軽量コンクリートと鋼の線膨張係数(一級-23年-学科4-問28)
こんにちは、ゼロ所長だよ！今回は、一級建築士試験の問題文を解説していくよ。
今日は軽量コンクリートと鋼の線膨張係数について考えるね。
こんな問題が出題されることがある。
一級-2023年-学科4-問28
常温における軽量コンクリート1種の線膨張係数は、一般の鋼材とほぼ等しく、鋼材と同じ値を用いることが多い。
正解は・・・ ○となるのだけど、なぜだかわかる？
知識ゼロの人が読んだら意味不明の文章だね。
少し専門的な話だけど、重要なポイントを押さえて試験対策に役立てよう！
答え
〇（正しい記述）
常温でのコンクリートの線膨張係数は、鋼材の値とほぼ等しいんだ！
コンクリートと鋼材の線膨張係数は、建築では 約10×10⁻⁶/℃だね。
だから、コンクリートと鋼材を組み合わせた鉄筋コンクリートは、温度変化による伸縮の影響が少なく、温度応力を抑えた設計ができるよ！
コンクリートと鋼材の線膨張係数は？
線膨張係数っていうのは、温度が変化したときに材料がどれくらい伸び縮みするかを示す値のことだよ！
建築や構造設計では、この値を考慮しないと、温度変化によるひび割れや変形が起こる可能性があるんだ。
線膨張係数は下式で計算するよ。
鋼材の線膨張係数は 約10.0×10⁻⁶/℃ だよ。つまり、1℃上昇すると、元の長さの 0.000010倍 だけ伸びるってことだね！
ちなみに線膨張係数の式を変形すると、温度変化による変形量が算定できるんだ！
各用語の解説
各用語の解説をしていくよ。
軽量コンクリート1種
軽量コンクリート1種とは、人工軽量骨材を使用した軽量なコンクリートを指すんだ。
軽量コンクリート１種 Fc≦27 ⇒ 1.9
軽量コンクリート１種 27＜Fc≦36 ⇒ 2.1
軽量コンクリート２種 Fc≦27 ⇒ 1.7
普通コンクリートよりも軽量で、建物の自重軽減に役立つね。
線膨張係数
線膨張係数は、材料が温度変化によってどれだけ伸び縮みするかを示す値だよ。単位温度あたりの長さの変化率で表され、材料ごとに異なるんだ。
まとめ
これまでの解説内容を、ポイントごとに箇条書きで整理してみたよ！
線膨張係数は、温度変化による材料の伸縮を示す重要な値！
鋼材の線膨張係数は 約10.0×10⁻⁶/℃ で、コンクリートとほぼ同等。
設計時には、線膨張係数の違いを考慮し、温度変化による応力や変形を適切に管理することが重要！
参考
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