井澤ですいざわ

■問題1
コンクリート供試体の圧縮強度は、形状が相似の場合、一般に、供試体寸法が小さいほど大きくなる。
(一級構造:平成19No.24
■問題2
同じ鋼塊から圧延された鋼材の降伏点は、一般に、「板厚の薄いもの」より「板厚の厚いもの」のほうが低くなる。
(一級構造:平成22No.29

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■解答
 問題1、2ともに正。
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コンクリート供試体の寸法は「直径
100㎜、高さ200㎜」が標準ですが、「直径150㎜、高さ300㎜」や「直径200㎜、高さ400㎜」が使われることもあります。このとき、寸法と圧縮強度の関係を知っておかないと試験結果を正しく評価できません。

コンクリート供試体と鋼材について、
寸法と強度の関係を比較・整理すると、次のとおりです。

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ポイント:コンクリート供試体の寸法と圧縮強度
■圧縮強度
供試体寸法が大きいほど、欠陥の確率が高まるため、圧縮強度は小さくなる。(①)

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ポイント:鋼材の板厚と降伏点・引張強さ
■降伏点
板厚が40mmを超えると(=板厚が厚くなると)、熱処理時の冷却にムラができやすいため、降伏点が低下する。(②)
■引張強さ
引張強さは、板厚にかかわらず同じ。(③)

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上記③は例外として、①と②の内容を一言で言えば、寸法が大きいほど強度は小さくなる、ということです。
普通は「?」と思いますよね。だから試験で狙われるのです。そして多くの受験生が間違えるのです。
 

間違えてはいけないのは、
「寸法が大きいほど小さな力[N]で壊れる」ということではありません。
もちろん、寸法が大きいほど大きな力[N]で壊れます。
ただし、断面積1㎟当たりの力、すなわち、強度[N/㎟]で見ると、寸法が大きいほど強度[N/㎟]は小さくなるのです。
その理由は、上記のとおり、欠陥の確率が高まるためであり、また、熱処理時の冷却にムラができやすいためです。

No.355
(鋼材の板厚と降伏点・引張強さ)も復習しておいてください。
http://kentikushi-blog.tac-school.co.jp/archives/48182360.html