構造計算の作業フローで
応力計算をしたあとに断面算定を行います。
断面算定では、算定対象の
部材応力を部材の断面性能で割って
〈応力度〉として表します。
この部材の応力度の種類を数回に渡り
確認していきましょう。
今回は、曲げ応力度。
曲げ応力度:σbは
曲げモーメント:Mを断面係数:Zで
割ると算出できます。
σb=M/Z という式ですね。
鉄骨材では断面係数:Zが鋼材表に
記載されていますね。
計算対象の鋼材の断面係数を代入して
あげればスグに曲げ応力度が出ます。
では、「鉄筋コンクリートならどうなの?。」
と、あなたは疑問に思いますか?。
そうですよね。
鉄筋コンクリートの断面算定の公式は
at=M/(ft×j)ですからね。
「曲げ応力度が出てこないじゃないか。」
と思われるのも当然ですね。
それでは、この鉄筋コンクリートの
断面算定公式をアレコレと操作してみましょう。
鉄筋の断面積:atと鉄筋の許容引張応力度:ft
を左辺と右辺で移項してみますね。
すると、、、
ft=M/(at×j) となりました。
鉄骨の曲げ応力度算定式と比較しましょう。
σb=M/Z
σbもftも同じ〈応力度〉なので、単位は[N/mm2]です。
そうなると、鉄骨の断面係数:Zに等しいのがRCのat×jですね。
単位も同じに揃いまして、[mm2×mm]=[mm3]です。
鉄筋コンクリートでは曲げモーメントを
引張(ひっぱり)力と圧縮力に分けて捉えます。
引張は鉄筋で負担させる。
圧縮はコンクリートで負担させる。
圧縮力にはコンクリートは強いので
断面算定は引張で決まることがほとんどです。
ですから、鉄筋断面積を求める式に
変形されているわけですね。
鉄骨も鉄筋コンクリートも
曲げモーメントに対しては曲げ応力度が
発生していることには変わりません。
原理原則が材料の違いで変わることは無いのです。
それでは、また。
P.S
構造計算を覚えて年収を上げたいと思っているあなたへ・・
『30代からの年収が上がる構造計算』というメルマガ配信中です。
実務歴20年の視点から捉えた、構造計算初心者向けに役立つ内容です。
興味のある方は、こちらのURLよりご登録下さい。