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コンクリートのせん断耐力とは？1分でわかる求め方、計算式、終局時の求め方

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コンクリートのせん断耐力は下式で求めます。

Qa＝b*j*α*fs

Qa　せん断耐力

b　梁幅 mm

j　梁の応力中心間距離mm

α　せん断スパン比

fs　コンクリートの許容せん断応力度（長期時の値）N/m㎡

コンクリートはせん断破壊（せん断力による破壊）に注意します。せん断破壊は脆性的な破壊（脆い壊れ方）だからです。

今回はコンクリートのせん断耐力の求め方、計算式、終局時の求め方について説明します。せん断耐力、せん断破壊、脆性破壊の意味は下記が参考になります。

せん断耐力とは？1分でわかる意味、求め方、コンクリートの式、単位

せん断破壊とは？1分でわかる意味、特徴、計算、危険性

脆性破壊ってなに？1分でわかる意味と、脆性破壊の種類

コンクリートのせん断耐力とは？

コンクリートは、鋼材と比べてせん断力に弱い材料です。そのため、コンクリートはせん断破壊が起きないよう注意します。

せん断破壊とは、せん断力による破壊形式です。下図をみてください。これがせん断破壊です。せん断破壊が起きると、部材は急激に耐力が低下します。

梁にせん断破壊が起きた場合、床や人の重みなどに耐えきれず、梁が傾いたり落ちる可能性もあります。

そこで、鉄筋コンクリート部材は、せん断力に対してせん断耐力の余裕が必要です。

せん断破壊、せん断耐力の意味は下記が参考になります。

せん断破壊とは？1分でわかる意味、特徴、計算、危険性

せん断耐力とは？1分でわかる意味、求め方、コンクリートの式、単位

また、せん断破壊のように「脆い壊れ方」を脆性破壊ともいいます。脆性破壊の意味は、下記が参考になります。

脆性破壊ってなに？1分でわかる意味と、脆性破壊の種類

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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コンクリートのせん断耐力の計算式

コンクリートのせん断耐力の計算式は、

長期時

短期時

終局時

で違います。終局時の式は少々複雑なので、下記の書籍をご確認ください。

建築物の構造関係技術基準解説書〈2015年版〉

長期時と短期時のせん断耐力をそれぞれ説明しますね。

長期時のせん断耐力の計算式

計算式を下記に示します。

Qa＝b*j*α*fs

Qa　せん断耐力

b　梁幅 mm

j　梁の応力中心間距離mm

α　せん断スパン比

fs　コンクリートの許容せん断応力度（長期時の値）N/m㎡

上式より、長期時のせん断耐力は「コンクリートの断面だけでせん断力を負担する」考え方が一般的です。

短期時や終局時になると、「せん断補強筋の効果」を考慮します。せん断補強筋の意味は、下記が参考になります。

せん断補強筋とは？わかりやすい意味【図解】

せん断スパン比αは、曲げモーメントとせん断力、有効梁せいとの比率です。せん断耐力を増加させる係数なので、α＝1として計算しなくても間違いでは無いです。

せん断スパン比とは？1分でわかる意味、求め方、m/qd、割増係数

許容せん断応力度は、長期時の値を使います。下記が参考になります。

許容せん断応力度とミーゼスの降伏条件式の関係

短期時のせん断耐力の計算式

計算式を下記に示します。

Qa＝b*j{α*fs+0.5*ft(pw－0.002)}

Qa　せん断耐力

b　梁幅 mm

j　梁の応力中心間距離mm

α　せん断スパン比

fs　コンクリートの許容せん断応力度（短期時の値）N/m㎡

ft　せん断補強筋の短期許容応力度N/m㎡

pw　せん断補強筋比

せん断補強筋比の意味は、下記が参考になります。

せん断補強筋とは？わかりやすい意味【図解】

長期時のせん断耐力とは違い、せん断補強筋の効果を考慮します。

終局時のコンクリートのせん断耐力の求め方

終局時のコンクリートのせん断耐力は、前述した２式とも違います。終局時のせん断耐力の式は、建築物の構造関係技術基準解説書に詳しく書いてあります。下記の書籍をご確認ください。

建築物の構造関係技術基準解説書〈2015年版〉

まとめ

今回はコンクリートとせん断の関係、せん断耐力について説明しました。コンクリートは、けっしてせん断力に強く無いです。

せん断破壊が起きないよう、十分なせん断耐力を確保したいですね。下記の記事も併せて参考にしてください。

せん断破壊とは？1分でわかる意味、特徴、計算、危険性

せん断耐力とは？1分でわかる意味、求め方、コンクリートの式、単位

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• 2010年　弊サイトを開設
• 2010～2017年　国立大学大学院修了
• 2017年12月に当HPが書籍化。
• 「わかる構造力学」
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