単鉄筋長方形断面のはりについて、幅b=300mm、有効高さd=500mm、引張鉄筋の断面積As=1,500mm²、鉄筋の降伏強度fy=345N/mm²、コンクリートの圧縮強度f′c=24N/mm²とする。引張鉄筋が降伏するものとし、圧縮側コンクリートを応力0.85f′c、高さaの等価矩形応力ブロックで表す略算で曲げ耐力Mu(kN・m)を求めたとき、最も近い値はどれか。ただし、材料係数・部材係数・安全係数は考慮しない。
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解答正解 2
引張力T=As・fy=1,500×345=517.5kN。つり合いより圧縮力C=0.85f′c・b・a=Tなので、a=517,500/(0.85×24×300)=84.6mm。偶力の腕の長さは圧縮合力位置から引張鉄筋まで、すなわちd−a/2=457.7mmで、Mu=517.5×0.4577=236.9kN・mとなる。
選択肢ごとの判定
1腕の長さをd−a/2ではなくd−aとした値。
2正しい。a=As・fy/(0.85f′c・b)=84.6mm、Mu=As・fy・(d−a/2)=517.5kN×0.4577m=236.9kN・m。
3腕の長さをd−a/4とした値。
4腕の長さを有効高さdそのもの(圧縮合力の作用位置を無視)とした値。
5有効高さdの代わりに部材高さh=550mmを用いた値。