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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