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鉄筋コンクリート柱とは?1分でわかる意味、太さ、スパン、特徴

この記事の要点

鉄筋コンクリート柱とは、RC造において主筋と帯筋(フープ)で補強されたコンクリート製の柱で、圧縮・曲げ・せん断力を伝達する重要な鉛直部材である。

RC造の柱断面寸法はスパン・階高・荷重条件によって決定され、一般建築では梁スパンの1/10〜1/12程度が目安とされることが多い。

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鉄筋コンクリート柱とは、鉄筋コンクリートによる柱のことです。鉄筋コンクリートは、鉄筋とコンクリートを組み合わせた建築材料です。


鉄筋コンクリート柱は、10mスパン以内に配置します。鉄筋コンクリート柱の太さは、鉄筋コンクリート梁に見合う大きさとします。


今回は鉄筋コンクリート柱の意味、太さ、スパンの関係、特徴について説明します。


鉄筋コンクリートの太さは、下記も参考になります。

長柱とは?1分でわかる意味、読み方、短柱との違い、座屈、応力割増

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鉄筋コンクリート柱とは?

鉄筋コンクリート柱とは、鉄筋コンクリート造による柱です。鉄筋コンクリートは、鉄筋とコンクリートを組み合わせた建築材料です。


鉄筋は引張力に強く、圧縮力に弱いです。一方、コンクリートは引張力に弱く、圧縮力に強いです。互いの長所と短所を組み合わせ、短所をなくした材料といえます。


鉄筋コンクリートは、遮音性が高く、振動や揺れも小さいです。よって、居住性が必要となる建物に使います。例えば、


学校

マンション

公共建築物など


です。下図を見てください。左側が、鉄筋コンクリート柱、右側が鉄骨柱です。


鉄筋コンクリート柱は、鉄骨柱に比べて太くなりやすいです。また、鉄骨造で一般的な「筒状」や「H形状」などの形状はできません。

鉄筋コンクリート柱

鉄筋コンクリート柱の太さ

鉄筋コンクリート柱の太さは、構造計算により決めますが一般的に


300~1000 mm


程度です。ただし、鉄筋の定着長さ、長柱の応力割増などの関係で、太さを小さくし過ぎることは不可です。※定着長さ、長柱の応力割増は、下記が参考になります。

鉄筋の定着長さとは?考え方、計算【図解】

長柱とは?1分でわかる意味、読み方、短柱との違い、座屈、応力割増


また、鉄筋コンクリート柱の太さは、梁の断面が関係します。例えば、梁の断面が


B×D=400×1000


に対して、柱が400×400では小さすぎるでしょう。できるだけ、梁の断面性能と柱の断面性能は、同程度にする方が、好ましいのです(断面性能とは、例えば、剛比など)。


剛比の意味は、下記が参考になります。

剛比とは?3分でわかる剛比の意味と計算方法

鉄筋コンクリート柱とスパンの関係

鉄筋コンクリートの柱は、概ね10m以内ごとに配置します。これは、10m以内程度に柱が無いと、梁が壊れるからです(応力、たわみが大きすぎる)。


鉄筋コンクリートは自重の大きな材料です。スパンを長くすると、自分の重さで「たわみ」や応力が大きくなります。


一般的に、スパンは10m以内とします。※自重、たわみの意味は、下記が参考になります。

自重とは?1分でわかる意味、建築物、梁、コンクリートでの計算、読み方

たわみとは?1分でわかる意味、求め方、公式、単位、記号、計算法


なお、PCを使えば、10m以上のスパンで柱を配置することも可能です。※PCの意味は、下記が参考になります。

構造物の種類-PC構造と理論-

鉄筋コンクリート柱の特徴

鉄筋コンクリート柱は、下記の特徴があります。


引張力は鉄筋で負担する

圧縮力はコンクリートで負担する

鉄骨柱に比べて、変形しにくい

混同しやすい用語

鉄骨柱(てっこつばしら)

H形鋼や角形鋼管などの鋼材で構成する柱で、鉄骨造(S造)の主要な構造部材です。

鉄骨柱は鋼材のみで構成するため断面が小さく自重が軽いのに対して、鉄筋コンクリート柱は鉄筋とコンクリートを一体化させた大断面の柱であり、耐火性・遮音性・剛性に優れますが自重が大きくなります。

壁柱(かべばしら)

壁の中に埋め込まれた形状の柱で、一般的な独立柱と異なり壁と一体化して機能します。

壁柱は壁に埋め込まれた柱として壁と一体的に機能するのに対して、鉄筋コンクリート柱は独立した軸力・曲げを負担する独立柱を指すものであり、壁との関係・機能の形態が異なります。

試験での問われ方|管理人の一言

試験では「RC造の柱の構成(主筋+帯筋)」と「太さの目安(スパンの1/10程度)」を問う問題が出ます。主筋比や帯筋比の基準値も覚えましょう。

柱の主筋比は0.8%以上の確保が原則です。主筋が少なすぎると曲げ耐力が不足し、過剰すぎるとコンクリートの充填性が低下します。

RC造の柱は地震時に大きな応力を受けます。耐震設計では曲げ降伏先行・せん断破壊防止という粘り強い挙動を確保することが重要です。

鉄筋コンクリート柱を整理した表を示します。

項目内容備考
柱の太さの目安300〜1000mm程度構造計算で確認、梁断面に見合う大きさ
スパンの目安10m以内ごとに配置PCを使えば10m超も可
主な特徴耐火性・遮音性・剛性が高い鉄骨柱と比べ断面が大きく自重が大きい

まとめ

今回は鉄筋コンクリート柱について説明しました。意味が理解頂けたと思います。


鉄筋コンクリート柱は、鉄筋コンクリートの柱です。一般的に、スパン10m以内ごとに柱を配置します。


柱の太さは構造計算で確認しますが、梁の断面性能と同程度とします。下記も併せて参考にしてください。

長柱とは?1分でわかる意味、読み方、短柱との違い、座屈、応力割増

剛比とは?3分でわかる剛比の意味と計算方法

スパンとは何か?【図解】

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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。

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