| 構造一般 | 構造計算 | 地盤・基礎 | 建築コラム | 掲示板 | |
| 構造力学1 | 【RC造】 | 建築基準法 | リンク | ||
| 構造力学2 | S造 | フリーソフト | 管理人より | ||
許容応力度
許容応力度ってのは、簡単に言えば、「これくらいの力まで持ちこたえますよ」っていう数値ってことなんです。
この値は計算上の話であって、実際にはもっと持つんですけど、コンクリートの場合は現場の環境などで大きく
その品質が変化するので、かなり安全を見こんでいるようです。
| 圧縮(fc) ・・・ 1/3 Fc (短期は2倍) せん断(fs)・・・ Fc/30 かつ (5+Fc/100) 以下 (短期は1.5倍) |
Fcってのは設計基準強度という数値で、コンクリートの性能の基本となるものです。
Fc−210(Fc−21N)と書けば、この設計基準強度が210kg/cm2 ということになります。
ちなみに21Nとは、SI系の「ニュートン」という力の単位で、kgに約9.8倍した数値になります。
実際には、9.8倍するのは面倒なので、10倍にして、0を1つ足してニュートン単位になおします。
本当なら、210は2100になるはずなんだけど、Fcの場合、「/cm2」を「/mm2」で表現するのが
普通なので、そこで1/100にして、結果的に1/10になるのです。
◆せん断の2つの式
せん断にはFc/30 と、 (5+Fc/100) という2つの式があります。この2つの式にFcを入れて、
小さい方の値を採用しなければなりません。実際に計算してみますと、Fc210のときは、
210/30 = 7
5+210/100 = 5+2.1 = 7.1
となり、Fc/30の方が小さくなります。それよりFcが大きくなると、5+FC/100の方が小さくなります。
たまに高強度のコンクリートを使う場合は、間違いやすいので注意しなければなりません。
※短期の数値で1.5倍を使用していますが、法規(施行令)では2倍です。
ここではRC構造規準の値を採用しています。
◆引張力はないの?
圧縮・せん断の応力度はあっても、普通の建築物を扱う場合、コンクリートに引張応力度はありません。
極端な言い方をすれば、引張応力度は「0」ということになります。だからといって、コンクリートの塊を
持ってきて「えいやーっ」と引っ張ってみたところでビクともしないけど(笑)
それでは、引張の力がかかった場合、何でそれを受けるのか。それが鉄筋の役割であり、「鉄筋コンクリート」
と言われる所以なのです。圧縮はコンクリート、引張は鉄筋で受けるのが通常の考え方といって過言ではない
でしょう。だからといって、鉄筋に圧縮応力度がないかと言ったら間違いです! 鉄筋は、圧縮に対してもコンクリート
よりも遥かに大きな応力を受けることがでます。
付着応力度(fa) (異形鉄筋)
| 長 期 | 短 期 | |
| 上端筋 | その他 | |
| (1) (1/15)Fc (2) 9+(2/75)Fc (1)・(2)のうち小さい方 |
(1) (1/10)Fc (2) 13.5+(1/25)Fc (1)・(2)のうち小さい方 |
長期の1.5倍 |
付着応力度というのは、鉄筋がコンクリートにしがみつく力のことで、主にせん断力と比較され検討されます。
付着力が足りないと、鉄筋がすべって抜けてしまうような感じになり、鉄筋が何の役にもたたなくなります。
付着応力度も、圧縮・引張・せん断と同じように、大変重要な要素なのです。
◆「上端筋」とは?
上端筋とは、梁などで上端に設ける鉄筋のことで、ここでは、鉄筋の下に30cm以上のコンクリートを打つ場合の
鉄筋のことを指します。鉄筋の下にくるコンクリートが多いと、打設した直後、コンクリートが沈み込んで、鉄筋の
下に空間ができてしまい、コンクリートとの付着がその分弱くなるという所から来ています。 式を計算してみると
わかると思いますが、上端筋は、その他の鉄筋の1/1.5 になっています。
−鉄筋の許容応力度−
| 長 期 | 短 期 | |||
| 引張(ft)・圧縮 | せん断 | 引張・圧縮 | せん断 | |
| SD235 | 1600 | 1600 | 2400 | 2400 |
| SD295 | 2000 | 2000 | 3000 | 3000 |
| SD345 | 2200 (2000)-D29以上 |
2000 | 3500 | 3500 |
| SD390 | 2200 (2000)-D29以上 |
2000 | 4000 | 4000 |
鉄筋の許容応力度は、表のようになっています。コンクリートのように、短期は1.5倍とか2倍とか、
一定の数値で割増すわけではないんですね。ポイントはSD345の引張・圧縮応力度で、D29以上の
太い鉄筋になると、応力度の値が目減りしてしまうんです。ここに気をつけなければなりません。
また、使用する鉄筋の種類は、D16までがSD295、D19以上がSD345であることが多いので、
長期のftが2200kg/cm2になるのは、実際にはD19〜D25の間に限られることが多いようです。