【一級建築士】花畠マル秘ノート＜構造編＞材料強度と許容応用度①

コンクリート

毎年、鉄筋コンクリートからの3問が出題されます。そのうち、コンクリート材料は必ず1問は出題されます。この表で覚えてほしいのは①鉄筋コンクリートは温度変化によって鉄筋とコンクリート其々で影響が生じない事（線膨張係数が同じ）②曲げ剛性＝ＥＩを大きくするにはコンクリリートの設計基準強度もしくは気乾単位重量を大きくすることで、鉄筋は関係しない事です。

コンクリートの種類と鉄筋コンクリートの単位体積重量

コンクリート材料の種別を表にしています。設計基準強度が大きければ気乾単位重量も大きくなることがわかりますね。

異形鉄筋の降状点と引張強さ（JIS）

鉄筋材料の基本です。降伏点で呼び名が決まってます。記号の意味しているものが何かを押さえてください。問題として出されるのはメタルタッグというポツ印の数で、どの記号の鉄筋なのか問われます。

コンクリートは、「圧縮＝力を加える」には強いのですが、「引張り＝引き裂く」や「せん断＝曲げる」には極めて弱い脆性部材です。ガラスと同じで一カ所でも傷がつけばそこからバラバラとつずれ始めます。逆に鉄筋はどの力にも強いですね。靭性能力に優れています。なので、線膨張係数が同じ（温度変化の影響がない）で、コンクリートの弱点である引張りやせん断に強い鉄筋でバランスが取れるのです。もう一つは鉄筋はさびやすい（酸化しやすい）ものをコンクリートのアルカリ性で守ってくれています。これも基本的な特徴です。

コンクリートの許容応力度

重要ポイントは①引張りの許容応力は無視（期待しない）②圧縮は、短期は長期の2倍③せん断は、短期は長期の1.5倍である。この2点ですね。結構引っかかるんですよ。忘れてはいけないのは、鉄筋コンクリートではなく、コンクリートの許容応力度です。

鉄筋の許容応力度

鉄筋と鉄骨は同じ鉄なので、数値は同じで、短期は長期の1.5倍となります。もう一つ、コンクリートは長期は設計基準強度の1/3なのですが、鉄筋は2/3ですね。ここも注意するポイントです。

異形鉄筋のコンクリートに対する許容応力度

ここはあまり比較考えなくてもいいですが、鉄筋とコンクリートには空隙ができてしまうので許容値を小さく設定しています。

鉄筋はコンクリートと密着していない(空隙）と考えて強度を低減しなければなりません。

＜変形及び応力算定上の仮定＞

ここで記述している6つの文章は毎年出題される極めて重要なポイントです。読み飛ばさずに確実に押さえてください。

この表も極めて重要です。何を意味しているかというと、先ほどのコンクリートの許容応力度と、鉄筋の許容応力度があったと思いますが、どっちで検討すればいいのか、合計してもいいのかをまとめている表です。接合部は全てコンクリートだけでせん断に対する耐力を検討しなければいけません。ということは柱と梁の断面積を大きくする必要があるということですね。