鉄筋コンクリート（1）
85，94ページの式（4，51b）（4，84b）

　回答；
正式な表現ではないが，受講生諸君にわかりやすく説明するための，このようにした．
すなわち，
�@p.85〜86の記述は，すべて安全係数が考慮されていないので，’生の値’と呼ぶ．
これに対して，
�Ap.94にある式(4.84a,b)は，安全係数を考慮して，書き直したもので，’設計用値’となる．

例題（4.3）と例題（4.4）は，両者の比較がなされている．参考にされたい．
ただし，設計用値はよく使われるが，生の値は，非公式な呼び方で，他では使わない様注意されたい．

鉄筋コンクリート（１）
キャンパス内にある実構造のひび割れ観察
（コンクリートのひび割れ状態の観察）

　回答；
1号館裏口側の通用門にある4本の鉄筋コンクリート柱です．
場所とそのひび割れの特徴など，受講生の友人に聞いて下さい．

鉄筋コンクリート(１)
ｐ84の図4−6(b)の上の図
コンクリートの応力ひずみ関係

　回答；
１．そのコンクリートの応力〜ひずみ関係（普通，圧縮時の関係）が数式で与えられていれば，
その曲線上の任意のひずみにおける応力を容易に算定することができる．
これは，3年時の実験実習にて説明しますが，興味があれば来室されたい．

２．また，質問にあるように，ピーク時（σcu´＝ｆc´のときのひずみεc）のみであれば，
これは，コンクリート強度に関係なく，0.002程度であり，
このことを，p.24,にある図2-6(a),(b)にて確認されたい．
設計上は，ピーク時（σcu´＝ｆc´）と終局時（εc＝εcu）が重要であり必要となる．

いい質問です．

鉄筋コンクリート
鉄筋降伏について

　回答；
まず簡単に言うと，鉄筋降伏は材料の応力がその限界値（降伏強度）を超えたとき，
その材料のひずみが急激に増加する状態であり，
圧縮部材の座屈（例えば中心圧縮荷重を受ける直線部材のオイラー座屈）は，
直線部材が急激に横方向に変形して安定性を喪失する現象である．
両者は，現象的に似ているが，力学的には異なることに注意せよ．

また，大切なことは，鉄筋降伏は材料そのものの性質であり，
座屈は圧縮部材の構造特性であるので，
前者は材料の応力だけで表現され， 後者は，材料の性質（弾性係数）に構造特性（断面諸元と部材長さ）
が 加味され，決定する．

鉄筋コンクリート（１）
P72の４−３辺り

　回答；
答は簡単明瞭．材料の応力−ひずみ関係を弾性として解析すること．
鉄筋コンクリートであれば，荷重や変形が小さい範囲で，ひび割れもなく，
コンクリート，鉄筋とも線形関係にあるときの解析を意味する．
弾性解析というと，通例，線形弾性として解釈することが多く，
この場合，すべての関係は線形関係となり，フックの法則が成立する．

また，弾性でない場合，非弾性解析と呼び，線形でない場合，非線形解析と呼ぶ．
非弾性と非線形の区別はとりえず考えず，材料の線形関係でない場合の総称と考える．
例えば，ひび割れ，圧縮コンクリートの非線形性，鉄筋の降伏以降の挙動が非線形領域が，
非線形の代表例であり，これらを仮定した解析を非線形解析と呼ぶが，弾性解析に比べて，
難しくなるのは，容易に理解できよう．

鉄筋コンクリート（１）
授業の感想

　回答；
�@　毎回ある宿題：
教科書には，「例題」と称している様に，言わばフルコースの練習問題．
時間と頭脳が必要だが，それなりに工夫しているつもり．がんばって付いてきてもらいたい．
また，思考力の養成と問題の解法手順など，他の教科書には，「良問」を取り揃えたつもり．

�A　期末テスト：
一方，期末テストは，60分という時間的な制約と受講生を合格させたいという“親心”から， 単純化/簡素化している．
全員の合格を祈る!！

鉄筋コンクリート
鉄筋比Ｐの求め方

　回答；
�@断面積のＡｃの取り方：本年度の回答6，15を読んでもらいたい．

�A授業は楽しくやりたい．
ただ，学生の方が堅くなっていて，ギャグを出しにくいこともしばしば．
こちらから，ギャグを飛ばして，反応がないほど，つらいことはない．

鉄筋コンクリート（１）
教科書に載っていない質問です（たぶん）

　回答；
たいへん重要かつ難しい質問．
（先生，タジタジ）
すぐには回答できず，来年前期の鉄筋コンクリート（２） および，大学院の耐震設計特論で関連する講義をする．
また，本コンクリート研究室の卒論/修論のテーマである．

