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鉄筋コンクリート構造について

鉄筋コンクリート構造について

金属の鉄がもつ性質の容易に破断しない粘り強さ(靱性)と引張強度、セメントと骨材(こつざい)である砂及び砂利を水と混ぜconcreteが もつ圧縮の強度を利用した構造の一つ。鉄をおもな材料とする棒状に加工した鉄筋が細長比といわれる径と長さの比べようがある一定限度を越えると出てくる座屈や たわみ等の曲がりが生じてしまう性質を、concreteが鉄筋の周囲を拘束することで曲がらぬように抑え、他方、コンクリートが曲げや引張強度の面では脆い部分を鉄が補うようにバランスよく構造の設計をやられていることで互いの弱点を相互的に補完する構造である。
不動産、物件の希望入居者の方に人気があるようです。 鉄とconcreteの熱膨張率がほぼ等しいということも、この二つの材料を組み合わせることが可能な理由として挙げられる。鉄骨で柱や梁等の骨組を組み、その周りに鉄筋を配筋してconcreteを打ち込む。鉄筋コンクリート構造と鉄骨構造の長所を兼ね備えているが、その分、コストは割高である。鉄筋コンクリート構造に比べて耐震性等に優れ、柱や梁の断面も小さくすることができるため、主として高層建築物に用いられる。一九二三年に起きた関東大震災を契機として、地震の多い日本で独自的に発達した構造形式である。
化学的な性質の点では鉄は空気中に暴露していると大気中の酸素と結合し酸化して錆が発生し、長い年月を経ると強度を担うべき断面積が錆により少なくなって当初の強度を保てなくなるが、セメントがアルカリ性であるため鉄筋は酸化せずに当初の強度を保ちつづけることが可能となる。
その一方で鉄筋concrete構造を構成する砂の産地が海か河川か山地かにより塩分を十分に脱塩しなかった場合等によりコンクリートの中性化 が進むと内部で酸化が進行し、内部の鉄筋が錆により膨張してコンクリートの剥離・剥落が生じる。このような鉄筋の発錆による剥離・剥落を爆裂と称する(但 し、本来はconcreteが火災により被り部分の剥落を生ずる現象を爆裂という。)高度経済成長期には脱塩が曖昧なままに建設された建造物が多く、社会問題 になった。現在では異形鉄筋を使用して、普通concreteを打設するのが主流である。

鉄筋コンクリート構造の特徴

多量な鋼材を配置することにより、rc構造に比べて柱や梁の断面寸法を小さくすることができる 鋼材がconcreteに被覆されていることにより、鋼構造に比べて座屈耐力(座屈を参照)および耐火性が向上する RC構造や鋼構造(鉄骨構造を参照)に比べて耐力および変形性能が大きいため、耐震性能に優れている 施工が煩雑で工期が長くなるため、rc構造や鋼構造に比べてコストがかかる 一般的なマンションの間取りは採光・換気等の法律上の条件によりバルコニーやベランダ側に個室やリビングの部屋等の居室が2-3室で、共用廊下側は玄関・個室・浴室や便所等のユーティリティが 配置されることが多く、鉄筋コンクリート構造の柱同士の間隔は一定の範囲内におさまる傾向がある。マンションの最下階に駐車場や店舗を持ついわゆる下駄履 きマンションでない限り、経済スパンと呼ぶ5-7m内外の範囲内に柱の配置計画を行なうことから建物用途としてマンションで多く採用される傾向が高くなる。
鉄筋コンクリート構造は自重が重く、ある一定限度以上の階数や体育館や 展示場のように柱の無い大空間を要する建築物では構造計算上は成立しても鉄骨構造や鉄骨鉄筋concrete構造に比較して経済効率が悪くなるため経済性を重 視する際には他の構造を採用することが多い。
鉄筋コンクリート構造を採用する是非は一般的には建設材料を運搬する車輛の道路条件や立地条件により決定さ れ、他の構造が採用できずに鉄筋コンクリート構造を用いる際にはあらかじめ鋼材に引張力を持たせるプレストレスト導入などの手段を用いなければならないことから建設工事費は通常の鉄筋コンクリート構造よりも割高になる。
鉄筋concrete構造を構成する材料は鉄筋及びセメントと骨材と水であり、生コン(フレッシュコンクリート)プラントから発送されるミキサー車が 敷地にアクセスできる立地であれば鉄筋コンクリート構造の建物は建設可能となる。その一方で道路巾員の狭い狭隘道路の場合はミキサー車の積載重量は小さい ものとなり、道路巾員が広い立地条件の敷地に比べて多数の往路回数が必要となり平方メートル当たりの価格は割高になる。 上記の条件を勘案した上で鉄筋コンクリート構造を用いた高層建築物を建設する際には他の構造を併用した複合構造によるHigh-RC等を採用することが多い。
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