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質問掲示板 授業大質問コーナー

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質問箱 授業大質問コーナー

 


2003年度後期

24

質問者 複数者からの質問で、質問内容に示した
質問箇所 都市基盤概論(2)
地震時の鉄筋コンクリート構造物の被害
質問内容 僕は中高と自由研究で地震のことについて調べ続けていたので,今回の講義はすごく興味がそそる内容だった。
今までの僕の研究だと,あさはかな部分しか触れていなかったので,今回のようにコンクリートだけに注目した講義を聞くと今までの知識に新しい観点からの知識が加わったような気がして楽しかった。

質問・・・柱などが折れた場合,どうして曲げひび割れよりせん断ひび割れの方がケース的に起こってほしくないのですか?   
-- 武蔵工業大学 工学部 中川 卓也(なかがわ たくや)


私は壊れないものを造らなくてはならないのだと思っていたので,壊れないということよりもどう壊れるかが大切なのだと聞いて驚きました。  曲げモーメント破壊では下部にいくほどひ割れが大きくなり、BMDと同じようだったのに、せん断破壊ではSFD と違い斜めにひびが入るのが

不思議でした。
-- 武蔵工業大学 工学部 天野 由華(あまの ゆか)


せん断破壊と曲げ破壊についてスライドを見ながら、授業を受け、また、実際にラーメン構造と固有振動を起こすものをやってみて地震がこのようになるのかと思うと、少し恐ろしく思いました。  

また、設計する際にも、破壊されたときのことも考えなくてはならないことを勉強になりました。
-- 武蔵工業大学 工学部 牧田 朋子(まきた ともこ)


今日の授業で鉄筋コンクリートについて学んだ。
阪神大震災で起こった被害の様子をスライドで見せてもらった。

昔から印象に残っているのは高速道路の柱が破 壊し,横倒しになっている写真である。
あの事故では,柱にどのような不足な箇所があったのですか?

また,ああいった事故が起きることない造り方はあるので すか?
--武蔵工業大学 工学部 小笠原 勇(おがさわら ゆう)


阪神大震災であらゆる構造物があんなにも簡単に破壊されていたとは想像以上で した。
しかしその反面この大震災でさまざまな発見や悪い点が確認され日本の土 木,建築分野の向上につながったことは今後の対策に対していい教訓になったと 感じました。

-質問- ・せん断破壊はなぜおこってはいけないのですか?

・今後このような大震災がおきても阪神大震災よりも被害は小さくできるのですか?
・ピルツ構造とワッフル構造の違いを教えて下さい。
--武蔵工業大学 工学部 藤本 雄(ふじもと ゆう)
回答:  

阪神淡路大震災など、強震時における鉄筋コンクリート構造物の被害は、多くの教訓を残しました。
特に、曲げ破壊、せん断破壊のいずれも発生し、いままでの耐震設計の不十分さを露呈しました。

一方では、設計地震動をどの程度に設定したらよいかという議論も同時に必要です。
いずれにしても、土木構造物の地震時の挙動、耐震設計は、古くて新しい問題です。

小生の授業として、「鉄筋コンクリート(2):3年前期」にて、これを取り扱うので、興味ある学生は受講されたい。
----ということで、上記の質問に対する直接の回答にはなっていませんが、常に耐震設計、地震時の揺れには、興味を持ち続けてください。

詳しくは、授業のときにお話しします。
また、耐震問題に関するWEBセミナーを開講しており、下記を参照されたい。

CRC/Webセミナー『鉄筋コンクリート構造物の耐震設計講座』 http://www.civil-eye.com/report/kouza/yoshikawa/index.htm




23

質問者 0017066
高見 るみ子
質問箇所 都市基盤概論(2)
質問内容 授業の感想  

今回の授業では、地震により受ける鉄筋コンクリート構造物の被害状況を写真 を用いて詳しく説明してもらうことで、より耐震補強や耐震設計の大切さがわ かった。

また、構造物の揺れ具合を模型を使用して説明することで、とても理解し やすかった。
二層ラーメン構造では質量の違いにより固有周期が違うこと、片持ち梁では長さの違いにより固有周期が違うことを実際に自分で模型を揺らして みて、確かめることが出来た。

