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クリープ係数計算機

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クリープ係数計算機は、 構造の コンクリートのクリープ係数を決定するための工学的手法。これは、持続的な荷重を受けたコンクリートの長期的な変形を測定するものです。この指標は、コンクリートが長期間にわたってどのように挙動するかを予測するのに役立つため、耐久性と安全性に優れたコンクリート構造物を設計する上で非常に重要です。 時間 湿度や荷重加齢などのさまざまな条件下で。

クリープ係数を計算することで、エンジニアは潜在的な構造変形を評価し、建設プロジェクトにおけるリスクを軽減するために必要な措置を講じることができます。

クリープ係数計算式

クリープ係数(φ(t, t₀))は、次の式を使用して計算されます。

クリープ係数

どこ:

  • φ(t, t₀)は、時刻t₀に適用された荷重に対する時刻tでのクリープ係数です。
  • φ₀は概念的なクリープ係数であり、相対湿度、コンクリートの強度、荷重時の年齢などの要因によって異なります。
  • β_c(t, t₀)は、荷重後の時間の経過に伴うクリープの進行を表します。
参照  ボルダーウォール計算オンライン

名目クリープ係数(φ₀)

名目上のクリープ係数φ₀は次のように決定されます。

φ₀ = φ_RH × β(f_cm) × β(t₀)

どこ:

  1. φ_RHは相対湿度の影響を考慮します: φ_RH = 1 + [(1 – RH/100) / (0.1 × √h₀³)]
    • RH は環境の相対湿度(パーセント)です。
    • h₀はメンバーの想定サイズであり、次のように計算されます: h₀ = 2 × (A_c / u)
      • A_c はコンクリート部​​材の断面積(mm²)です。
      • u は大気と接触する部材の周囲長(mm)です。
  2. β(f_cm)はコンクリートの強度の影響を考慮します: β(f_cm) = 16.8 / √f_cm
    • f_cmは28日目のコンクリートの平均圧縮強度(MPa)で、次のように計算されます:f_cm = f_ck + 8
      • f_ck はコンクリートの特性圧縮強度(MPa)です。
  3. β(t₀)は荷重時のコンクリートの年齢を表します: β(t₀) = 1 / [0.1 + (t₀)⁰²]
    • t₀は荷重時のコンクリートの材齢(日数)です。
参照  アメリカの表土計算オンライン

発展係数 (β_c(t, t₀))

係数 β_c(t, t₀) は、クリープが時間の経過とともにどのように発生するかを表します。

β_c(t, t₀) = [(t – t₀) / (β_H + t – t₀)]⁰³

どこ:

  • t は、検討中の時点でのコンクリートの年齢(日数)です。
  • t₀は荷重時のコンクリートの材齢(日数)です。
  • β_Hは相対湿度(RH)と想定部材サイズ(h₀)に依存する係数です:β_H = 1.5 × [1 + (0.012 × RH)¹⁸] × h₀ + 250

一般条件表

以下は、要約した表です。 キー クリープ係数の計算に使用される変数:

変数定義
RH相対湿度(パーセント)
h₀コンクリート部​​材の想定サイズ(mm)
A_cコンクリート部​​材の断面積(mm²)
u大気と接触する周囲の長さ(mm)
クソッコンクリートの特性圧縮強度(MPa)
ふ_cm28日目のコンクリートの平均圧縮強度(MPa)
t、t₀観察時および荷重時のコンクリートの材齢(日数)

クリープ係数計算機の例

次の条件でクリープ係数を計算してみましょう。

  • 相対湿度 (RH): 60%
  • 断面積(A_c):300000 mm²
  • 周囲長(u):2400 mm
  • 特性強度(f_ck):30 MPa
  • 積載時の年齢(t₀):28日
  • 観測期間(t):365日
参照  建設変更指示率計算機

ステップ:

  1. h₀を計算します: h₀ = 2 × (A_c / u) = 2 × (300000 / 2400) = 250 mm
  2. φ_RHを計算します: φ_RH = 1 + [(1 – 60/100) / (0.1 × √250³)] = 1 + [(0.4) / (39.53)] = 1.01
  3. β(f_cm)を計算します: f_cm = f_ck + 8 = 30 + 8 = 38 MPa β(f_cm) = 16.8 / √38 = 2.73
  4. β(t₀)を計算します: β(t₀) = 1 / [0.1 + (28)⁰²] = 1 / 1.532 = 0.65
  5. φ₀の計算: φ₀ = φ_RH × β(f_cm) × β(t₀) = 1.01 × 2.73 × 0.65 = 1.79
  6. β_c(t, t₀)を計算します: β_H = 1.5 × [1 + (0.012 × 60)¹⁸] × 250 + 250 = 625.4 β_c(t, t₀) = [(365 – 28) / (625.4 + 365 – 28)]⁰³ = 0.27
  7. φ(t, t₀)を計算します: φ(t, t₀) = φ₀ × β_c(t, t₀) = 1.79 × 0.27 = 0.48

クリープ係数は約0.48です。

最も一般的な FAQ

1. 建設においてクリープ係数が重要なのはなぜですか?

クリープ係数は、エンジニアがコンクリート構造物の長期的な変形を理解し、安全性と耐久性を確保するのに役立ちます。

2. 相対湿度はクリープにどのような影響を与えますか?

相対湿度が高いとコンクリートの水分損失が最小限に抑えられ、クリープが減少します。

3. この計算機はあらゆるタイプのコンクリートに使用できますか?

はい、ただし、具体的なコンクリートの特性や環境条件に基づいてパラメータを調整する必要がある場合があります。

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