鉄筋コンクリート（１）
授業の感想

　回答；
先生としては，有り難いことだが，遠慮せずに前の席に来てもらいたい．

鉄筋コンクリート（１）
弾性係数の測定法
２章鉄筋とコンクリートの材料力学
２−１−２弾性係数と部材剛性

　回答；
コンクリート材料の例を例題2.1に示してあるが，
供試体の形状が異なるだけで， 基本的にはこれを同じである．
（コンクリート：円柱の標準供試体．鉄筋：長さ30cm程度の棒状供試体）
すなわち，長さ変化からひずみ（これは，通例ストレインゲージで測る），
荷重（試験機の読み）から，応力を求め，両者から弾性係数（ヤング係数）を算定できる．
コンクリート研究室に来れば，見学できる（要予約）．

なお，「だれでも質問コーナー」の回答３を見てもらたい．
関連した質問が掲載されている（ちょっと，専門的ではあるが）．

鉄筋コンクリート（１）
授業の感想

　回答；
非常にいいこと．実構造物は，生きた教材！！
そこで，エンジニアとしての着目点をいくつか．

１．まずは，構造形式というか，見える範囲で，力の流れを読み取ってもらたい．
上部の上載物がどのように下に伝わるか．
例えば，高速道路や鉄道橋は，下から見上げるとよい．

２．コンクリートの場合，ひび割れの有無に注意．
発生していれば， ひび割れの方向，幅，本数，また規則的かどうかもポイント．
（通用門の門柱を覚えているだろうか）

３．さらには，もっと大きく見て，その構造物の景観というか，
町並みや周辺環境と どのようにマッチしているかも．
これは，構造／設計の問題ではなく，主観的な要素もあるが，関心をもってもらいたい．

鉄筋コンクリート（１）
授業の感想

　回答；
I am glad to hear that!

さらには，載荷実験で力学挙動（変形，ひび割れ，破壊性状など）を体験するとよい．
そのため，前回1月16日の授業で，破壊したＲＣ梁（曲げ破壊とせん断破壊）を教室にて，
実物を公開し，スケッチしてもらった．
さらに理解が深まったと同時に，興味がもてたと好評だった．

これは，3年後期配当のコンクリートゼミナール の授業での成果で，
レポートをこのＨＰにて公開する予定（3月上旬頃か）．
乞う，ご期待．

鉄筋コンクリート（１）
鉄筋コンクリート（１）の授業を受けた感想

　回答；
指摘のとおり，この授業が，工学系大学の専門科目のスタンダード（つまり，普通の授業） と考えている．
さらなるＨＰの活用を願う．

鉄筋コンクリート
この質問箱について

　回答；
１．200余名の受講生が，ほぼ同時期に複数の質問を投稿し，
こちらのメールフォルダーが，満杯状態になってしまった．
回答側（吉川）の処理能力もあり，必ずしも即答できないことを お断りしたい．
たいへん，申し訳ない

２．質問と回答を掲示し，一般公開することは，大きな意味がある．
一人の学生が疑問に思っていることは，他の学生も同様であることが多く， 予想以上に役に立っている．
また，学外から，楽しみ読んでいるという声が何回かこちらに届いており，すこぶる好評である．
（ただ，いかんせん，回答に時間がかかってしまう）

３．もちろん！受講生は，いつでも直接こちらに来る機会を持っている．

鉄筋コンクリート
設計曲げ耐力の算定
P96例題4．4の問題の安全係数について

　回答；
質問の意味は，安全係数に設定によって，曲げ耐力の設計用値Ｍud がどのように影響を受けるかということです．
（これを感度解析という）．
例えば，鉄筋降伏先行型の場合，材料係数のうち，鉄筋の安全係数γsに影響されるが，
コンクリートの安全係数γcにはあまり関係しない．
（何故か，理由は分かると思うが）

最終的には，例題の場合，Ｍud／Ｍu＝0.81 となっており，設計用値Ｍudは，
真の値Ｍuから20%ほど小さくなっていることがわかり，これは，正に設定した３つの 安全係数の数値結果である
（ただし，結果であって，どれだけ小さくなればよい，とか， 小さ過ぎるということは考える必要はない）．

また，質問の指摘のように，安全係数は示方書ごとに決まっているが，
場合によっては，構造設計者に判断を委ねられることもある．
例えば，鉄道橋の場合，表3-4（p.50）を参照されたい．

鉄筋コンクリート（１）
教科書P８０例題４−２

　回答；
１．梁部材では，多かれ少なかれ，圧縮鉄筋を配筋する．
柱部材では，多くは，圧縮鉄筋と引張鉄筋を対称均等に配筋するので，
必ず，複鉄筋断面ということなる．
（交番を水平荷重を想定するので，どちらが圧縮鉄筋で， どちらが引張鉄筋という区別はなくなる）