片持ち梁の一番短いはりだけを揺らすことは難 しく、何度かやってみたが他のはりも揺れてしまい出来なかった。
模 型に触れる 機会はあまりないので、貴重な体験ができてよかった。
回答:

やはり、模型は、授業の必需品。
触り、動かすことにより、理解が深まる。

それと、ノートの筆記、計算問題だけでは、飽きてくることは、避けられない。
教員側も、今まで、あまり気にかけていなかったようなので、これからは、さらに質のよい教材を工夫する必要がある。



22

質問者 0017070
taka
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
第2章:鉄筋とコンクリートの材料力学、
2-2-2コンクリートの性質 圧縮強度と諸強度との関係
質問内容 紅白の教科書p.20
圧縮強度と緒強度のグラフが非線形になる事は授業でわかったのですが、これはなぜ線形に近い非線形になるのですか?
回答:

1.回答は、実験結果から得られたデータを整理すると、このような弱い非線形性を呈するということ。
  (弱い非線形という言葉は、あまり使われないので、承知されたい)

2.このような、コンクリート圧縮強度と諸強度との関係は、例えば、圧縮強度と引張強度との場合、
  式(2.13)(pp.20〜)を見ると 引張強度(ftk)が、圧縮強度(f'ck)の2/3乗に比例する ことがわかる。
  これは、実験結果からの統計学的な処理にて得られたもので、物理的/力学的な説明を行うことは難しい。

3.ついでに、このような圧縮強度と諸強度との関係については、図2-6、式(2.12)〜(2.14)からわかるように、いずれも、 ・圧縮強度(f   'ck)の2/3乗に比例する。このため、圧縮強度を2倍にすると、諸強度は、2の2/3乗=1.59倍となり、そのまま比例しない。

  ・ 右辺と左辺の次元が一致しない。これは、実験式であるが故、やむを得ないが、単位系を変える場合、要注意である。
  紅白の教科書では、SI単位(N/mm2)を主とし、従来単位(kgf/cm2)を[***]にて、示している。
   ここでは、単位系の変換により、係数が変化していることを確認されたい。


21

質問者 0217067
中臣 圭一
質問箇所 特別講義
火星に人間は住めるのかについて。
質問内容 以前、特別講義で人類はいずれ火星に住む事になるだろうと言うお話しをなされていましたと思ます。
ついこの前火星に無人探知機の着陸に成功しました。

それも昔湖があったとされるところに!
でも自分はあんな星に人が住めるとは思いません。

それと火星で発見された岩にわさびと名前を付けたそうですが何故わさびなんだと思いますか?
やはり日本がたくさん融資したからなんでしょうか?

もしよろしかったら吉川教授の意見をお聞かせいただけないでしょうか?
回答:

うーーーーーん、中臣君、面白い質問だが、 何とも、土木技術者の小生には、答えようがない質問です。
特別講義のことは、おそらく、「月面基地構想」のことを言っているのではないか。
これは、清水建設による、プレキャストコンクリート部材による月面基地計画のことで、 グレーの教科書第1章のOne Pointアドバイス(pp.7〜)を参照されたい。

さて、質問そのものには、回答できないが、このような地球外(月面、火星、宇宙空間も含めて)に構造物を構築することがあれば、
その時は、我々土木屋(または建築屋)の出番になることは間違いない。
ただ、地球上の構造物と違うのは、設計荷重、環境条件、施工方法だけである(これが決定的に難題であるが)。



20

質問者 0217035
小板橋 拓馬
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
質問内容 1. 鉄筋コンクリートを配筋する際、スターラップの本数はどのようにして決められるの ですか?

