な視点でご紹介しています。

構造設計で安全率を確保するためには、応力伝達メカニズムを数値化する隅肉溶接強度計算詳細まとめの理解が欠かせません。隅肉溶接に作用する引張力、圧縮力、せん断力は、力学モデル上すべて「のど断面におけるせん断応力」として評価します。

有効のど断面積（Aw）は、理論のど厚（a）と有効溶接長さ（Lw）の積で表されます。継手に作用する全荷重をPと置いた場合、溶接部に生じるせん断応力度（τ）は以下の計算式で求められます。

τ = P / Aw = P / (a × Lw) = P / (0.7 × S × (L - 2S))

この発生応力度τが、母材や溶接棒の材質ごとに定められた隅肉溶接許容応力度（fs）を下回っていれば安全と判定されます。建築基準法施行令第92条および日本建築学会の基準によれば、一般構造用圧延鋼材SS400（基準強度F = 235 N/mm²）を使用する場合の許容応力度は次のように規定されています。

• 長期許容せん断応力度（常用荷重）：fs = F / (1.5 × √3) ≒ 90.4 N/mm²（短期許容応力度はこの1.5倍の約135.6 N/mm²）
• 機械設計（安全率を考慮した一般産業機械）：静的荷重でおよそ50〜60 N/mm²、繰り返し変動荷重を受ける疲労設計領域では20〜30 N/mm²程度まで許容値を制限することが一般的です。

曲げモーメント（M）やねじりモーメント（T）が複合して作用するブラケット構造などの場合、図心のまわりの断面二次モーメント（I）や極断面二次モーメント（Ip）を計算し、引張側とせん断側の合成応力を算出して許容応力度と比較検討します。