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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