2. コンクリートの標準供試体には、なぜ円柱のものが用いられるのでしょうか?
回答:

1. スターラップは、腹鉄筋(せん断補強筋)の一つで、せん断補強に用いられます。
  これも、せん断破壊に対する照査(終局限界)によって、決定される。
  これは、丁度、曲げ破壊に対する照査で、主鉄筋(軸方向筋)が、決まるのと同じ理屈。
  具体的な方法については、今年の鉄筋コンクリート(1)のいシラバスに含まれていませんので、各自で自学されたい。
  紅白の教科書、「6-3コンクリート標準示方書によるせん断設計法」(pp.117〜)に詳しく書いてあります。
  まず、熟読されたい。
  加えて、≪例題6.2)p.120〜123が、分かりやすく、参照されたい。
  ここでは、外力である設計せん断力Vdが与えれて、これを満足するようにスターラップを配筋することになる。
  この場合、スターラップの、降伏強度、一組の総断面積、配置間隔、の3つの要素で決定され、
  もちろん、 降伏強度が大きいほど、一組の総断面積が多いほど、配置間隔が小さいほど、せん断耐力は大きくなる。

2. コンクリート強度は、単位量(**N/mm2)にて、表されるので、供試体寸法に関係ない、
  ということが教科書に記述してありますが、実際は多少影響を受ける。
  このため、我が国では(建築/土木両構造物とも)、コンクリートの管理用供試体として円柱供試が用いられ、
  直径:高さ=1:2ということになっている。
  加えて、直径が、骨材最大寸法の3倍以上、ということもJIS A 1108にて規定されている。
  (国(例えば、ドイツ)によっては、角柱(立方体)も用いられている)。
  供試体の作成のしやすさ、試験のしやさも加味され、市販品として、入手できる型枠は、
  直径/高さ=5cm/10cm:モルタル用、直径/高さ=10cm/20cm:コンクリート用、
  直径/高さ=15cm/30cm:ダムコンクリート用、 となっている。

  いずれも、研究室にあるので、見に来てほしい。


19

質問者 0117038
川村  兼治
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
4章 曲げモーメントを受ける部材、 4-3 圧縮コンクリートの終局ひずみ
質問内容 終局ひずみε'cu=0.0035(f≦50N/mm2),ε'cu=0.0025(f≧60N/mm2)となっていますが,
これらの圧縮強度の間での終局ひずみε'cuはどうなるのですか? 
土木練習帳のP.124のε'cuの式を使ってみて,より理解できました。
回答:

   同じ内容の質問が、#18にあるので、そちらを参照されたい。


18

質問者 0117020
大澤 政紀
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
圧縮コンクリートの終局ひずみについて
質問内容 圧縮コンクリートの終局ひずみは,
教科書では、ε'cu=0.0035(f'ck≦50N/mm2), ε'cu=0.0025(f'ck≧60kN/mm2)となっていましたが、
50N/mm2〜60N/mm2の間の値の時は、 ε'cuの値は、何になるんですか?
回答:

   だれでもが、疑問に思うこと。
   今までに、何回か質問がありました。

1.まず、質問の答えは、「圧縮強度が、50N/mm2〜60N/mm2の間の時は、ε'cuを線形補完すればよい」。

2.ただし、これは明らかに使いつらく、今回の示方書改定の際に、修正されました。
  すなわち、 ε'cu=(155-f'ck)/30000、のような算定式が与えられている。
  この場合、実際、ε'cu=0.0025〜0.0035、となる。
  (ただし、このWEB上では、添字など表記が不十分であり、コンクリート標準示方書[2002年制定版]または、
  土木練習帳(第11章)にて確認されたい。

3.いずれの場合も、材料学的に大切ことがあるので、覚えてもらいたい。
  ・コンクリート(圧縮下)のひずみ能力は、0.25〜0.35%程度であり、例えば、鉄筋の降伏ひずみより、
  倍程度大きいが、鉄筋の破断時のひずみよりはるかに小さい。 ・高圧縮強度になるほど、終局ひずみε'cuは小さくなる。
  (強度の増大に伴い、最終的な変形能力はむしろ低下する) このことは、実験結果から明瞭に認められている。


17

質問者 0117038
川村  兼治
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
質問内容 2章:コンクリートの性質 > 最大荷重時のひずみと終局時のコンクリートの圧縮ひずみ >
最大荷重時のひずみは0.002,終局時のコンクリートの圧縮ひずみは0.0035となっていますが,供試体の断面積の値に
関係しないのですか? 断面積の値が変化すれば,最大荷重時のひずみと終局時のコンクリートの圧縮ひずみの値も
変化するような感じがするのですが?     
回答:
   
