平成 27 年度・都市システム工学実験Ⅰ 材料実験 RC ばりの載荷実験・事前課題レポートこの事前課題レポートは、RC ばりの載荷実験結果を工学的に解釈する際に必要となる構造解析手法の理解度を確認するためのものである。材料実験の成績（100 点満点）の 30 点分として評価する。なお、得点が低い学生は再提出させることがあるので、心して解答すること。 ◆提出期限：平成 27 年 4 月 28 日（火）12:30 まで ◆提出場所：S3 棟 3F 学科事務室内のレポート BOX 【問題】図 1 のような単鉄筋 RC ばりに荷重 P を作用させ、4 点曲げ試験を実施した。はりの自重の影響は無視できるものとして以下の問に答えなさい。なお、図 1(a)中の変数 L には、各自の学生番号の「下二桁の数字（単位：mm）」が入るものとする。また、計算条件は表 1 のとおりとし、安全率は考慮しない（すべての安全率を 1.0 とする）。 ① 曲げひび割れ荷重 Pcr［kN］を求めなさい。ただし、コンクリートの曲げ引張強度 fb は、圧縮強度 f 'c の 1/10 として計算すること。また、コンクリートは全断面有効の弾性体とし、主鉄筋（引張鉄筋）の影響を無視できるものとする。【5 点】 ② スパン中央断面における圧縮縁ひずみ ε'c＝500μ のときの荷重 Ph［kN］を求めなさい。【10 点】 ③ 曲げ耐力相当荷重 Pub［kN］とせん断耐力相当荷重 Pus［kN］を求め、両者を比較することで、この RC ばりの終局荷重 Pu［kN］を求めなさい。ただし、圧縮側コンクリートの応力分布は等価矩形応力ブロックを用いるものとする。また、スターラップによるせん断耐力の算出においては、圧縮ストラット θ＝45°とし、せん断解析での有効高さ z＝(7/8)d とする。さらに、コンクリートによるせん断耐力の算出においては、「軸方向力の影響」を調整する係数 βn＝1 とする。【15 点】 s P スターラップスターラップ主鉄筋 h d (1000＋4L)mm (1000－8L)mm 主鉄筋 (3 本) (1000＋4L)mm (a) 側面図 b (b) 断面図図 1 単鉄筋 RC ばりの図面と載荷方法表 1 計算条件寸法鉄筋コンクリートはりの幅 b はりの高さ h 有効高さ d スターラップの間隔 s 弾性係数 Es（主鉄筋およびスターラップ共通）主鉄筋の降伏強度 fy スターラップの降伏強度 fwy 主鉄筋の一本当たりの断面積 As スターラップの一本当たりの断面積 Aw 弾性係数 Ec 圧縮強度 f 'c 終局ひずみ ε'cu 等価矩形応力ブロックの係数 β1 等価矩形応力ブロックの係数 k3 200 300 250 50 210 420 300 286.5 63.6 14 24 0.0035 0.80 0.85 mm mm mm mm kN/mm2 N/mm2 N/mm2 mm2/本 mm2/本 kN/mm2 N/mm2