本製品では、破壊抵抗曲げモーメントの計算方法や発生位置の入力方法について、多くのお問合せをいただいています。今回は、鉄筋コンクリート橋脚において、かぶりコンクリートの剥落を考慮した計算を行う場合に必要な「破壊抵抗曲げモーメントの発生位置」の入力について解説します。

「破壊抵抗曲げモーメントの発生位置」入力の目的

道路橋示方書・同解説 （以下、道示）では、鉄筋コンクリート橋脚における、かぶりコンクリートの剥落について以下のように記載されています。

「鉄筋コンクリート橋脚の場合、破壊までの挙動とは、耐荷力を喪失するまでの挙動であり、かぶりコンクリートが剥落し、軸方向鉄筋がはらみ出した後に軸方向鉄筋が破断する等」（道示V P.150）

「安全側の配慮と設計における簡便さから、限界状態2又は限界状態3に達するとき（中略）圧縮側のかぶりコンクリートは圧縮応力を分担しないと仮定されている」（道示V P.192）

本製品は、コンクリートの終局ひずみが発生する位置（断面圧縮縁から最圧縮縁の軸方向鉄筋位置までの距離）が入力されることで、発生位置より圧縮側のコンクリートは圧縮応力を分担しないと仮定し、破壊抵抗曲げモーメントを算出します。これにより、かぶりコンクリートの剥落を考慮した計算が可能です。

「破壊抵抗曲げモーメントの発生位置」の入力

以下に本製品での入力の流れをご説明します。

1．入力画面(図2)の[照査設定|基本設定|準拠基準]から、「準拠基準:道示Ⅳ」を選択します。

2．「コンクリートの応力度―ひずみ曲線」の「中詰めコンクリートとして適用」にチェックします。

3．入力画面(図3)の[照査設定|曲げ関係]タブにて、「破壊抵抗曲げモーメント」の「発生位置」(一般に最外縁鉄筋のかぶり)を入力して下さい。

「破壊抵抗曲げモーメント」の計算

本製品では、「発生位置」の入力を下記の解析フローに基づいて使用し、収束計算によって破壊抵抗曲げモーメントを算出します。

・解析フロー

　
• ひずみ平面形成のための起点とひずみ値を設定します。
  起点：断面上側（圧縮側）の最外縁または入力した「発生位置」
  ひずみ値：コンクリートの終局ひずみ
• 中立軸位置Ｘをパラメータとしてひずみ平面を仮定します。
• ひずみ平面より各材料の応力度分布を計算します。
• 応力度分布を積分して軸力N’と曲げモーメントM’を算出します。
• 収束条件が「N一定」の場合は、入力された断面力NとN’が一致しているかどうかを確認します。
  収束条件が「M/N一定」の場合は、入力された断面力M/NとM’/N’が一致しているかどうかを確認します。
• 一致していなければ、中立軸位置Ｘを変更し上記２～５番を繰り返します。