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上端筋とは?1分でわかる意味、読み方、スラブ筋の上端筋と下端筋

この記事の要点

上端筋とは、梁やスラブの断面上部に配置される鉄筋で、支点部(連続梁の中間支点・固定端など)で発生する負の曲げモーメントに抵抗する

梁の上端筋と下端筋はそれぞれ負・正の曲げモーメントに対応して配置され、スラブでも同様に端部(支点部)に上端筋、中央部に下端筋を配置するのが基本である。

この記事では、上端筋とは何か、上端筋はどう読むのかを整理します。

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上端筋は、梁やスラブなど部材の上側に配置する鉄筋をいいます。


上端筋は「うわばきん」と読みます。また部材の下側に配置する鉄筋は、下端筋です。上端筋と下端筋の配筋量は、部材に作用する応力により異なります。


今回は、そんな上端筋の意味、読み方、スラブ筋の上端筋と下端筋について説明します。


上端の意味は、下記が参考になります。

上端・下端の読み方(うわば・したば)と天端(てんば)の違い

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上端筋とは?

上端筋とは、部材の上側(※上側を上端といいます)に配置する鉄筋です。下図をみてください。梁の断面図ですが、上側にある鉄筋が上端筋です。

梁の上端筋

また下側にある鉄筋を下端筋といいます。


梁やスラブは、上端と下端に曲げモーメントが作用します。例えば両端固定の梁では、下図の応力です。

梁の曲げモーメント

上端筋は、上端に作用する曲げモーメントに対して必要な、引張鉄筋量をいれます。※引張鉄筋については下記の記事が参考になります。

引張鉄筋比とは?3分でわかる梁と柱の引張鉄筋比の計算方法


特に地震時では、端部に作用する応力が大きく長期応力と足し合わせると上端筋の鉄筋量が多くなりやすいです。

上端筋の読み方

上端筋は「うわばきん」と読みます。また建築では、上側を「うわば」、下側を「したば」といいます。下記の用語は読み方を覚えておきましょう。


上端筋・・・うわばきん

下端筋・・・したばきん

上端・・・・うわば

下端・・・・したば

スラブ筋の上端筋と下端筋

スラブ筋にも、上端筋と下端筋があります。下図をみてください。

スラブの上端筋、下端筋

スラブの上端筋とは、上側に配置される主筋および配力筋です。同様に、下端筋は下側に配置される主筋、配力筋です。


※主筋とは、一般に短辺方向の鉄筋である。配力筋は、長辺方向の鉄筋を示す。


スラブも、梁と同様に端部では上端に曲げモーメントが作用します。よって、曲げモーメントに対して必要な引張鉄筋を配置します。


中央部は、主として下側に曲げモーメントが作用します。よって、原理的に上端筋量は減らしても良いのですが、実務では「中央上端筋は、端部上端筋と同じにする」ことも普通に行います。施工が簡単だからです。

梁の上端筋と下端筋

梁の上端筋と下端筋は、下図の鉄筋です。

梁の上端筋と下端筋

上端筋は、上端に作用する曲げモーメントに対して必要な配筋をします。単純梁の長期荷重時は、下側中央部の配筋量(下端筋の配筋量)が増えます。


ただし、連続梁などでは上端筋の配筋量も多くなるので注意が必要です。さらに、地震時では上端の曲げモーメントが増えるため、配筋量が多くなります。


梁の応力は、端部と中央で変わります。よって配筋量も下記のように場合分けします。


・外端上端部

・外端下端部

・内端上端部

・内端下端部

・中央上端部

・中央下端部


各部の応力により配筋量を決めますが、「外端上端」「内端上端」は比較的配筋量が増えます。「中央上端」は応力がほとんど作用しない箇所なので、配筋量は減ります。


ただし、スパンが短い梁などでは「外端」「内端」「中央」のように、配筋を分けることが施工的に難しいです。


よって、一番応力が大きな箇所で配筋を決めて「鉄筋を通し」ます。これを「通し配筋」といいます。

試験での問われ方|管理人の一言

試験では「上端筋が必要な位置(支点部・固定端)」と「下端筋(中央部・正の曲げ)」の使い分けを問う問題が出ます。モーメント図との対応を理解しましょう。

連続梁では支点上で負の曲げモーメントが最大となるため、上端筋量が最も多く必要になります。モーメント図の形状と配筋の関係を覚えましょう。

スラブの上端筋は端部の固定度によって配置範囲と定着長さが変わります。固定端・単純支持端での上端筋の扱いの違いを整理しておきましょう。

上端筋と下端筋の違いを整理した表を示します。

鉄筋名称配置位置主な負担応力
上端筋梁・スラブの上側負の曲げモーメント(支点部)
下端筋梁・スラブの下側正の曲げモーメント(中央部)
最大上端筋量の位置連続梁の支点上負の曲げが最大になるため

まとめ

今回は、上端筋について説明しました。上端筋の意味が理解頂けたと思います。意味は簡単なので、すぐにわかるでしょう。梁やスラブの応力図をイメージしながら、上端筋、下端筋のどちらが多くなるか見当がつくようにしましょう。

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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