極めて簡単に鉄筋コンクリート構造を説明する講座
第 1 回 鉄筋コンクリートを知るためのウォーミングアップ
平成 29 年 11 月 15 日
(株)飯島建築事務所
飯嶋 俊比古＜はじめに＞

クリートを流し込みます。

「連載を始める前に」から間が空きましたが、表題のお好み焼きは加熱することで固まります。一方、コン連載を始めます。前回申し上げた通りで、説明を簡単にクリートは熱や乾燥で固まるのではなく、水和反応と言するために、学問的な正確さに欠けることがあることはって、セメントが水と反応して固まります。ちなみに、ご了解ください。正確でなくても少し判れば自分で勉強

コンクリートはセメント、砂（細骨材という）、砂利（粗ができるようになりますから、それが重要と考えていた骨材という）と水で出来ています。砂と砂利はもともとだければ幸いです。また、言い訳をすれば、学問的に正固体で、セメントと水が反応して固まることでコンクリしく、且つ、易しく説明するのは難しいのです。と言うートは固体になります。鉄筋とコンクリートが一体となより、出来ません。

り鉄筋コンクリートが出来上がります。

最近の一貫構造計算ソフトは進化し、構造力学を知らなくても構造計算書を出力できるようになっています。

＜組み合わせるメリット＞

全ての NG を OK にするゲームと理解すればいいでしょ

構造的な鉄筋とコンクリートを組み合わせるメリッうか。何故 NG なのか、どうすれば NG を消すことが出トは以下です。コンクリートは圧縮に強いが引張には弱来るかと考える必要はなく、NG が無くなるまでデータい。鉄筋は引張にも圧縮にも強い。しかし、鉄筋は細いをちょこちょこと触っていればいいのです。そのうちにので細いままの状態で圧縮力が作用すると座屈（後述のNG を消すスキルが身に付きます。

<付録>で説明）してしまう。結局、鉄筋は引張に強いが問題は、構造力学や法令が判らないと確認と適判から圧縮には弱いとなります。そこで、コンクリートが圧縮くる質問を理解できない、その結果、回答できない、とを負担し、鉄筋が引張を負担すれば合理的な構造が出来いうことです。逆に言えば、適判からの質問に答えられ上がるのではないかと考えます。ということで、出来上るので構造設計者の存在意義があるというものです。もがったのが鉄筋コンクリート構造となります。

ちろん、構造設計者は適判の質問に答えるだけの役目ではないことは明らかですが・・・・。

これ以外にもメリットがあります。コンクリートはアルカリ性なので、鉄筋がコンクリートの中に納まってい何が言いたいかと言えば、パソコンが進化するとリアれば鉄筋は錆びない。また、鉄筋とコンクリートの線膨リティが希薄になるということです。そうなってはなら張係数がほぼ同じなので、温度が変化しても一緒に伸縮ないので、リアルに鉄筋コンクリート構造を理解できたするので構造上の問題は生じない。更に、鉄筋がコンク方がいい。実際に鉄筋コンクリート構造を造るとなるとリートに保護されているので火災が起きても熱によっ様々な問題が生じます。問題を解決しなければその先にて建物が崩壊することはない。鉄骨造であれば火災に対進めないのですから、問題を解決できるリアルな知識をし耐火被覆が必要ですが、鉄筋コンクリートはそれ自体身に付けることは重要です。そして、問題をクリアーすで耐火構造となっている。

ることが出来れば素晴らしいことです。ということで、1 回目を始めます。

＜不都合なこと＞
鉄筋とコンクリートを組み合わせることで上記のよ＜お好み焼きと鉄筋コンクリート＞

うなメリットが生じます。ここまでは良いことばかりな

鉄筋コンクリートとは、鉄筋とコンクリートの混合物のですが、敢えて悪いことを言えば、以下のことが言えです。鉄筋とコンクリートを別々に利用するよりもメリます。コンクリートは炭酸ガスと反応することでアルカットがあるので混合して使います。混合と言っても、鉄リ性から中性に変化します。コンクリートが中性化して筋が細切れ状態でコンクリートと混ざっているのではも強度が下がることはないのですが、鉄筋が錆びるといないので、コンクリートはドロドロでありますが、具材う不都合が生じます。鉄筋が錆びると何がまずいかと言が混じった焼く前のお好み焼きのような状態ではありえば、体積が増えることです。コンクリートを押し出しません。型枠の中には組まれた鉄筋があり、そこにコンコンクリートが爆裂（表現が刺激的で大袈裟ですが、要極めて簡単に鉄筋コンクリート構造を説明する講座

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するにコンクリートが剥落するということです）します。

鉄筋に引張は生じないということです。結局、鉄筋は引こうなるまでには数十年掛かりますから、直ちに心配と張を負担できない、となります。

いうことはありません。

これを理解するためには、反力の概念と「歪と応力度」の関係を知る必要があります。これはこれで一つのテー＜不都合の続き・・・ひび割れ＞
コンクリートにひび割れは付き物で、避けられないと考えた方が無難です。いろいろな理由が考えられますが、マなので、いずれ説明を致します。ここでは、鉄筋はコンクリートと一体になっているのが、鉄筋コンクリート構造の前提であることを記憶しておいてください。

大きくは乾燥収縮によるひび割れと構造的な理由によ

鉄筋とコンクリートが一体ということは、鉄筋とコンるひび割れです。いずれにしてもひび割れが生ずる理由

クリートが密着しているということです。密着しているは、コンクリートの引張強度が低い、ということによりことを「付着」と言います。付着は、鉄筋とコンクリーます。鉄筋が入っているのでひび割れが生じないというトが密着していることで生じますので、コンクリートにことはありません。ひび割れが大きくならないという効