   ズバリ、ひずみは、供試体の断面積には関係しない。
   長さ、幅、体積など、供試体の寸法には、一切関係しないのが、単位量である、応力とひずみの特徴。
   もう一度、2章を熟読されたい、 ひずみは、長さの変化(伸びと縮み)を元の長さにて除したもの(式(2.2))。
   寸法には一切関係しない。

   質問の、最大荷重時のひずみ、と終局時のコンクリートの圧縮ひずみは、ともにひずみなので、やはり、寸法には関係しない。
   これは、たとえて言えば、消費税が5%で、購入した金額に関係しないのと同じ。
   ひずみも比率のようなものと考えてよい。

16

質問者 0117099
堀 英樹
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
紅白 の教科書
質問内容 紅白の教科書のP,57ページの付表4ー1で fc'kが18,24,30,40,50N/mm2 ・・・・となっていますが,
fc'kがそれ以外の数字のときはどうすればいいんですか? 例えばfc'k=35N/mm2のときなど。
回答:
 
   コンクリートの圧縮強度と弾性係数(ヤング係数)との関係(表2-8)のことを質問しているのでしょう。
   これは、表中にある、その前後の値を用いて線形補完すればよい。 例えば、fc'k=33N/mm2の場合、
   表2-8からその前後の値として、 fc'k=30N/mm2 ⇒ Ec=28kN/mm2 fc'k=40N/mm2 ⇒ Ec=31kN/mm2 を用いて、
   補完すればよい。

   えっ、補完がわからない?? って。

   研究室に来室されたい。じっくり教えます。

   ちなみに答えは、fc'k=33N/mm2のとき、弾性係数は、Ec=28.9kN/mm2


15

質問者 0217054
高橋 潤
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
コンクリートの寿命とは?
質問内容 鉄筋コンクリートを用いた建物の寿命というものは通常何十年に設定されている ものなのですか?
また、何を基準に判断するのですか?
回答:

  うーーん、難しい質問。

  鉄筋lコンクリート構造物は、大学時代、私自身が、メンテナンスフリーで、耐久性のある構造材料ということで教わりました。
  しかし、現在の既設構造物のいくつかが早期劣化を呈してしていることを考えると、どうやらそうでもないらいしい。

  さて、寿命ということであるが、本来の設計のもと、仕様どおりの材料を用い、十分な施工管理のもとで建設され、若干の維持管 理がなされれば、コンクリート構造物は、相当期間使えるはずである。

  しかし、高地/寒冷地/沿岸部などの環境的な理由、過酷な交通荷重、施工不良、などにより、早期の劣化を招くことがしばしば問題 となっている。

  貴君の質問に対して、直接的な答えにはなっていないが、これからは、構造物の新設に加えて、既設構造物の維持管理が、
  土木工学の主要な業務になることを付け加え、回答としたい。


14

質問者 0217065
富永 冴樹
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
コンクリートの剥離について
質問内容 コンクリートのひび割れは条件付可とのことですが、剥離に関してはどうなので しょうか。
ある建物で、通路天井の剥離箇所に印が付いていながら(状況は把握してい る?)、もう何年も放置されている場所があるのですが
大丈夫なのかなぁ。
回答:
 
  状況にもよるが、コンクリートの剥離は、ひび割れよりも、危険でかつ構造物の 早期劣化を早く招くことになる。
  また、外観上、見た目もよくない。

1.まず、天井部など上部に位置するとき、コンクリートの剥離は落下の危険が あり、早急に対処する必要がある。

2.これが、例えば、かぶりコンクリートの剥離だとすると、鉄筋が剥き出しに なることが多い。
  この場合、許容ひび割れ幅のレベルではなく、鉄筋のの発錆/ 腐食が懸念される。

3.また、構造物の種類、構造材か非構造材か、環境条件、現在の用途、によっ ても異なり、いわゆる、ひび割れ診断/健全度診 断が必要である。このような診断は、建築建屋に関して需要が多く、設計事務所、コンサルタン ト、ゼネンコン、等が専門のセクションを持っている。

