建築学生が学ぶ構造力学

  1. HOME > 鉄筋コンクリート造の基礎 > 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

この記事の要点

せん断耐力とは、部材がせん断力に抵抗できる最大の力であり、コンクリートの圧縮強度・部材断面・せん断補強筋量などによって決まる。

せん断耐力の計算式はコンクリート分と鉄筋分の合計で求められ、せん断破壊を防ぐために曲げ耐力より大きく設計することが原則である。

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット


せん断耐力とは、部材のせん断力に対する抵抗力です。せん断力による破壊(せん断破壊)は、脆性破壊の1つで、避けたい壊れ方です。


特に、鉄筋コンクリート部材はせん断破壊に注意します。今回は、せん断耐力の意味、求め方、コンクリートのせん断耐力の式、単位について説明します。

せん断応力とは?1分でわかる意味、公式と計算法、記号、平均せん断応力

せん断耐力とは?

せん断耐力とは、せん断力に対する抵抗力です。せん断耐力が大きいほど、せん断破壊に対する抵抗性が高まります。せん断破壊は、脆性破壊の1つで避けるべきです。※脆性破壊は、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


鉄筋コンクリート構造は、特に、せん断破壊に注意します。せん断強度が小さく、構造部材以外の影響で剛性が変わり、せん断力が集中しやすいからです。


特に、


・スパン(高さ)の小さい部材

・荷重の大きな部材

・雑壁が取り付く部材


などは注意が必要です。特に、雑壁が取り付く柱や梁は、急激に剛性が上昇し、せん断力が集まります

の関係にならないことを確認しましょう。鉄筋コンクリート部材は、せん断補強筋により、せん断耐力を高めることが可能です。せん断補強筋には、帯筋、あばら筋があります。下記が参考になります。

帯筋とは?1分でわかる帯筋の意味、読み方、役割、間隔、帯筋比との関係

あばら筋とは?1分でわかる役割、間隔、表記方法、あばら筋比の計算

100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

せん断耐力の単位

せん断耐力の単位は、


kN

N

です。せん断力に対する抵抗力なので、せん断力の単位と同じです。※せん断力の意味は、下記が参考になります。

せん断応力とは?1分でわかる意味、公式と計算法、記号、平均せん断応力

せん断耐力の読み方

せん断耐力の読み方は、「せんだんたいりょく」です。

鉄筋コンクリートのせん断耐力の求め方、式

鉄筋コンクリートのせん断耐力は、下式で求めます。


Qaがせん断耐力、bは幅、jは応力中心距離、αはせん断スパン比、fsはコンクリートの許容せん断応力度、ftはせん断補強筋の引張強度、pwはあばら筋比です。


なお、長期時のせん断耐力を求める時は、せん断補強筋の効果を省略することが多いです。よって、

です。部材の断面のみで、せん断耐力が決定されます。


短期時のせん断耐力は、鉄筋の効果を考え、fsの値を、長期時の値より1.5倍します。

混同しやすい用語

せん断強度(せんだんきょうど)

コンクリートや部材がせん断力に抵抗できる単位面積当たりの最大応力(N/mm2)です。

せん断強度は材料・断面の単位面積当たりの強度(応力)を示すのに対して、せん断耐力は部材全体として抵抗できるせん断力の最大値(N、kN)を示すものであり、面積あたりの強度と部材全体の耐力という単位・概念の違いがあります。

曲げ耐力(まげたいりょく)

部材が曲げモーメントに対して抵抗できる最大の曲げモーメント値(kN・m)です。

曲げ耐力は曲げモーメントに対する部材の耐力を示すのに対して、せん断耐力はせん断力に対する部材の耐力を示すものであり、耐震設計では強柱弱梁の原則からせん断耐力が曲げ耐力を上回るよう設計します。

試験での問われ方|管理人の一言

試験ではせん断耐力の計算式の構成要素(コンクリート寄与分+鉄筋寄与分)を問う問題が出ます。単位(N、kN)の確認も忘れずに行いましょう。

せん断耐力はコンクリートの強度(Fc)と部材の有効高さ(d)に依存します。Fcが高いほど、また有効高さが大きいほどせん断耐力は増加します。

耐震設計ではせん断耐力が曲げ耐力を上回るよう設計し、粘り強い曲げ破壊を先行させることが安全の基本です。

まとめ

今回はせん断耐力について説明しました。せん断耐力は、せん断力に対する抵抗力です。


せん断破壊は、脆性破壊で避けるべきです。せん断破壊を避けるには、せん断耐力を高める必要があります。


鉄筋コンクリートのせん断耐力は、部材断面を大きくすること、せん断補強筋を増やす方法があります。帯筋、あばら筋は、下記が参考になります。

帯筋とは?1分でわかる帯筋の意味、読み方、役割、間隔、帯筋比との関係

あばら筋とは?1分でわかる役割、間隔、表記方法、あばら筋比の計算

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット

この記事の内容を○×クイズで確認する

この記事で学んだ内容は、無料の○×問題集でも確認できます。

意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。

ゼロ所長の構造力学問題集で確認する


▼スポンサーリンク▼

▼用語の意味知らなくて大丈夫?▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

【無料】ゼロ所長が解説!建築士試験の構造を効率よく学ぶ

・試験に出るポイントをわかりやすく解説

・今すぐnoteで学ぶ ⇒  ゼロから学ぶ建築士試験の構造

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる!1級建築士【構造】計算問題解説集

わかる2級建築士の計算問題解説書!

【30%OFF】一級建築士対策も◎!構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

更新情報

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 鉄筋コンクリート造の基礎 > 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
  2. 1級の過去問(計算)解説
  3. 限定メルマガ
  4. わかる建築構造の用語集・図解集
  5. 1頁10円!PDF版の学習記事