家建物注文住宅の基礎土台が鉄筋コンクリート造の理由と性質

今回は基礎工事での重要な工程である鉄筋工事についてです。

建物位置に合わせて、基礎を作ってゆきます。基礎は多くの場合、鉄筋コンクリートで作られます。この鉄筋コンクリートは、単語としてはご存知の方も多いと思います。鉄筋(鉄の棒)とコンクリートを組み合わせて作る材料になります。

少し専門的な話になりますが、なぜ鉄筋とコンクリートを組合せるのでしょうか。これには様々な理由があります。

  1. 物理的(構造力学上)な理由
  2. 化学的な理由
  3. 材料工学的な理由

それぞれをさわりだけですが掘り下げてみましょう。

  1. 物理的(構造力学上)な理由

建築は地震や風といった自然の力が加わった場合でも、壊れない様にする必要があります。建物を支える構造物として使う材料は、それらの条件を満たすために効果的に使われる必要があります。外からの力が加わり建物が変形する時に、様々な部位を曲げる力が掛かるのですが、この時に材料には、「圧縮される力(=圧縮力)」と「引っ張られる力(=引張力)」が加わります。この圧縮力に対してコンクリートは有効に働くのですが、引張力に対してはあまり効果的に働きません。鉄はこれとは逆に引張力に有効に働くのですが、圧縮力は苦手としています。この双方の長所を組み合わせて短所を補っているのが鉄筋コンクリートといえます。

  1. 化学的な理由

鉄は酸化する事で錆びます。錆びる事により材料の強度が落ちて行く事になり、建築を支える構造材料としては、それを防ぐ必要があります。学校で習った化学で酸性とアルカリ性の話があったと思いますが、コンクリートを構成する材料[石灰、石、砂、水]はアルカリ性を示します。この性質を利用して、コンクリートが鉄筋を包み込むことによって、鉄の酸化を防ぐ事ができます。

また、コンクリートは石灰と水が化学反応をおこして硬化してゆきます。固まった後は基本的には水に溶ける事はなく、耐候性が高い材料です。ある程度の水の浸透は考えられるため、鉄筋をくるむコンクリート部分の厚みが重要になり、これを専門用語で「かぶり厚」といいます。このかぶり厚の管理は、鉄筋コンクリート工事の重要な項目とされています。

  1. 材料工学的な理由

材料は温度の上昇に伴い伸び、下降によって縮みます。地球上の様々な素材が微小な範囲で伸び縮みを繰り返しているのですが、その伸縮の仕方(長さや温度分布、割合など)はそれぞれ異なっています。そんな様々な素材の中でも、とりわけ鉄とコンクリートに関しては熱膨張率がほぼ一致しているのです。これはある意味奇跡でしょう!これを組み合わせようと考えた方の発想がまた素晴らしいです!!

といった具合に、運命的な組合せである鉄とコンクリートを実際の建物では、まず鉄筋を配置します。鉄筋の種類(鉄の種類、直径、形状)、間隔、本数は設計段階で構造計算によって定められているため、現場ではそれが間違い無く配置されているかの確認が必要です。また、先程の「かぶり厚」の管理も重要で、最終的にコンクリートの中に埋まる様に必要箇所にはスペーサーを入れる等、位置調整を行ってゆきます。

スラブ(床の事です)、梁部分では、配筋の仕方も異なるため、その状態を確認し写真に記録してゆきます。

また、建物内部から外に抜けてゆく設備関係に関しても、鉄筋をよける様に配管を設置しておき、コンクリートの打設に備えます。

石川利治
3*D空間創考舎一級建築士事務所

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2018年11月に、建築家31会 展示・トークショー・相談会 vol.29 @新宿パークタワーを開催します。