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質問者 0217036
神足 洋輔
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
4章曲げモーメントを受ける部材、under-reinforcementとover-reinforcementの関係について(P62)
質問内容 P>Pb(Pb=つりあい鉄筋比)つまり、過鉄筋状態のとき、コンクリート圧破、つまり「脆性破壊」するということですが、
これはなぜ、「脆性破壊」というものにつながってしまうのでしょうか?
鉄筋が多い方が何となく強度が出そうな気もすると思うのですが・・・・。
回答:

神足君、質問ありがとう。できれば、授業期間中にもらいたかった質問。

1.まず、単純に鉄筋を多くすればするほど、その断面耐力は向上する。
  ただし、釣合い鉄筋比を超えた場合、その増加程度は、著しく減退する。
  これは、、図4−7(紅白/グレーの教科書とも)を見ればすぐわかる。
  これが、質問にある、「鉄筋が多い方が、何となく強度が出そうな気もする」ということにつながり、間違いではない。合っている。

2.ただし、過鉄筋状態(over-reinforcement)では主鉄筋が降伏しないまま、コンクリートの圧縮破壊につながるので、急激な破壊  (脆性破壊)となる。 (つまり、予兆なき破壊ということ)。これは、実験すれば、理屈ぬきで理解できるが、ここでは教科書の記述を繰り返すしかない。

3.このような過鉄筋状態による、'靭性の欠如'は、耐震性に深く関わることで、想定荷重を超える場合、極めて脆い破壊を招くことになる。

4.最後に、単純に言って、過鉄筋状態で断面を設計することは、実際問題、有り得ない。
  過鉄筋断面にするには、3〜4%の引張鉄筋を必要とし、大変な配筋作業を必要とする。

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質問者 0217035
小板橋 拓馬
質問箇所  
質問内容 ひび割れが、大切であることは授業で学び、理解できました。
しかし、景観を考えるとあまりよくない面も見られると思います。
それらひび割れに対して、今、どのような対策がとられているのでしょうか? 
回答:

1.ひび割れが大切という意味は、‘発生しなくてはならない’というのではなく、‘発生した理由、力学的な意味’を考えたほうが良い、 と言う事。

2.ひび割れは、コンクリート構造物に付き物ですが、もちろん、ないに越したことはない。
  小生、ひび割れをネタ(研究課題)にして、職業(大学の先生)としているが、ない方が良いに決まっている。

3.質問のように、‘景観’を考えれば、発生しないほうがよく、大きなひび割れや、その補修痕は、見た目、良くないのは、色々経験 している。

4.ひび割れ対策は、=ひび割れ補修、と考えてよく、現在のところ、ひび割れ長さとひび割れ開口幅によって、
  色々補修法がある(詳 しくは関連文献で)。
  しかしながら、土木構造物の場合、‘景観’の観点から、対策がとられていないのが現実。しかも、補修費が
  要することは言うまでも なく、現実的には、補修予算が確保されているかどうかにも、関係している。
 

11

質問者 0117077
中端 元太郎
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)の成績の付け方について
質問内容 中間2回分・期末テストの結果が、成績に入る割合はどのくらいなのでしょうか?
出席点や宿題
回答:

  成績評価は、その年度の授業要目(通称、シラバス)に記してある。(学習要綱ではないので、念のため)
  従って、そちらにて確認されたい。

  学生諸君は、受講科目のシラバスを熟読することになっている。 

10

質問者 匿名
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)の試験範囲
質問内容

期末テストはどこを勉強すればよいですか?

