2014 年 10 月 17 日実施『鉄筋コンクリート棒部材の曲げに関する小テスト』の解答解答は略解を示す．詳細は講義で解いた例題の解答を参照のこと．【50 点満点】（１）鉄筋比【配点 5 点】 p As 2100   0.0155 bd 300  450 答：0.016（1.6%）（２）曲げひび割れ発生モーメント Mcr【配点 5 点】 M cr  f b  I  2 f b  b  h 2 4  300  500 2    5.0  10 7 N  mm  50kN  m h 6 6 答：5.0×10 kN･m（50 kN･m）（３）曲げひび割れ発生後～鉄筋降伏までの鉄筋コンクリート断面【配点 5 点】 zn  As E s bE c  bdE c 1 1 2  As E s       dpn  1  1  2   98.6mm  1.75  10 2 mm   np    答：1.8×102 mm（175mm）（４）使用状態における作用モーメントと鉄筋応力の関係【配点 5 点】中立軸の位置 zn は（２）と同じ値を用いて， s  M z   As  d  n  3   2  5  10 7  121.6 N mm 2 175   2100   450   3   答：1.2×102N/mm2（122 N/mm2）（５）鉄筋降伏時のモーメント【配点 5 点】中立軸の位置 zn は（２）と同じ値を用いて， z  175    6 2 M  As f y  d  n   2100  400   450    329  10 N  mm  3.3  10 kN  m 3 3    答：3.3×102 kN･m（329 kN･m）（６）鉄筋降伏時の断面の曲率【配点 5 点】中立軸の位置 zn は（２）と同じ値を用いて， y 2000  10 6 y    7.27  10 6 mm 1 d  zn 450  175 答：7.3×10-6mm-1（7.3×10-3m-1）（７）曲げ耐力【配点 5 点】コンクリートの圧縮合力は C c  0.68  f c  b  z n となる．中立軸の位置 zn について解くと， zn  As f y 0.68 f cb  2100  400  137.3mm 0.68  30  300 M u  As f y d  0.4 z n   2100  400  450  0.4  137.3  332  10 6 N  mm  3.3  10 2 kN  m 答：3.3×102 kN･m（332 kN･m）（８）破壊時の断面の曲率【配点 5 点】  u 3500  10 6   25.5  10 6 mm 1 u  zn 137.3 答：2.6×10-5mm-1（2.6×10-2m-1）（９）応力ひずみ関係を変更した場合の曲げ耐力【配点 5 点】コンクリートの圧縮合力は C c  0.68  f c  b  z n となる．中立軸の位置 zn について解くと， zn  As f y 0.68 f cb  2100  400  137.3mm 0.68  30  300 圧縮合力の作用位置が上縁から 0.85/2*zn=0.425zn であることに注意して、 M u  As f y d  0.425 z n   2100  400  450  0.425  137.3  329  10 6 N  mm  3.3  10 2 kN  m 答：3.3×102 kN･m（329 kN･m）（１０）各種条件を関係を変更した場合の曲げ耐力【配点 5 点】題意の応力－ひずみ関係を用いた場合の曲げ耐力（ただし破壊モードが曲げ引張破壊）は以下で表される． As f y    M u  As f y  d  0.4 0.68 f cb   ①f’c=60N/mm2 とすると，Mu=355kN･m ②b=600mm とすると，Mu=355kN･m ③As=4200mm2 とすると，破壊モードが変わる可能性があるので，まず破壊モードの検討を行う．曲げ引張破壊を仮定すると，中立軸の位置は zn=274.6mm，終局時の鉄筋のひずみは， s  d  zn 450  274.6  u   3500  10 6  2236  10 6   y なので降伏している．よって、破壊モ zn 274.6 ードが曲げ引張破壊とする仮定は正しい．よって曲げ耐力を求めると，Mu=571kN･m ④d=900mm とすると，Mu=710kN･m よって曲げ耐力の大きな順から並べると，④＞③＞①＝② 答：④＞③＞①＝②