井澤ですいざわ

■問題1
鉄筋コンクリート構造において、必要保有水平耐力の計算に当たり、付着割裂破壊する柱の部材種別をFB材として構造特性係数Dsを算定した。(一級構造:平成20No.14
■問題2
鉄筋コンクリート造の建築物の保有水平耐力計算において、構造特性係数Dsを算定する際に必要となる部材種別の判定に当たり、メカニズム時において耐力壁部材がせん断破壊したので、部材種別はWDとした。(一級構造:平成22No.14
■問題3
ブレース構造とした鉄骨造の梁において、崩壊メカニズム時に弾性状態に留まることを確かめたので部材種別FBの梁を採用した。(一級構造:平成24No.18
■問題4
鉄骨鉄筋コンクリート構造において、構造特性係数Dsの算定に当たって、耐力壁の想定される破壊モードがせん断破壊以外であったので、その耐力壁の種別をWAとした。(一級構造:平成24No.19

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■解答
■問題1 誤。付着割裂破壊(RC造において、異形鉄筋の節(ふし)が周囲のかぶりコンクリートを押し広げ、はく離させる破壊)は脆性破壊であり、脆性破壊する部材の種別はD。したがって、柱の部材種別はFDとする。
■問題2 正。せん断破壊は脆性破壊であり、脆性破壊する部材の種別はD。したがって、耐力壁の部材種別はWDとする。
■問題3 正。本来、梁の部材種別はFAが望ましいが、崩壊メカニズム時(崩壊機構を形成した時)に弾性状態に留まるならば、「塑性状態における変形性能を表す靱性」は関係ないので、FBでも良い。
■問題4 正。SRC造の耐力壁の種別は、WAとWCしかなく、せん断破壊「以外」ならばWA、せん断破壊ならばWCとする。
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この設問を理解する上で、はじめに「構造特性係数」と「
部材種別」の関係を確認しておきましょう。
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構造特性係数Dsの値を決める要素に、「耐力壁・筋かいの水平力分担率βu」や「柱・梁の種別(FA~FD)」、「耐力壁の種別(WA~WD)」などがある。
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「耐力壁・筋かいの水平力分担率βu」については前回扱いました。
部材種別のFはフレーム(=柱・梁)のFWはウォールのWです。

前回、次のポイントを説明しました。

部材

靱性部材or脆性部材

柱・梁

変形能力に優れた靱性部材

耐力壁・筋かい

強度は大きいが、変形能力に乏しい脆性部材

これはあくまで一般的傾向としての分類であり、一般に「靱性部材」とされる「柱・梁」の中にも、靱性の高い部材もあれば低い部材もあり、また、一般に「脆性部材」とされる「耐力壁・筋かい」の中にも、靱性の高い部材もあれば低い部材もあります。それをAからDまででランク付けするのです。

―――ポイント
構造特性係数Dsの算定における部材種別―――

柱・梁の種別にはFA~FD、耐力壁の種別にはWA~WDがあり、
・靱性が高ければAランク(FAやWA)。
・靱性が低く、脆性破壊のおそれが高ければCランクやDランク。
(構造種別、部位によっては、Cまでしかない、又はAとCしかないという場合もあります。)
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あとは、何が脆性破壊かが分かれば解けます。

――――――ポイント:脆性破壊―――――――
主な脆性破壊
・せん断破壊
・付着割裂破壊(RC造)
・局部座屈(S造)
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以上を踏まえて、いま一度、設問と解答を確認してみてください。