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複合材料とは?1分でわかる意味、定義、frp、鉄筋コンクリートとの関係

複合材料とは、性質が異なる材料を組み合わせたものです。建築で主に使う複合材料に、鉄筋コンクリートがあります。なお、航空機で使う複合材料に、繊維強化プラスチックがあります。今回は複合材料の意味、定義、frp、鉄筋コンクリートとの関係について説明します。繊維強化プラスチック、鉄筋コンクリートの意味は、下記が参考になります。

鉄筋コンクリート柱とは?1分でわかる意味、太さ、スパン、特徴

frpとは?1分でわかる意味、特徴、建築での使い方、現状

複合材料とは?

複合材料とは、性質の異なる材料を組み合わせたものです。建築物に使われる複合材料として、鉄筋コンクリートがあります。鉄筋コンクリートの意味は、下記が参考になります。

鉄筋コンクリート柱とは?1分でわかる意味、太さ、スパン、特徴


複合材料は、異なる性質の材料を組み合わせることで、互いの短所を補うことが可能です。


例えば、鉄筋コンクリートは、鉄筋とコンクリートを組み合わせています。鉄筋は、引張力に強いですが圧縮力に弱いです。一方、コンクリートは圧縮力に強く、引張力に弱いです。


両者を組みわせることで、「圧縮に弱い、引張に弱い」という弱点を補うことができます。詳細は、下記も参考になります。

鉄筋コンクリート柱とは?1分でわかる意味、太さ、スパン、特徴


一方で、複合材料は個々の材料に比べて、力学特性が複雑という欠点があります。複合材料の応力ひずみ関係など、下記が参考になります。

異種材料を組み合わせた応力ひずみ関係

複合材料の読み方

複合材料は、「ふくごうざいりょう」と読みます。関係用語の読み方を、下記に示します。


鉄筋コンクリート ⇒ てっきんこんくりーと

繊維強化プラスチック ⇒ せんいきょうかぷらすちっく


鉄筋コンクリート、繊維強化プラスチックの意味は、下記が参考になります。

鉄筋コンクリート柱とは?1分でわかる意味、太さ、スパン、特徴

frpとは?1分でわかる意味、特徴、建築での使い方、現状

複合材料とfrp

Frpは、複合材料の中でも新しい材料です。日本語で、繊維強化プラスチックといいます。プラスチックを、ガラス繊維または炭素繊維で強化しています。引張強度が、鋼以上で密度は1/4程度です。よって、鋼よりも「軽くて強い」材料といえます。その特性から、航空機の機体などに利用される材料です。


繊維強化プラスチックは、下記の記事も参考になります。

frpとは?1分でわかる意味、特徴、建築での使い方、現状

複合材料と鉄筋コンクリート

鉄筋コンクリートは、建築物の構造部材として一般的に使います。鋼材に比べると力学特性が複雑ですが、構造計算方法も体系化されています。例えば、鉄筋コンクリート部材の断面二次モーメントの求め方は、下記が参考になります。

RC梁の鉄筋を考慮した断面二次モーメントの算定方法について

まとめ

今回は複合材料について説明しました。意味が理解頂けたと思います。複合材料は、異なる性質の材料を組み合わせたものです。互いの弱点を補うことが可能ですが、力学特性など複雑になります。複合材料の応力ひずみ関係、鉄筋コンクリート部材の断面二次モーメントなど、下記の記事も勉強するといいでしょう。

異種材料を組み合わせた応力ひずみ関係

RC梁の鉄筋を考慮した断面二次モーメントの算定方法について


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