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せん断破壊とは?1分でわかる意味、特徴、計算、危険性

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せん断破壊とは、せん断力により生じる破壊です。ハサミで紙が切られるような破壊を、せん断破壊と考えてください。せん断破壊が起きると、部材は急激に耐力を失います。柱、梁部材は、せん断破壊を避けた設計とします。今回は、せん断破壊の意味、特徴、計算、危険性について説明します。※せん断耐力は、下記が参考になります。

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せん断破壊とは?

せん断破壊とは、せん断力により生じる破壊形式です。下図をみてください。これが、せん断破壊です。

せん断破壊

梁に、斜めのひび割れ線が入って破壊しています。せん断破壊が起きると、このまま梁がずれて崩壊します。急激に耐力が減少するので、柱や梁部材は、せん断破壊が生じないよう設計します。


せん断破壊は、ハサミで紙をバッサリ切ったような破壊ですね。

せん断破壊の特徴

せん断破壊の特徴は、下記です。


・ずれ合う力(せん断力)により生じる破壊

・耐力を急激に失う

・斜めのひび割れ線が入る


なお、鉄筋コンクリート壁のせん断破壊は許容されますが、柱や梁のせん断破壊は起こしてはいけません。

せん断破壊の確認と計算法

せん断破壊は、下式のとき生じます。


せん断耐力とは、部材が持つ、せん断力に抵抗する耐力です。せん断耐力の大きさは、部材断面積やせん断強度に比例します。※せん断耐力は、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

せん断破壊の危険性

せん断破壊の危険性は、下記です。


・耐力を急激に失う

・部材が鉛直力を負担できない


まず、耐力を急激に失う破壊形式です。例えば、「100」あった耐力が一気に「0」になると、避難や身を守る時間が全くありません。とても危険ですね。


また、せん断破壊は鉛直力を負担できません。鉛直力とは、人の重量、床や積載物の重量などです。長期荷重ともいいます。下記が参考になります。

長期荷重・短期荷重


例えば、梁にせん断破壊が生じました。鉛直荷重を負担できない梁の上を歩くことはできません。梁が崩れるからです。建物の中にいる人々は避難できないどころか、上から梁が落ちてきて、重大な危険につながる恐れがあります。※鉛直荷重については、下記が参考になります。

鉛直荷重とは?1分でわかる意味、読み方、求め方、計算式、垂直荷重

まとめ

今回はせん断破壊について説明しました。意味が理解頂けたと思います。せん断破壊は、せん断力により生じる破壊です。せん断力が、せん断耐力を上回ると生じます。急激に耐力が減少するので、柱や梁はせん断破壊しないよう設計します。曲げ降伏が先に起きるよう設計するのが基本です。※曲げ降伏、せん断耐力は下記が参考になります。

曲げ降伏とは?1分でわかる意味、せん断破壊との関係、終局曲げ耐力

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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