密着している鉄筋の表面積に関係することになります。

果はありますが・・・。
原理的には、コンクリートに生じた引張がひび割れ強＜定着・アンカー＞
径度以下であればひび割れない、しかし、それを超えれば周長 = π × 径ひび割れが生じる、というものです。ひび割れは線状に鉄筋生じますが、このひび割れ線の直交方向に引張が作用したということです。引張に耐え切れずにコンクリートがパカンと割れる。これがひび割れで、引張が作用する領域で割れるので線状に見える、ということになります。
前述した通り、ひび割れは不可避なので、構造的な理コンクリート定着長由によるひび割れについては、ひび割れ幅をコントロールしましょう、という考えがあります。ひび割れを許容するがひび割れ幅は制限する、ということです。
図 1. 定着長＜ローマの遺跡はどうなっている？＞
ローマの遺跡は、表面は石ですが中身はコンクリート

図 1 のように鉄筋がコンクリートの塊に埋まっているです。前述した数十年で中性化するのであれば、1000とします。直観的に以下のことが判りそうです。埋まっ年も 2000 年も遺跡が建っているのは変ではないかと考ている長さが極端に短ければ、鉄筋を引っ張ると鉄筋はえられます。私の理解は、中に鉄筋が入っていないのでポロッと抜けそう。埋め込みが深ければなかなか抜けなコンクリートが中性化しても問題はないのだ、というもい気がします。埋まっている長さに比例し抜け難くなるのです。前述の通り、中性化してもコンクリート強度は感じです。埋め込むことを「定着」と言いまして、埋め低下しませんので、構造としては問題が生じません。

込んだ長さを「定着長」と言います。

最近の聞いたところでは、ローマ時代のセメントは火鉄筋が抜け難くなる理由は前述の「付着」です。鉄筋

山灰で出来ているので現在のセメントとは性状が異なの径が決まれば周長（円周の長さ）が決まり、埋め込みる、とかなんとかでありました。詳しいことは判りませ

長さが判れば、付着の大きさ（面積）＝周長×定着長がんので、興味があれば調べることをお勧め致します。

判ります。鉄筋の引き抜けに対する抵抗力は付着面積に比例します。ですから、同じ鉄筋径であれば、埋め込み＜付着・・・鉄筋とコンクリートは一体＞

深さが深ければ深いほど抜け難くなります。この認識で鉄筋とコンクリートが一体であることが鉄筋コンク正しいのですが、実際には、あまりに深くすると抜けるリート構造の前提です。鉄筋が引張を負担するためには、前に、鉄筋が千切れてしまいます。ということは、深く鉄筋とコンクリートが一体となっていなければならな埋めることに意味はあるが、必要以上に埋めても意味がいのです。鉄筋を引っ張ったときに鉄筋がコンクリートない、ということになります。

から抜けてしまっては引張を負担できません。何故かと配筋検査で「定着長が足りない」という会話がありま言えば、以下です。力を入れなくても鉄筋がスルスルとす。定着長が不足すると鉄筋の能力を最大に発揮できな

抜けるということは、鉄筋が移動しているだけですから、いので構造的に問題だ、ということです。鉄筋の埋め込

極めて簡単に鉄筋コンクリート構造を説明する講座2

み長さは、場所毎に決まっているのですが、構造設計者の意図が工事の方に正確に伝わっていない場合に、このような不具合が生ずることになります。
鉄筋が所定の定着長より短いのは問題ですが、長い分には問題はありません。ですから、いろいろな場合に対し定着長さがそれぞれ決まっていますが、判りにくいので、何処でも一番長い定着長にしておけばいいという考Pえ方も存在します。鉄筋量が増えること、納まりがごちPゃごちゃするという問題を気にしなければ、ですが。
＜結び＞
今回はこれで終了です。構造に対するアレルギー症状が出ることなく読んでいただけたでしょうか。

細い棒に圧縮力が作用する。

普通は棒が縮む。

圧縮力が限界を超えると棒が曲がる。

＜付録＞座屈について座屈

ここで言う座屈とは、長柱の座屈のことです。棒は圧縮力が作用すれば縮み、引張力を加えれば伸びます。こ図 2. 長柱の座屈れが普通の状態です。圧縮力を加えたら棒が伸び、引張力を加えたら棒が縮んだ、ということは有り得ません。

針金を鉄筋にスケールアップし、長い鉄筋に圧縮力が念のために申し上げれば、棒に圧縮力を加えるとは、圧作用すると、グニャではないですが、外側に曲がります。

縮力を棒の長さ方向に加えるということです。

曲がった状態に圧縮力を加えれば、どんどん曲がること細長い柱に圧縮力を徐々に加えていくと、柱は軸方向になります。最終的に圧縮力を負担できなくなります。に縮むのですが、ある時点から軸と直角方向に変形しま

この鉄筋の外側に曲がるのを拘束するのがコンクリす。すなわち、曲がる、ということです。この現象を座ートです。鉄筋がコンクリートに拘束されていれば、鉄屈と言います。以下のような経験がありますでしょうか。

筋は座屈しない、となります。従って、鉄筋がコンクリある長さの針金の両端を持って引っ張ります。そうするートの中に入っていれば、鉄筋は引張にも圧縮にも抵抗と針金はピンと張った状態になります。この状態から針出来ることになります。

金を押します。すなわち、針金の両端の間隔を縮めます。
こうすると、針金は単純に短くなるのではなく、グニャ以上ッと曲がります。こんな感じです。

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