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コンクリートの引張強度は？基準と計算式、圧縮強度、コンクリートの引張強度試験は？

この記事の要点

コンクリートの引張強度は圧縮強度の約1/10であり、ひび割れに対する抵抗力が低いRC造の弱点です。

許容引張応力度の計算式（ft≒Fc/30程度）と、引張強度試験（割裂引張試験・直接引張試験）が規定されています。

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コンクリートの引張強度は「圧縮強度/10」です。つまり、コンクリートの引張強度は、圧縮強度の概ね1/10程度です。


建築基準法施行令91条ではコンクリートの許容応力度、材料強度についての基準が明記されており「長期におけるコンクリートの許容引張応力度＝Fc/30、


短期におけるコンクリートの許容引張応力度＝Fc/15」です。今回は、コンクリートの引張強度、基準と計算式、圧縮強度、コンクリートの引張強度試験について説明します。


コンクリートの圧縮強度と引張強度の関係は下記が参考になります。

コンクリートの圧縮強度と引張強度の関係は？1分でわかる意味、試験

コンクリートの引張強度は？基準と計算式

コンクリートの引張強度は「圧縮強度/10」です。つまり、コンクリートの引張強度は、圧縮強度の概ね10分の1程度です。


コンクリートの圧縮強度が20N/mm2であれば、コンクリートの引張強度は2N/mm2程度といえます。


コンクリートの引張強度に関する基準は、建築基準法施行令91条、鉄筋コンクリート構造計算規準等に明記されています。


建築基準法施行令91条では、コンクリートの許容応力度、材料強度についての基準（計算式）が明記されており


・長期におけるコンクリートの許容引張応力度＝Fc/30

・短期におけるコンクリートの許容引張応力度＝Fc/15（上記の２倍の値）

・材料強度（引張）＝Fc/10


です。上記のようにコンクリートの引張強度は基準により定義されているものの、実務的にはコンクリートの引張強度は全く無視（ゼロ）します。

この旨は鉄筋コンクリート構造計算規準に明記されており、ここでは許容引張応力度は定義されていません（ゼロと考える）。


これは、コンクリートの乾燥収縮ひずみが、引張破壊ひずみを上回ること、変形を拘束されている部材では常にひび割れ発生を考慮する必要があり、これが困難であるためと言及されています。


コンクリートの圧縮強度と引張強度の関係は？1分でわかる意味、試験

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コンクリートの引張強度試験は？

コンクリートの引張強度試験は、JIS A 1113に明記のある「コンクリートの割裂強度試験方法」に準拠して行います。


コンクリートは鋼と異なり、直接的にコンクリートに引張力を作用させるのではなく、円柱のコンクリート供試体を横倒しにして荷重を載荷し、


供試体の割裂破壊時の最大強度から下式により算定します。


・ft＝2P/πdＬ　　


なお、ft＝引張強度（Ｎ/㎜2）、Ｐ＝最大荷重（Ｎ）、ｄ＝直径（mm）、Ｌ＝長さ（mm）です。


コンクリートの引張強度試験

混同しやすい用語

圧縮強度（あっしゅくきょうど）

コンクリートが圧縮力に対して持つ強さで、設計基準強度（Fc）として設計に用いられる主要な強度指標です。

引張強度が圧縮強度の約1/10と非常に小さいのに対して、圧縮強度はコンクリートの主要な強度特性として設計の基準値となります。

せん断強度（せんだんきょうど）

コンクリートがせん断力に抵抗する強さで、圧縮強度の約1/6〜1/5程度とされています。

引張強度がコンクリートの引張力への抵抗力（圧縮強度の約1/10）であるのに対して、せん断強度は斜め方向の力への抵抗力で、引張強度より高い値を示します。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では「コンクリートの引張強度は圧縮強度の1/10」という関係が頻繁に問われます。

許容引張応力度の計算は、コンクリートの許容応力度に関する問題で引張・圧縮・せん断をまとめて覚えると効率的です。

コンクリートが引張に弱いためRC造では鉄筋で補う、という基本原理もセットで理解しましょう。

まとめ

今回は、コンクリートの引張強度について説明しました。コンクリートの引張強度は「圧縮強度/10」です。


つまり、コンクリートの引張強度は、圧縮強度の概ね10分の1程度です。コンクリートの圧縮強度が20N/mm2であれば、コンクリートの引張強度は2N/mm2程度といえます。


圧縮強度の意味、コンクリートの圧縮強度の詳細は下記が参考になります。

コンクリートの圧縮強度と引張強度の関係は？1分でわかる意味、試験

圧縮強度の基礎知識、コンクリートの圧縮強度とは？

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