鉄筋コンクリートの原理

建築

鉄筋コンクリートの原理

鉄筋コンクリート工法は、1867年にフランスの庭師であるジョゼフ・モニエが植木鉢を補強するために金網にコンクリートを流し込む方法で、特許を取得したことが始まりと言われています。モニエはその後鉄筋コンクリート工法の普及に努めたそうです。

鉄筋コンクリートの技術は、ジョゼフ・モニエただ一人の功績で発明されたわけではなく、様々な先人の知恵と経験や知識が組み合わせられる事によって、総合的に開発されたものですが、ジョゼフモニエの名前は鉄筋コンクリートの技術の開発において必ず名前の挙がる一人です。

鉄筋コンクリートの仕組みとしては、コンクリートの弱点である引っ張りに対する強度の弱さを補うために、鉄の棒(鉄筋)をコンクリートの中に配置することにより補強することで、全体として引っ張りに対する力、曲げに対する力など、様々な力に対して強い強度を確保できるのが特徴です。

コンクリートで橋を作る場合、橋には車の重さによって曲げとせん断の力が加わります。この力を微小部分に働く圧縮力と引張力に分解して検証すると、圧縮力はアーチ状に広がり両端の支点まで伝達されていきます。これをアーチ機構と言います。

建築部材にかかる力とそれによって生じる変形は様々なものがあります。建築部材にかかる力は力は、圧縮、引っ張り、曲げ、せん断などがあります。

これらの力によって生じる変形は、普通は力の方向と同じように変形しますが、例外として細長い部材を圧縮する場合には、小さな初期のたわみ(初期不整)や横力をきっかけに横方向に大きく膨らむ座屈と呼ばれる変形を起こします。

建築部材にかかる力や返金には様々なものがあり、それに耐えうる構造を研究して、鉄筋コンクリートの原理などが発明されたのです。

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