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耐久設計基準強度とは？設計基準強度との違いは？

この記事の要点

耐久設計基準強度とは、構造体の計画供用期間の級に応じた耐久性を確保するために定められるコンクリートの圧縮強度の基準値である。

設計基準強度（Fc）は構造計算上の強度であるのに対し、耐久設計基準強度（Fd）は耐久性確保のための強度であり、調合管理強度はFcとFdの大きい方を基に決定する。

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耐久設計基準強度とは、構造体および部材の計画供用期間の級に応ずる耐久性を確保するために必要とするコンクリートの圧縮強度の基準値と定義されます。


コンクリートの耐久性とは構造安全性とは別の要求性能の１つです。耐久性はコンクリートの経年劣化による抵抗性を意味します。


今回は、耐久設計基準強度の意味、一般、標準、長期の期間との関係、jass5の記述、設計基準強度との違いについて説明します。設計基準強度の詳細は下記が参考になります。

設計基準強度と品質基準強度の違いと、5分で分かるそれぞれの意味

耐久設計基準強度とは？一般、標準、長期の期間との関係は？

耐久設計基準強度とは、構造体および部材の計画供用期間の級に応ずる耐久性を確保するために必要とするコンクリートの圧縮強度の基準値と定義されます。


コンクリートの要求性能には


・構造安全性

・耐久性

・耐火性

・使用性


等があります。構造安全性は、建物の長期外力や短期外力（地震、大雪、台風など）に対する安全性です。


耐久性は、コンクリートの経年劣化（時間が経過して劣化すること）に対する抵抗性を意味します。コンクリートにおける経年による劣化作用としては


・中性化（表面劣化や鉄筋の腐食）

・塩化物イオン（海水など）の浸透


等があります。コンクリートの耐久性は「セメントの種類、養生条件、水セメント比」などが影響するのですが、


これらの影響を内包する値が圧縮強度のため、結果として、耐久性を確保するための圧縮強度（耐久設計基準強度）が規定されるのです。

耐久設計基準強度と計画供用期間の級

さて、前述したように、耐久性は経年劣化による抵抗性なので、必要な耐久性を確保するためには、


そもそも建物をどの程度の期間使うのか、専門的にいえば「計画供用期間」を定める必要があります。


計画供用期間の級と圧縮強度の関係を下表に示します。下表のとおり、計画供用期間（予定する建物の使用期間）が長いほど、必要とする圧縮強度は大きくなります。


一般的には「標準」を採用しますが、このとき圧縮強度は24N/mm2、長期になると30N/mm2、


超長期では36N/mm2となり、場合によっては構造安全性を確保するために要する圧縮強度より大きくなる可能性もあるでしょう。


【計画供用期間の級と圧縮強度の関係】

計画供用期間の級 耐久設計基準強度（N/mm2)
短期 18
標準 24
長期 30
超長期 36

設計基準強度、計画供用期間の詳細は下記が参考になります。

設計基準強度と品質基準強度の違いと、5分で分かるそれぞれの意味

計画共用期間とは？1分でわかる意味、読み方、耐用年数、強度との関係

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耐久設計基準強度に関するjass5の記述

耐久設計基準強度に関するjass5の記述を下記に抜粋・改変して示します。


コンクリートの耐久設計基準強度は、構造体の計画供用期間の級に応じて特記による。特記がない場合は下表による。


【耐久設計基準強度】

計画供用期間の級 耐久設計基準強度（N/mm2)
短期 18
標準 24
長期 30
超長期 36


JASS5ってなに？１分で分かるJASS5の意味について

耐久設計基準強度と設計基準強度との違いは？

耐久設計基準強度と設計基準強度との違いを下記に示します。


・耐久設計基準強度　⇒　構造体および部材の計画供用期間の級に応ずる耐久性を確保するために必要とするコンクリートの圧縮強度の基準値

・設計基準強度　⇒　構造設計において基準とするコンクリートの圧縮強度


上記の通り、両者は似ているようで意味合いがやや異なります。耐久設計基準強度は、あくまでもコンクリートの耐久性に着目しており、


前述したように、耐久性とコンクリートの圧縮強度は大きく関係することから、所定の耐久性を確保するために必要な圧縮強度が設定されています。

混同しやすい用語

設計基準強度（Fc）

構造設計の基準となるコンクリートの圧縮強度で、建物の構造安全性を確保するために定める強度値です。

設計基準強度（Fc）は構造安全性を確保するための強度要件であるのに対して、耐久設計基準強度（Fd）は計画共用期間（耐久年数）を確保するために必要なコンクリートの最低強度要件であり、目的（構造安全性vs耐久性）が異なります。

品質基準強度（Fq）

設計基準強度（Fc）と耐久設計基準強度（Fd）のうち大きい値を採用した、コンクリートに求める品質の基準強度です。

品質基準強度（Fq）は設計基準強度と耐久設計基準強度を比較して決まる総合的な強度基準であるのに対して、耐久設計基準強度（Fd）は計画共用期間別に設定された耐久性の観点のみからの強度要件であり、Fqの決定に用いる要素の一つです。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では「耐久設計基準強度」と「設計基準強度」の違いと、調合管理強度の決め方を問う問題が頻出です。Fm = max(Fc, Fd) + 品質補正値と整理しましょう。

計画供用期間の級（短期・標準・長期・超長期）によって耐久設計基準強度の値が異なります。級ごとの数値を覚えておくと試験に役立ちます。

耐久性を高めるためには水セメント比の低減・かぶり厚さの確保・養生の徹底が必要です。強度と耐久性は密接に関連しています。

まとめ

今回は耐久設計基準強度について説明しました。耐久設計基準強度とは、構造体および部材の計画供用期間の級に応ずる耐久性を確保するために必要とするコンクリートの圧縮強度の基準値と定義されます。


予定する建物の使用期間が長いほど、耐久設計基準強度は大きな値を必要とします。設計基準強度、計画供用期間の詳細は下記が参考になります。

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