Re[3]: RC断面計算のヤング係数比

許容応力度法 wrote.

>熊１号 wrote.
>
>>
>>　鉄筋コンクリートの曲げ断面応力度を計算する場合、鉄筋コンクリート工学
>>の基本として、RCの靱性を保つため鉄筋降伏が先行するように、コンクリート
>>のヤング係数が異なる場合でも、一般的なコンクリートの物性範囲では一律
>>n=15として計算します。
>
>鉄筋降伏先行型かどうかは，終局強度理論の釣合い鉄筋比で判断します（終局強度理論では，断面耐力で照査します）。応力度照査を基本とする許容応力度設計（弾性設計）では，そもそも材料の弾性範囲内しか考えていないので鉄筋降伏先行型かコンクリート圧壊先行型かは考慮されていません。

　現状として、部材厚制限などがあって、応力上許容値以内であれば、鉄筋で決ま
ろうが、コンクリートで決まろうが良いこととなっているのはわかります。
　しかし、破壊時において鉄筋降伏が先行し、靱性のあることがRC本来の構造特性
であるべきだと思います。
　このため、コンクリートで断面が決まる場合は破壊時（塑性時）の検討を行って
います。
　一方で、鉄筋の許容応力度はひび割れ制御を含んでいるため、ご指摘のように、
鉄筋で断面が決まるからといっても、鉄筋降伏先行と言い切れないのは事実であり、
このような点から、限界状態設計法の導入が議論されているものと理解しておりま
す。

>>
>>　また、応力度計算は応力分布状態をモデル化して行っていますが、モデルに
>>よる中立軸と実際の実験による中立軸が概ね一致するのは、n=15の場合であり、
>>コンクリートのクリープもあることより、コンクリートのヤング係数を、鉄筋
>>210に対してコンクリート14とすることが昔のコンクリート標準示方書に規定さ
>>れているようです（今の示方書は？？）。
>
>応力度計算は，応力度分布をモデル化しているのではなく，ひずみの分布（維ひずみは中立軸からの距離に比例する。平面保持の仮定とも言う）を基本としてこれに対応する応力度分布を求めているに過ぎません。また，中立軸は，ひびわれ断面とひび割れていない断面で大きく異なるため，実験的に中立軸を求めるのはかなり困難だと思います。

　ご指摘の仮定を含め、モデル化という表現をしました。
　日本語として適切ではなかったことはお詫び申し上げます。
　なお、n=15について、吉田徳次郎先生の書物によると、実験による中立軸（実験
結果による中立軸の復元？）の推定ではn=15がよく一致するとなっていたもので・
・・　詳しい内容はわかりません・・・

>n=15の定量的な根拠は良く分かりませんが，クリープや収縮などコンクリート長期的な性状を考慮して弾性係数を小さめに見積もることにより，鉄筋量（または応力度）を安全側に算出するためだと思います。

　n=15の根拠というのが、ご質問の一番のポイントだと思います。
　安全側とはいえ、実際のヤング係数比と倍異なる数値を用いていることは何か
重要な着目点があるような気がします。
　おおざっぱに見て、許容値の安全率が、鉄筋１．７、コンクリート３である
ところが一つの理由のような気がします・・・

熊１号

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2009-03-25 10:18:32

2009-03-25 10:18:32