２．授業では，簡単のために，圧縮鉄筋を無視して解析しているので，興味ある学生は複鉄筋断面を 勉強してもらいたい．

３．本年度の回答19を参考にしてもらいたい．

鉄筋コンクリート１
6-2-1：梁部材の応力分布とひび割れ
グレーの教科書P.１２５
図6-2（a）応力分布の図

　回答；
せん断力とせん断応力の向きと符号は，分かりにくい！

まず，せん断力とせん断応力の意味と違いを確認：
せん断力：断面力の一つで，断面に作用する．
せん断応力：応力の一つで微少要素に作用し，向き合う二つの成分が２セットある．

ここで，せん断応力τxyの向き（方向）であるが，これは，せん断力の向き（方向） と連動する，と考える．
例えば，図6-2にある右側せん断スパンのせん断力の向き調べ，これにτxyの向きを合わせればよい．

既に，応力力学で学習したところを再度見直して，それでもわからなかったら， 聞きにきてもらいたい．

前年度（2000年後期）の回答13も参考になるので，一読願いたい．

鉄筋コンクリート（１）
単鉄筋と複鉄筋について
教科書の単位について

　回答；
�@については，既往回答の１９を読んでもらいたい．
�Aは，ＳＩ単位のことを言っていると思うが，
現在使っているグレーの教科書：従来単位を主，ＳＩ単位を従，とした併記．
紅白の教科書：完全SI単位による記述，
となっている．

また，紅白の教科書の巻頭には，ＳＩの上手な使い方を 書いている．
熟読されたい．

新単位ＳＩ国際単位を早く使いこなせるようになってもらたい

鉄筋コンクリート（１）
　グレーの教科書P.８０
例題４，２の２番

　回答；
本欄の回答２１を参考にされたい．

また，紅白の教科書，4章p.54(例題4.1）に詳述している．
併せて， 熟読されたい．

鉄筋コンクリート（１）
4章のうち，「曲げ耐力の算定」P８５

　回答；
�@一番良い比率は？ 設計上は，最小鉄筋比以上で，釣合い鉄筋比以下(P<Pb)となっていればよい．
示方書として，式（4.87）と式（4.85）および，図4-11を参照されたし．

�A曲げ終局耐力の算定で，式（４．５１ｂ）と式（４．５５a)の使い分け：
基本的には，同じ結果を与えるが，
式（４．５１ｂ）：あらかじめ，式（4.50）から応力ブロックの高さａを算出する．
式（４．５５a)：既に，応力ブロックの高さａが消去されている．

両方で確かめてもらいたいが，後者も式（４．５５a)または式（４．５５ｂ）をすすめる．

鉄筋コンクリート
P84の図４−６（ｂ）

　回答；
質問の意図は，鉄筋の降伏強度ｆｙのことと思うが，規格で決まっている．
2章にある表2-5（ａ）をよく見てもらいたい．
また，授業とテストでは，SI単位とするので，
紅白の教科書 から，表2-5（p.16）を確認すること．

以上は，必須事項であり， 未だこのような質問が来ることに，ちょっとびっくりしています．

鉄筋コンクリート（１）
　ひび割れの生じている部材

　回答；
いい質問だが，抵抗機がやや複雑で，簡単には回答できない．

１．まずは，ひび割れの生じている鉄筋コンクリートでも，
ひび割れ幅が微少であれば，軸力， 曲げモーメントやせん断力に十分抵抗できる．
（質問にある，せん断抵抗だけではないことに，注意されたい）

２．ひび割れとは，引張応力（または引張ひずみ）による引張破壊であるが，
もともと，コンクリートには引張抵抗を期待していないので，大丈夫ということである．
（いわゆる，「への河童」状態）．
引張ひび割れの生じている個所でも，圧縮応力が作用すれば，
ひび割れは閉合し，圧縮抵抗するということである．

３．あとは，軸力に対する抵抗，曲げ抵抗，せん断抵抗については，それぞれ教科書の 該当する章，個所を読んでもらいたい．

４そんな，こんなで，再度，通用門にあるひび割れを観察してもらいたい．
おそらく，前回と違った目で，ひび割れをたのしむことができると思う．

鉄筋コンクリート（１）
鉄筋とコンクリートの断面について

　回答；
１．鉄筋の断面は円：
これは，製造上の都合で，四角や三角より，効率的に製造できるから（と思う）． 今度，製造する鉄鋼メーカーに聞いてみます．

２．コンクリートの断面は長方形：
これも，橋梁の桁など，まづは，長方形が基本的な断面形状となる．
ただし，桁部材であっても，よく知られているように，Ｉ型，Ｔ型断面（教科書，p.92〜，参照） が用いられるのを思い出してもらいたい
（これは，断面２次モーメントを効率よくかせげるから）．
また，コンクリート杭は円形であり，鋼管充填コンクリートは，四角または円形となる．
従って，コンクリート部材の場合，施工性（型枠など）および断面効率，または美観とデザインなどの観点から， いろいろな断面と形状が考えられ，これからの課題である．