  2018年秋(11月)に、建築家31会 展示・トークショー・相談会 vol.26 at新宿パークタワーを開催します。 日時:2018年11月9日(金)~11日(日) 10:00〜18:00(9日は12:00〜) 場所:新宿パークタワー1F・ギャラリー3(入場無料)>>Map 主催:建築家31会 建築家31会の展示・トークショー・相談会は、全国で活動する建築家31人が集まり、それぞれの住宅事例を展示する模型展です。当日は会場内に建築家もおりますので、建築家との家づくりに興味のある方、設計事例を見てみたい方、建築家と話してみたい方など、どうぞお気軽にお越しください。 『家の話をしよう。』と題した家づくりトークショー を開催し、横浜赤レンガ倉庫で好評だったアイデアい住宅のプレゼンテーションと展示もする予定です。 >>期間中の建築家スケジュール 家づくりトークショー 2018年11月の建築家31会「展示・トークショー・相談会 vol.29@新宿パークタワー」で、建築家 × 協賛会社 による、実作品 × 納入商品 の解説トークショーを全日開催します。 11月10日(土) 12:30〜 小林真人 × 東京工営 「トラブルのないフローリング材の使い方」 フローリング材は使い方次第でより良く見せることも、逆にトラブルを招くこともあります。そんなポイントを実例によってお話します。 13:30〜 田邊恵一 × ディーエルディー 「炎を住まいで楽しむ」 私たちの文明に「炎」は欠かせませんでした。そして現代では生活インフラに不可欠な要素です。ただ「炎」の恩恵を受け、「炎を楽しむ文化」がもっと生活と密着しても良いと思います。このトークショーでは、いろいろな「炎」の楽しみ方や、接し方などいくつかの事例を通してお話しします。 14:30〜 古川達也 × エイチ・ジー・サービス 「地盤から考える家づくり」 住まいの安心・安全にとても関係する建物の足元、大事な地盤に着目します。土地が違えば地質が違い、建物の重さや形が違えば、足元に求める地盤のあり方も変わります。意外にも地盤づくりは、全ての家づくりにおいてオーダーメイド。弱い地盤には「地盤補強」も必要です。家づくりの前に、是非知っておきたい「地盤調査」「地盤補強」についてお話しします。 15:30〜 前田敦 × マードレ 「オーダーだからこそ実現するオンリーワンの暮らし」 自分らしく生きる! 家づくりには、そんなライフスタイルに合わせたキメの細かい対応と創造力が求められています。建築家とキッチンクリエーターとのコラボレーションにより、オーダーだからこそ実現できるオンリーワンの快適空間の事例を製作過程から裏話を交えて紹介します。 16:30〜 前田敦 × シリカライム 「内装材(壁・天井)でこんなに変わる家づくり」 あなたは内装材を決める際に何で決めていますか? 営業マンの持ってきたビニールクロスのカタログだけで決めていませんか?環境、素材、色、パターン、健康、機能といったいろいろな面から内装材について考え、世界で自分だけの内装空間を作り上げる。そんなお話が出来ればと思います。 11月11日(日) 12:30〜 髙野洋平 × イゼナ 「温熱環境が整った家づくり」 床下に設置した水の袋に蓄熱する空調システムをご紹介します。特別な設備を必要とせず、床暖房と同じ程度の導入費で家全体の温熱環境を整えるイゼナのアクアレイヤーです。実用例と効果、進行中の計画などをご紹介します。 13:30〜 筒井紀博 × 神谷コーポレーション 「知らなきゃ損する扉のあり方」 毎日の生活の中で、必ず一度は開け閉めする扉。あまり意識したことがないかもしれませんが、扉はとても奥が深いんです。既製品の扉からオーダーの扉まで、さまざまな機能、デザイン、可能性・・・。 これらを実例を交えながらお話いたします。 14:30〜 北島俊嗣 × 遠藤祥悟土地家屋調査士事務所 「家が建つ土地の形と広さ面積を示す敷地測量図と土地家屋調査士の力量」 注文住宅の設計は「敷地測量図」が無いと始められません。土地の形状や高低差、面積と道路との関係を測って敷地測量図を作って下さるのは「土地家屋調査士」さんです。土地家屋調査士さんの力量によって家づくりや建物計画の良し悪しが定まるときもあります。助けられた事例を紹介して力量のある方のご紹介をさせていただきます。 15:30〜 岡部克哉 × グラフィソフトジャパン 「施主と建築家を繋ぐコミュニケーションツールとしてのCADソフト」 単なる製図道具としてのCADソフトの使い方とCGを中心としたコミュニケーションの道具としてのCADソフト活用のご紹介 16:30〜 菰田真志 × NE-1 「家づくりのなかのインテリア」 いえの雰囲気を決める要素は建築のかたち以外にもいろいろあります。同じかたちでも仕上げによって気持ちよさだけではなく使い勝手も変わってきます。カーテンや家具、ラグなど可変なインテリアの使いかたで雰囲気を作るのもいえづくりの楽しさです。そんな話を実例を見ながら話そうと思います。 お問い合わせ先:info@kenchikuka31.net 建築家31会事務局 東京都港区南青山2-2-15 WinAoyamaビル–UCF917 Tel : 03-6869-1961 建築家31会では、お客様の家づくりのお手伝いをさせていただいています。 設計事務所というと、
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