コンクリートと鉄筋の性質 コンクリート工学研究室 岩城一郎 コンクリートの強度試験 圧縮強度試験 P 引張強度試験 d P l 2d 破 断 面 d l コンクリートの応力-ひずみ関係 c' f ' c 最大圧縮応力(圧縮強度) ・ 非線形 ・ ①載荷,②除荷 ・ 残留ひずみ A ① ② 0 残留 ひずみ 0' c' コンクリートの圧縮応力と,各種ひずみ, ポアソン比の関係 1 1 臨 界 応 力 2 1 1 2 1 0 横方向ひずみ 1 1 軸方向ひずみ 増加 減少 0 体積ひずみ v 1 2 2 v 0 0 .2 0 .4 ポアソン比 2 / 1 ・ 軸方向ひずみ,横方向ひずみ,体積ひずみ ・ ポアソン比:軸方向ひずみに対する横方向ひずみの比(0.15-0.20) コンクリートの弾性係数 Et a E0 0 ・ 初期接線弾性係数:E0 ・ 割線弾性係数:Ec ・ 接線弾性係数:Et d Et ( ) a d a Ec a Ec d E0 ( ) 0 d εa コンクリートのクリープと収縮 鉄筋の応力-ひずみ関係 コンクリートと鉄筋の応力-ひずみ関係の一例 コンクリート f ’c =30MPa 最大圧縮応力=圧縮強度 ft =3MPa ε’0=0.002 鉄筋 fu fy 圧縮 最大引張応力=引張強度 εtu=0.0002 ・線形と非線形 ・弾性と塑性 降伏 破断 =300MPa Es=200GPa εy=0.0015 引張 εsu=0.2 引張 応力(強度)とひずみに関する留意事項 • コンクリートの圧縮強度f’cは引張強度ftの約10 倍 • 鉄筋の降伏強度fyはコンクリートの圧縮強度f’c の約10倍 • 鉄筋の降伏ひずみεyはコンクリートの圧縮破 壊時のひずみε’cとほぼ同じ • 鉄筋の引張破断時のひずみεsuは降伏ひずみ εyの約100倍 コンクリート構造物の力学で用いる記号一覧(逐次更新) f c' :コンクリートの圧縮強度 Es :鉄筋の弾性係数 f t :コンクリートの引張強度 Ec :コンクリートの弾性係数 f y :鉄筋の降伏強度(f ’ は鉄筋の圧縮降伏強度) y f c' fu :鉄筋の引張強度 ft fy f c' c' :コンクリートの圧縮応力 Es t :コンクリートの引張応力 s :鉄筋の引張応力 y y c' :コンクリートの圧縮ひずみ 0' :コンクリートの最大圧縮応力に対するひずみ(≒0.2%) t :コンクリートの引張ひずみ tu :コンクリートの最大引張応力に対するひずみ(≒0.02%) su Ec 0' tu 10 10 10 1 記号のルール 10 y 100 ・「’」は圧縮 ・「c」はcompressionまたはconcrete (圧縮またはコンクリート) ・「t」はtension(引張) ・「s」はsteel(鋼材) ・「y」はyield(降伏) s :鉄筋の引張ひずみ ・「u」はultimate(終局) y :鉄筋の降伏ひずみ(≒0.2%) ・「f」は強度 su :鉄筋破断時のひずみ(≒20%) ・「σ」は応力 ・「ε」はひずみ ・「E」は弾性係数 応力(強度)とひずみに関する留意事項 • コンクリートの圧縮強度f’cは引張強度ftの(1) 約・・・・・倍 • 鉄筋の降伏強度fyはコンクリートの圧縮強度f’c の(2)約・・・・・倍 • 鉄筋の降伏ひずみεyはコンクリートの圧縮破 壊時のひずみε’cのほぼ(3)・・・・・倍 • 鉄筋の引張破断時のひずみεsuは降伏ひずみ εyの(4)約・・・・・倍
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