ウーーーン，虚をつかれた質問で，先生はたじたじでした．

鉄筋コンクリート（１）
破壊実験

　回答；
質問は，コンクリートの圧縮試験のことでしょう（または，そのことについて回答しよう）．

「壊れる」とか「壊れる前」とは，どういうことか，まず考えてみたい．
図2-7（p.25）, 図2-5（a）（p.23）を見て，ピーク（圧縮強度に相当）以降，だんだん応力が 低下していくこと（softening：軟化挙動）に注目されたい．

このような図中において，「壊れる前」とはピーク以降の軟化状態，「壊れる」とは， 軟化過程の最後の崩壊点を指す．

そこで，質問にある，「壊れる前に 機械を止めても」，すでにピーク（圧縮強度）を通過しているので，圧縮強度は測定されている ということ．
さらには，この軟化過程をコントロールするのは簡単ではなく，コンクリートが 飛散することもあり，安全上を載荷を停止する意味もある．

いい質問です．

鉄筋コンクリート（１）
鉄筋コンクリートについて。

　回答；
１．教科書を再度，よく読んでもらいたいが，関連する力学の基本事項 （曲げ，せん断，主応力）などの 考え方と計算方法を復習し， 応用力学→鉄筋コンクリート→応用力学→鉄筋コンクリート のように， 行ったり来たりすると，理解が深まる．

２．これは，地盤工学，鋼構造にあてはまり，総合的にステップアップすることを祈る．

３．机上だけの勉強だけでは，やはりつまらないので，実験を見学するとよい． 当コンクリート研究室では，1月早々に鉄筋コンクリート梁の小型実験を行うので（コンクリートゼミナール） ，是非見学することを勧める．ＨＰに掲示を出します．

鉄筋コンクリート（１）
4-4：曲げ部材の終局耐力
p８６の曲げ終局耐力について

　回答；
図4-7は，(a),(b)とも鉄筋量（横軸）とそのときの曲げ終局耐力との関係を 表したもので，２つの破壊モードで 構成されている．
折れ点が釣合い破壊であることを確認されたい．
また，教科書のどの式を使っているかについても，併せて確認されたい．

すなわち，ある断面で，鉄筋量または鉄筋比（または，力学的鉄筋比）が決定すると， この図からそのとき曲げ終局耐力を読み取ることができる．
ただし，図(a),図(b)は，両軸が無次元化の処理が異なるので，注意を要する．
（図(b)では，中立軸ｋがおまけで付いている）
両軸の単位については，今年度回答の28を参照されたい．

鉄筋コンクリート（１）
問題集について。

　回答；
これまでの，過去問があるので，当ＨＰを参照するか，または来室されたい．
また，今年度の総合演習ゼミ(1),(2)（３学年配当科目）の全問題と解答を，
来年3月頃に公開するので， 参考にされたい．

鉄筋コンクリート（１）
鉄筋コンクリートの解析と設計
第２章鉄筋コンクリートの材料力学
２−２−１鉄筋の性質ｐ２１

　回答；
p.21の表２−５（a）のことだろうか？
質問に，「引張強さεの単位がN/mm2」とあるが，これは，“ε”とはどこにも書いていないはず．
引張強さは，ひずみではなく強度であり，質問者の勘違いです．
さらに，“降伏強度”と“引張強さ”とは，単位は同じであるが，力学的な意味は違うことに注意されたい．
（図2-4(a)参照）
また，引張強さは当分使わないので，あまり気にしないこと．

鉄筋コンクリート�@
授業の感想

　回答；
鉄筋コンクリートや土木工学に限らず，工学全般にわたり，絵を描くことは非常に重要である．
これは，モデル化や概念を，図化またはグラフ化して理解しようとすることで，工学 や物理学の基本である．
私たち教員も，実は，このような図化/グラフ化で頭の中を整理し，数学的な記述を補完している．
「多分」ではなく，「真剣に」頑張ってもらいたい．

鉄筋コンクリート（１）
２章：鉄筋の性質
異型鉄筋の鉄筋径，D19等について

　回答；
教科書p.22,表2-6にあるとおり，直径と断面積に関して，
公称直径，公称断面積となっていることに注意されたい．
例えば，D19に対して，詳しく19.233mmのようにしてもあまり意味はなく， 必要なのは，公称直径=19mm，公称断面積=2.865cm2である．
これは，同表にあるように，JIS 規格(JIS G 3112)に定められており，土木構造物，建築建屋 など，この規格品を使うことが経済的である．

過去の回答集

2001前期
10件