鉄筋コンクリートは、なんで鉄筋とコンクリートなの？

こんにちは(^^)/

八王子店店長竹田です(^_^)/

(ネタがないので)本日はこんなお話(-_-;)

鉄筋コンクリートはなんで鉄筋とコンクリートなの？

建物の骨組みや土台に使われる鉄筋コンクリートですが、なぜこの組み合わせなのだろうか疑問に思ったことはありませんか？

ズバリ一言で言いますと、「相性がいいから」です(-ω-)

①力学的に相性がいい
どこら辺がいいかというと、コンクリートは押される（圧縮力）力には強い一方、引っ張られる力（引張力）には弱いという性質がある。鉄筋コンクリートはコンクリートが引っ張られる部分を補強し、部材を強固にする。

②施工性がいい
型枠が作ることができれば、様々な形に成型できる。

③防錆効果
鉄の酸化の原因である空気をコンクリートが断絶し、鉄がさびにくい。また、コンクリート強アルカリ性なので、鉄がさびにくい。

④熱膨張率
鉄は熱が加わると伸びる性質があるが、コンクリートもほぼ同じ熱膨張率のため、一方が伸びて亀裂が入るという事が起こりにくい。また、鉄は火災に弱いが、コンクリートは熱に強いため、熱による耐性が高い。

まだまだ相性のいい理由はありますが、ここらへんで。

こちらは鉄筋コンクリートの梁の図ですm(__)m

主筋と呼ばれる太い鉄筋が入っているのと、主筋の周りをまわっているのがせん断補強筋です。

これがコンクリートの中に埋まっているわけです。

ここで、コンクリートの梁を2点の支点の上に置いてみます。

その上から中央に力を加えてみましょう。

イメージ的に下にたわみます（実際には目に見えないくらいのたわみですが）。この時、梁の上面は圧縮力が梁の下面には引張力がかかるのが、図からイメージ的にわかると思います。

なので、この梁を鉄筋コンクリートで作る場合は、下面の鉄筋を多く入れるのが普通です。

では、柱につながったH型の梁だとどうでしょうか？

中央では先ほどと同様、上が圧縮、下が引張になりますが、柱の接点付近では、上が引張で、下が圧縮になります。
なのでこの場合は梁の端部では上に鉄筋を多く入れ、梁の中央では下に鉄筋を多く入れます。

ちなみにここに地震が起きると横に力が加わりますが、建物が右に倒れると、梁の左側は上が圧縮、下が引張、右側は上が引張で、下が圧縮になります。地震では左にも揺れるので、その時は梁の左側は上が引張、下が圧縮、右側は上が圧縮で、下が引張になります。

鉄筋コンクリートというのは、このような思考で鉄筋の補強を増やしていき、鉄筋の配筋を決定します(^_^)/