回答:

  質問は、期末試験で「どこが出るか?」ということでしょうか??全般的な注意事項を、お答えします。

1.基本的には、授業にて説明したとおり、授業全般(最初の授業から)について、出題します。 ただし、出題量が多いので、テキパキこなすことが重要。試験中、教科書/ノートを調べていると時間が足らなくなる。

2.計算問題は、材料の力学と曲げ終局耐力、の両方から出題。定番ものなので、計算間違い、桁数の確認など、完璧を期してください。

3.それと、要注意が、間違い探し&訂正です。これは時々出題するのですが、いつも引掛かり(引っ掛ける悪意は毛頭なし)、得点を低下させています。  これは、‘多い/少ない'、‘増える/減る'など、定性的な特性を問うことが多く、物理的意味、力学的な意味合いを理解して覚え、かつ、教科書の該当箇所をチェックされたい。 (‘定性的性質’の反対が、‘定量的性質'です。この言葉を、セットで覚えましょう)

4.それと、授業中に、‘SI単位'と‘添え字、記号'のことを、折に触れ注意/強調したと思うので、再度確認されたい。

それでは、本番(1月21日)での健闘を祈る!!

追伸: 最終授業の後、「Web記事(掲載内容)は、‘配布資料’とみなす」、かという質問がありましたが、コピーを持ち込みOKです(ただし、きちんと綴じておくこと)。


9

質問者 0217043
齋藤 由佳
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)&コンクリート演習
質問内容

コンクリート構造物のひび割れについての疑問。

 ひび割れ調査隊をしている中で、いくつかの箇所のひび割れを見つけることが出来たのですが、このようなひび割れは、構造物に悪影響を与えないのでしょうか?
 また、このようなひび割れは、今後、どれくらいまで増え続けるのでしょうか?

回答;

 コンクリート構造物にひび割れ(crack,亀裂)は付き物だが,‘ひび割れを生じていいのか?’コンクリート工学の古くて新しい命題である。そして、鉄筋コンクリートの場合、その回答は、‘条件付きYes’である(これは,必ずしも,専門家の間で合意されているとは限らないが)。

これは,端的に、次の2つの理由によるものと考えている。

・使用状態において、ひび割れの発生によるコンクリートの引張応力を当てにしていない。 (終局時には、もちろんコンクリートの引張応力は考慮されない)
・自然環境下において(無負荷状態にあって)、コンクリートの収縮、マスコンクリートに見られる温度応力など、コンクリートのひび割れは避けられない。

 1つ目の事項は,常時荷重(限界状態で言えば使用状態)では,ひび割れ断面を想定して設計されていることによる.逆説的に言えば,常時荷重時にて,ひび割れを全く許さないとすれば,非常な大きな断面(大きな有効高さ)が強いられ,または,設計荷重が小さく抑えられる.これでは,鉄筋コンクリートは,到底,経済的に成立しない.

 2つ目の事項は,コンクリートは低引張強度材料であり,ひび割れは多種多様を極める.ひび割れの種類(発生要因)は,本書のように曲げひび割れ,せん断ひび割れ,収縮ひび割れのほかに,数多くのものが現存する.

 そして,このようなひび割れに対して,今度は,ひび割れ幅の制限,たわみの制限などがあり,本書の10章のテーマ(使用限界状態としての照査)である.これが、ひび割れの発生に対して、‘条件付きYes’という意味である。


8

質問者 2000年度後期分の再掲
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
4章のうち,「曲げ耐力の算定」P85
質問内容 釣り合い鉄筋比と破壊モードのところでP<Pbのときは鉄筋降伏先行型に
なっていて設計上好ましいとなっていますが,
@一番良い比率はどのくらいですか?
Aまた曲げ終局耐力の式で(4.51b)式と(4.55a)式の使い分けが,
よく分からないので教えてください。


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. 


7

質問者 2000年度後期分の再掲
質問箇所 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
質問内容 こんにちは! 授業を毎回興味を持って受けてます。 ところで,
@授業では単鉄筋で考えているのはなぜですか?
Aあと,教科書の単位は直しといてもらいたいです。
回答:
@については,既往回答の2000年度後期のNo.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

