鉄筋の靭性と強度の役割

質問

柱や梁において主筋は強度、帯(あばら)筋は靭性に効果を発揮しますが、
これらは今まで定番問題で当たり前のように理解していていました。
主筋が靭性確保に効果があると言う問題が出た場合は不正解となりますが、
別の問題の解説では梁の場合など圧縮鉄筋（上部主筋)はクリープの防止や地震に対する靭性の確保に効果がある。
と言う主筋の効果に靭性を謳っている解説もあり矛盾するのでは？とも思います。
実際、帯(あばら)筋はどう言う作用で靭性効果を発揮させているのでしょうか？
そして主筋量が多くなるとどう言う作用で靭性効果がなくなるのでしょうか？

回答No.1

noname#102385 · ベストアンサー

今日は　cyoi-obakaです。　またあんたか！なんて思ってるでしょう？

でも、今回の質問は簡単ですから、さっと回答します。

RC造の場合、通常、剪断破壊を防止する事＝靭性確保と考えています。
それは間違っていませんし、妥当な解釈だと思います。
では、何故に梁の圧縮鉄筋が靭性に関与するか？と申しますと、
これは、コンクリートの圧縮破壊を少しでも遅らせる効果があるからです。
鉄筋の圧縮強度は、コンクリートの圧縮強度より遥かに大きい（桁が違う）からです。
コンクリートの断面に対して圧縮鉄筋の断面積は少ないですが、役にはたちます。
以上のような事からの解説です！！
最近の建物の梁端部配筋は、上下共に同量の鉄筋とする設計が多いですよ！
次に
＞実際、帯(あばら)筋はどう言う作用で靭性効果を発揮させているのでしょうか？
基本的に鉄筋籠形状の維持により籠内のコンクリートの爆裂を防止する。
これは、剪断破壊の防止でもあるのです。
柱（短柱）の剪断破壊した写真等を見た事あるでしょう？　破壊線の方向が部材方向に対して45°程度になっているでしょう！
つまり、剪断破壊はスパッと部材方向に垂直に起こるのではないのです（特に柱は長期軸方向力が作用しているので顕著です）。
梁の場合無筋でしたらスパッと垂直ですが、RC造は鉄筋が入っているので剪断方向が拘束されて、やはり約45°方向に進行します。
このような力が作用した場合に主筋位置が安易に移動しては曲げモーメントに対抗する事もできません。
従って、Hoop及びSTP鉄筋が重要な役割を果たしているのですヨ！
尚、
＞主筋量が多くなるとどう言う作用で靭性効果がなくなるのでしょうか？
の意味は私判らないです？

以上、参考意見です。

お礼

どうも！師匠
いつもレスポンス悪くてすみません。

>またあんたか！なんて思ってるでしょう？

毎度毎度あつかましくご期待しております＾＾；
冗談はさておき＾＾

つまり、圧縮鉄筋にしろ帯(あばら)筋にしろそれらが直接靭性に関与するのではなく
脆性破壊させないための効果が間接的に靭性効果となっていると
言うことですか。

あと主筋量が多くなると靭性効果がなくなるのではなく
主筋量を多くしても靭性効果は期待できないと言うことのようですね。

話は変わりますが
Fqの+3Ｎがなくなっちゃいましたね。
と言うことは温度補正だけですむと言うことですか…

回答No.3

noname#102385

cyoi-obakaです。

そうですね！
また、JASS5改正に成ったんですネ！
この件はチョット理解できません。
他の規準との兼ね合いも有るようですが、果たして実務的にこれでOKなのか？は、もう少し様子を見ないと…………不安です。
構造体の強度＝供試体の強度は無茶なように思います。
不安だったら、コア抜きして試験しろ！！って事ですかね～？
何だか、材料試験会社に仕事を斡旋しているような改正です！！
こんなにしばしば改正されては、チマタは混乱困惑するばかりです。
最近の建築行政は、官僚の天下り先の仕事確保のために躍起に成って関係規準や規制を改正しているようですヨ！
困った事です！！！

お礼

どうも＾＾

こういうのって最終形態はないんでしょうね…
少しずつ少しずつ何年何百年たっても改定はされ続けていくんでしょうね。
将来にわたっても必ず改定される部分が発生すると言う事は
緩和側ならいいですが厳しい側に改定されるとした場合
時の基準には常に不適格な部分が存在しているということですよね。
その点、力学は新しい法則は発見されるかもしれませんが
理論上確立されているものなので何百年たっても不変ですもんね。
「今回の改訂でたわみの公式が変更になりました」
な～んてあったら怖いし＾＾；

回答No.2

noname#102385

今晩は　cyoi-obakaです。

＞あと主筋量が多くなると靭性効果がなくなるのではなく
＞主筋量を多くしても靭性効果は期待できないと言うことのようですね。
　　↑　　↑　　↑
これなら判るよ！　その通りですネ！！

＞Fqの+3Ｎがなくなっちゃいましたね。
＞と言うことは温度補正だけですむと言うことですか…
　　↑　　↑　　↑
「Fq」て何でしたっけ？　
コンクリートの品質基準強度の事かな～？
だとしたら、Fq＝max(Fc+3)　又は　max(Fd+3)　でしょ！
この+3が無く成ったの？　ホント？
どこの書いてありましたか？
この+3は、構造体と供試体の強度差を考慮した補正値（割増し値）ですから無く成る事は考え難いのですがね～～？

お礼

ありがとうございます

>この+3が無く成ったの？　ホント？

見たいですね。
もう既に確認されているかと思いますが
今回のJass5の改定で
Fq＝max(Fc)又はmax(Fd)に変更になってました。

>この+3は、構造体と供試体の強度差を考慮した補正値（割増し値）ですから無く成る事は考え難いのですがね～～？

今回の改定では、構造体の強度をコア供試体で表すことにしたためだそうで、そのため供試体との差の補正は不要になったそうです。

Fdの計画供用期間の級も
200年の超長期が参加して4種類になってました。

せっかく暗記しても改定されちゃぁ語呂合わせも役にたたんようになるじゃぁないか～＾＾；