そもそも鉄筋とは

鉄筋と聞くと、すぐに鉄筋コンクリートを連想される方も多いでしょう。ビルやマンションなどの建築物、高速道路や橋といった構造物には、必ずといっていいほど「鉄筋」が使われています。

でも、なぜ建築に鉄筋が必要なのか、よく知らないという方もいるのではないでしょうか。ここで改めて、鉄筋が重宝される理由や、その使われかたについて見てみましょう。

鉄筋コンクリートが使われる理由

コンクリートは、砂や砂利をセメントで固めた建築材料です。型に流し込むだけで自由に形を作れる上に、非常に硬いので、さまざまな構造物に使われています。

しかしコンクリートは、押し潰そうとする圧縮力には強いものの、引きちぎる引張力には弱いという特徴があります。反対に鉄は、引っ張る力に対しては強いのですが、圧縮力を受けると簡単に曲がったり変形したりしてしまいます。

この両者の欠点をお互いに補い合うよう開発されたのが鉄筋コンクリートです。コンクリートの中に鉄の棒を埋め込むことで、圧縮力にも引張力にも強い建築素材となるのです。

鉄筋とコンクリートは相性がいい

「コンクリートに強度を持たせるためなら、鉄以外の金属を埋め込んでもいいのでは?」と考える方もいるかもしれません。実際に、鉄よりも引張力に優れた金属もあります。

実はコンクリートのような硬い物体でも、周囲の温度によってわずかに膨張したり縮んだりしています。この温度変化による膨張率が、コンクリートと鉄はほぼ同じなのです。そのため、温度の変化によって剥がれたりひび割れたりすることがありません。

また鉄は、酸性の環境だと錆びて強度が下がってしまいます。しかしコンクリートは弱アルカリ性のため、埋め込まれた鉄が錆びにくく、長期間にわたって強度を保つことができます。

そのほかに、コンクリートは鉄への付着性が高いといった理由もあります。そのため、コンクリートの補強に鉄筋が使われているのです。

建築に使われる鉄筋の種類

建築に使われる鉄筋には、さまざまな種類がありますが、その形から大きく2つに分けられます。ひとつは断面が円形の丸鋼、もうひとつは表面がでこぼこになった異形棒鋼です。

丸鋼(まるこう)

鉄筋コンクリートが開発された当時は、丸鋼が埋め込まれていました。しかし、表面がツルツルしているとコンクリートがくっつきにくく、簡単に鉄筋を引き抜くことができてしまいます。

現在では、建築資材として丸鋼をそのまま使うことは、ほとんどありません。ロープを結びつけたりするアンカーなど、特殊な仕上げが必要な部分のみに使われています。

異形鉄筋(いけいてっきん)

丸鋼に代わる資材として開発されたのが、コンクリートが付着しやすいよう表面に凹凸をつけた異形鉄筋です。現在では、建築に使われる鉄筋のほとんどは異形鉄筋となっています。

異形鉄筋には、太さ、表面の凹凸の形状、配合されている成分など、多種多様なものがあります。建物のどの部分に使われるのか、どの程度の強度を持たせるのかなど、目的によって使い分けられています。

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