6

質問者 寺西 達郎(てらにし たつろう)
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)ひび割れの発生について
質問内容 先生は、無筋コンクリートの場合ひびが入ると危険だが、鉄筋コンクリートの場 合はひびが入っても良いと言っていました。
コンクリートにヒビが入るのは仕方ありませんが、ひび割れが生じるとそこから空気や水が内部に浸入し鉄筋を錆さ せ今後、危ないと私は思います。
それでも,コンクリートにひびが入っていても良いのですか?
回答:
まず、'ヒビ'という用語(立派な専門用語ですが)は、'ひび割れ'と呼ぶので、そうのように記述してもらたい。
建築では、亀裂、クラック(crack)などと呼ぶこともある。
1.コンクリート中の鉄筋は、ひび割れ発生によって、コンクリートの引張応力が解放されるが、これを肩代わり/代行して負担するのが鉄筋の役目。 従って、この代行役のない、「無筋コンクリート」はそのまま崩壊するか、または深刻な状態となることが多い。 「鉄筋コンクリート」の場合、ひび割れ状態が本来の耐荷機構と言ってもよい(ただし、ひび割れ幅の制限はあるが)。 無筋コンクリート(例えば、重力式ダムのように)、全領域圧縮で、引張応力が発生しないような構造物の用いられるので、ひび割れの心配はない。

2.このように鉄筋コンクリートは、ひび割れの発生を前提として、構造材料と言える。 これは、紅白の教科書、「第1章、1−2鉄筋コンクリートの特徴 (pp.4〜7)」を塾読されたい。

3.ただし、ひび割れの開口(ひび割れ幅)が大きいと、鉄筋腐食、漏水(水密構造物の場合)の心配があり、指摘のとおり、きちんチェックする必要がある。 限界状態設計法から言えば、使用限界状態のチェックとなり、具体には、ひび割れ幅とたわみ(梁部材の場合)の照査が行われる。 これは、紅白の教科書、「第8章ひび割れと変形 (pp.145〜)」を参照されたい(全部読まなくてもいいので、雰囲気だけでも)。

4.もし、鉄筋コンクリートにひび割れが発生しないように設計するとしたら、極めて大きな断面となり不経済である。 もともと、コンクリートの収縮などで、ひび割れが発生しやすいので、ひび割れをゼロに抑えることは、現実的にはむりなことである。

5
質問者 2000年度後期分の再掲
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
教科書P80例題4−2
質問内容 例題では圧縮鉄筋を考慮せずに引張鉄筋だけを考慮し
て回答しましたが,実際の構造物で,圧縮鉄筋を入れずに造る
構造物はあるのですか?
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になる.
(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,興味のある学生は 複鉄筋断面を勉強してもらいたい.
 

4
質問者 2000年度後期分の再掲
質問箇所 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
質問内容 安全係数を少しずらして(変えて)問題を解いてみてくれと
言って ましたが安全係数は決まっている値なのに
ずらしてみてもいいものなのでしょうか?


 
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,標準的な安全係数,表3−4(p.38)を参照されたい.



3
質問者 2000年度後期分の再掲
質問箇所 鉄筋コンクリート(1)
教科書P50、51
質問内容 「弾性解析」自体がイマイチ分かりません。詳しく教えて下さい。


 
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.



2
問者

2000年度後期分の再掲

質問箇所

鉄筋コンクリート(1)
2-2-1 鉄筋の性質
鉄筋降伏について

質問内容 座屈と降伏の違いはなんですか?
言葉でいうと降伏はどんな状態なのですか?

 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.


1
質問者 吉川弘道 (夏季集中講座のうち、9/18日(木)1時限にて)
質問箇所 吉川担当題目:『土木技術者の社会的使命と倫理』にて、課した課題。
質問内容 1.本日の講義内容に参考となるWebを検索し、最良のものを1つ提示せよ。
2.本日の講義に関する、感想/気が付いたこと/印象など、 3つを箇条書きにてまとめよ。
(高校生の感想文にならないように工夫し、かつ、コンパクトに要点のみを記せ)

回答:

上記の質問(課題)に対して、受講者8名全員より、回答があり、ここに列挙する。
(ただし、本課題は、授業終了前のわずか10数分にて、課題/提出させたもので、授業内の、限られた時間内での作業であることを付記する)



9917062:久米 正博(くめ まさひろ)
技術業における環境倫理の問題点
http://www.engineer.or.jp/shuppan/henshuu/kankyo1.PDF

今日の授業での感想:
・ アメリカ的な土木技術者の倫理感について
・チャレンジャー事故の事例の裏側にある技術者達の倫理観が興味深かった
・道路建設中の遺跡などの問題における土木技術者のモラルのあり方 --      



9917019:伊藤 宏章(いとう ひろあき)
参考になったサイト:ふくろうの会
http://member.nifty.ne.jp/fukurou-nokai/index.htm

授業の感想
1.今日アンケートをやって,私はあまり倫理がないことがわかった.
2.スペースシャトル・チャレンジャーは,ほんとにチャレンジャーだと思った.
3.土木技術者の社会的使命と倫理は各々が持っていないと必ず事故が起きてしまうと思った.



