鉄筋コンクリート構造は、RC構造(Reinforced Concrete Construction)の略です。
「鉄筋によって補強されたコンクリート」という意味になります。
これは、柱や梁など建物の骨格部分を構成する際、組み上げた型枠に鉄筋を配置して、そこにコンクリートを打ち込んで造る工法です。
今回の記事では鉄筋コンクリート構造について解説していきます。
Contents
鉄筋コンクリート構造とは
鉄筋コンクリート構造（RC構造）の特徴は何と言ってもコンクリートでつくられる頑丈な躯体です。
鉄筋コンクリート造と鉄骨造は別の構造です。
鉄筋コンクートは鉄筋で組まれた型枠にコンクリートを流し込んでつくられます。
鉄骨は太い鋼材がそのまま構造になります。
実は鉄筋コンクリート造は主に大規模建造物に使われることが多くなります。
一戸建てに限って言えば木造の方が主流と言われています。
その理由としては頑丈な作りなために柱梁が太く大きくなるため、あまり都心などの狭い住宅ではデザインを制限するからとされています。
一方で、型枠で作れる形ではどんな形でも自由にコンクリートを流し込めます。
そのため、外観デザインなどのにこだわりたい方は鉄筋コンクリートのほうが自由度が高いと言えるでしょう。
鉄筋コンクリート構造の特徴
コンクリートは圧縮強度が高く、引っ張り強度が低くなっています。
対して、鉄筋は引っ張り強度が高くなっています。
お互いが弱点を伴うことによって、耐久性の高い鉄筋コンクリート構造が作られています。
鉄筋コンクリート構造の長所
一体式構造（接合部が一体化している構造）であるため、耐震・耐久性に優れる
耐火性に優れる
自由な造形が可能である
ある程度まで高層化が可能である
鉄筋コンクリート構造の短所
重量が重くなるため、超高層建築には適さない
解体・移動が難しい
コンクリートそのものは、あまり断熱性が高くない
建物の性能が施工の良し悪しによって、大きく左右される
工期が長い
コンクリートを何回かに分けて打ち込むため、打ち継ぎ（前に打ち込んだコンクリートに継ぎ打ちすること）による不連続面が出来る
そのため、亀裂の原因になりやすい
鉄筋コンクリート構造の種類
ラーメン構造
ラーメン構造とは、梁などの横架材と柱で構成され、部材が剛接合（接合部が変形しない接合）をされているものです。
ちなみにラーメンとはドイツ語で「枠」の意味です。
次の壁構造にくらべて、壁による制約が少なく、スパン（柱と柱の間隔）が大きくとれます。
そのことで、自由度の高い内部空間を得ることができます。
ラーメン構造では、シンプルな枠組みだけで骨組みを作ることができますので、壁などがない広い空間をとることができます。
また、しきり壁で部屋を分割することもできますので、リフォームも簡単にできるメリットがあります。
壁式構造よりも高層建築が可能です。
集合住宅などでは、小梁が天井内に隠れていることがあるため、リフォーム工事の際には注意が必要です。
壁式構造（壁式鉄筋コンクリート構造）
鉄筋コンクリートによる壁式構造は、耐力壁と床スラブで構造体を構成します。
ラーメン構造のように柱型や梁型が室内に現れません。
そのため空間が有効に利用出来る利点があります。
しかし、壁量がおおくなるため、開口部の大きさに制約が出ます。
改築などでも動かせない壁が出てくる場合があります。
戸建て住宅や低層の共同住宅などに多く採用されています。
構造による耐震性の違い
ラーメン構造と壁式構造、地震に対する耐震性と耐久性はどちらの構造が高いのでしょうか。
壁式構造はボックスティッシュを積み上げるイメージです。
ラーメン構造は柱と梁で骨格をつくるイメージです。
壁構造とラーメン構造とでは壁構造の方が耐震性が高いです。
実際、阪神淡路大震災の際に低層の壁式構造の建物はあまり被害が出ていないことがわかっています。
しかし、震災レベルの地震は耐えられないラーメン構造であっても耐久性を上げる方法があります。
