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鉄筋コンクリート⑤部材設計の基本その1

鉄筋コンクリートとは?

鉄筋コンクリート部材を設計するうえで、基本的な仮定を理解しましょう。

基本的な仮定は4つあります。
①平面保持仮定
②コンクリートの引張力は無視
③コンクリートおよび鉄筋は弾性体とする
④コンクリートと鉄筋の付着は完全でずれない
この4つの仮定に加えて、せん断破壊ではなく、曲げ破壊になっているかがとても重要なポイントになります。

材料としてのコンクリートは圧縮強度は大きいですが、引張強度はほとんど期待できません。コンクリートの引張強度は、圧縮強度の 1/10 程度です。
このコンクリートの弱点を補うため、断面の引張側 となる位置に異形棒鋼を配置したコンクリート構造を鉄筋コンクリート(Reinforced Concrete、略してRC)といいます。

鉄筋コンクリートとしての成立条件

異形棒鋼には、ふしとリブがあります。

このふしとリブがあることで、コンクリートと鉄筋との間の付着が増加し、部材に曲げ応力をを受けたときに、両者はずれを生じずに一体となって挙動することができます。
部材が曲げ応力を受けたときに、断面内でひずみが0となる位置が存在します。この位置では、圧縮力と引張力が釣り合います。これが、中立軸です。

鉄筋とコンクリートがふしとリブのおかげで一体となって挙動する時、コンクリートと鉄筋のひずみは、中立軸からの距離に比例するとされています。

これが、「平面保持の仮定」です。

この平面保持の仮定が崩れてしまうと、鉄筋コンクリートとして構造が成立する計算式が適用できなくなってしまいます。

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