9917043:片山 雄介(かたやま ゆうすけ)
東海村の臨海事故、技術者のミスにて検索
http://www.ksnaj.or.jp/K-Senior/DOC/toukaimura/toukaimura.html

今日の授業での感想
・技術者としての職業を選択したので、実に倫理について気を掛ける事の大切さを理解しました。
・自分の所属する企業の事と公衆の両方に利益のあるバランスを保たなければならない事を知りました。
・起こりうる事故や損失を最大限に起こる物と考え自分の行動に責任を持ち事業を展開したいと考えます。



0017012:石井 智子(いしい ともこ)
参考になったサイト:名古屋工業大学倫理研究会 「技術と社会:工学倫理の観点から」伊勢田哲治
http://www.human.nagoya-u.ac.jp/lab/phil/neef/handout/2000.12.13.iseda.html

今日の授業での感想:
・チャレンジャーの事故が技術者倫理の代表的な問題として取り上げられている ことを初めて知った。
・ASCEの倫理規定は名誉とか尊厳とか,「専門職に誇りを持つ」という感じがよいと思った。
・アンケートで,自分は平均以上の倫理観を持っていたが,大勢の人の中で一人だけその倫理観を貫き通せるかは自信がない。



0017018:海上 玄(うながみ げん)
参考にしたサイト: http://www.jsce.or.jp/outline/soukai/85/rinri.htm

今日の授業での感想3つ
・技術者は強い意志が必要だと思った。
NASAの事件も絶対やめろと最後まで言ってれば良かったのだとおもった。強い意志が自分にも足りないと思う。
自分はすぐ「やっぱいんじゃない」とか「メンドクサイからあとで」とか口癖なので,まずいと思った。
・東海村の臨界事故 東海村のJCOにおける核燃料加工施設の臨界事故についてかかれていなかったので,逆に気になりました。
・事故はおきないようにする。  昨日行った二子新地の東急線複々線化工事でも思ったが事故は厳禁だと思う。
いくらお金があっても死んだら何も価値がない。事故は起きてはいけない。



0017048:佐々木 司(ささき つかさ)
参考にしたサイト: http://www.jcca.or.jp/invitation/gijutusyarinri.pdf

今日の授業での感想:
・そのときどきの判断について、利害関係ではなく自分なりの倫理観をもって考えるべきだと思いました。
・満に一つでも、反対意見のある場合にはそのことについて全体で考えるべきだと感じました。
・不倫は倫理の反対の意味であることになるほどと思いました。  



0017084:新田 和宏(にった かずひろ)
技術者倫理についての参考資料サイト
http://www.human.nagoya-u.ac.jp/lab/phil/neef/material/sugihara.html

今日の印象に残った3点:
@スペースシャトル・チャレンジャーでは打ち上げ前に気温に基ずくことが理由 で反対があったこと。
A道路建設中に遺跡を発見した場合などは工事担当者に届け出るか,出ないかが 一任されること。
BASCEには倫理規定があること,また日本の土木学会には倫理規定はないのだろ うか?と思いました。



0217002:阿久津 慎也(あくつ しんや)
名古屋工学倫理研究会より
http://www.human.nagoya-u.ac.jp/lab/phil/neef/mission.html

今日の授業での感想:
・スペースシャトルの映像は何度か見たことがあるが,爆発することが予測され ていたことは知らなかったので驚いた。
・吉川先生の授業は受けたことがなかったが,面白い先生だな。
・倫理について普段意識することはほとんどないが,いざこういった質問などをされるとこれほど難しいものはないと感じた。



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