柱と梁、床板のみで構成するのでなく、耐震性が足りない部分に耐力壁を入れることで補強することができます。
そうすることで耐久性を高く維持しながら、大規模なリフォームを行うことができます。
窓の位置変更や間取りレイアウトなどの変更にも柔軟に対応できるので、双方のメリットを併せ持つ構造といえるでしょう。
将来をみすえて、どの構造がよいのかしっかり考えることが大切です。
鉄筋コンクリート構造の工事
現場打ちの鉄筋コンクリート構造の建築は次の手順で行われます。
- 鉄筋工事…鉄筋を配筋（必要な位置に配置すること）する工事
- 型枠工事…コンクリート型枠用合板（コンパネ）を、せき板（型枠の板）として組み立てる工事
- コンクリート工事…コンクリートを打ち込み（型枠に流し込むこと）。養生（急激な乾燥・振動から保護しコンクリートが固まる時間を置くこと）する工事
鉄筋工事からコンクリートの打設までの過程での工事管理が重要になってきます。
そのため、施工の良否によって仕上りの性能が左右されます。
配筋の規定
鉄筋の配筋工事は、耐火性・耐久性・鉄筋とコンクリートの一体性を確保する必要があります。
そこで、以下の点が建築基準法によって規定されています。
- 定着長さ…定着とは、梁の鉄筋端部を柱に埋め込んだり、床スラブ筋端部を梁に埋め込んで接合部を強くすることです。埋め込みの長さのことを定着長さといいます。
- 継手（つぎて）…鉄筋相互を継ぐ部分を継手といいます。重ね継手（2本の鉄筋を一定長さを重ねて鉄線で結束する）方法や、溶接継手（ガス圧接などによる）方法があります。
- かぶり厚さ…鉄筋がどの程度の厚みのコンクリートで覆われているかを示す値です。具体的には、鉄筋の表面からコンクリートの表面までの最短距離を指します。かぶり厚さが厚いほど、耐火・防錆・鉄筋の付着性に優れます。
- あき…鉄筋相互の間隔（正確には鉄筋表面間の最短距離）。あきが狭すぎると、コンクリートの流入が妨げられ、空洞部ができる可能性があります。あき寸法の最低基準値が定められています。
基礎
鉄筋コンクリート構造は建物自体の重量が大きくなります。
そのため、上層部の地盤では支持力が足りない場合は、地質調査結果に基づき、杭基礎等の措置が必要になります。
柱・梁
鉄筋コンクリート構造の柱や梁は、曲げモーメント（部材を折り曲げようとする力）、せん断力（材軸をハサミのように切ろうとする力）、軸方向力（軸の方向に押されたり引っ張られたりする力）に抵抗するために、次のような補強がされています。
- 柱…主筋を帯筋（フープ筋）で補強する。帯筋の間隔は法令で規定されています。
- 梁…主筋をあばら筋（スターラップ）で補強する。ラーメン構造の梁は中央部は下側に。端部は上側に鉄筋が多く配置されています。
床スラブ
床スラブ（床板）は梁と一体に造る。
スラブ厚は130～200ｍｍです。
短辺の方向に主筋、長辺の方向、主筋の上に配力筋（副筋）が配置されています。
壁
鉄筋コンクリート構造の壁は、耐力壁（荷重を支える）と非耐力壁（荷重を支えない）に分かれています。
特に地震などによる水平荷重を支えるのに有効な壁を耐震壁といいます。
耐力壁は、各階と同じ位置に配置するのが望ましいです。
壁厚は150～210mm程度です。
リフォームに向いている鉄筋コンクリート構造
木造や鉄骨造に比べて耐久性が高い鉄筋コンクリート構造です。
鉄筋とコンクリートがお互いの弱点を補いあうことで強度を高めています。
『定期的なメンテナンスを行えば100年以上持つ』と言われるほど長寿命です。
気密性に優れることで、冬は暖かくなります。ただし湿気が溜りやすくなります。
また鉄筋コンクリート構造のリフォーム費用は、建て替えの約１/２で済むといわれるほど低コストです。
余った予算で、内装にも予算をかけることができるようになります。
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