StructFlow(構序)

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モーメント–曲率曲線の読み方:降伏、終局、曲率靭性

モーメント–曲率曲線からは、断面が「どれだけの曲げに耐えられるか」だけでなく、「どれだけ変形してから壊れるか」もわかります。後者は耐震設計でも同じように重要です。

1曲線上の主な点

モーメント–曲率曲線には、通常いくつかの主要な点が示されます。引張鉄筋が降伏し始める「降伏点」、モーメントが最大となる「ピーク点」、そして材料が限界に達して断面が耐力を失う「終局点」です。

4種類のコンクリートモデルによるモーメント–曲率関係0.000.050.100.150.20050100150200250曲率 φ(1/m)M(tf·m)無拘束(μφ ≈ 3.25)Mander 拘束 K=1.3(μφ ≈ 19.21)HUNG(HPFRCC)(μφ ≈ 12.01)UHPC 被覆(μφ ≈ 8.79)
図 1同一断面における、4種類のコンクリートモデルのモーメント–曲率曲線。丸印は終局点、括弧内は曲率靭性(計算コアによる実計算)。

2曲率靭性

曲率靭性は、終局曲率と降伏曲率の比です。値が大きいほど、断面は降伏後も変形を続けてエネルギーを吸収でき、地震時に突然壊れにくくなります。

3靭性に影響する要因

  • 拘束:帯筋が密で拘束が良いほど、核心コンクリートはより大きな圧縮ひずみに耐えられます
  • 軸力:軸力が高いほど圧縮域が深くなり、靭性は一般に低下します
  • 材料:高性能繊維コンクリートや UHPC 被覆は、変形能力を大きく高めます

4StructFlow での比較

モーメント–曲率ツールでは、コンクリートモデルを切り替え、軸力と拘束を調整し、複数の曲線を同じ図に固定して並べられます。設計案や補強案の靭性の違いをすばやく評価できます。

ご自身の断面の靭性を比較してみましょう。

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