■目指せ！建築士【建築構造】鉄筋コンクリート構造
鉄筋コンクリート造の柱に関する事項。
【ＺＥ－３４１－２】
●解説
▼柱
①：柱の小径
・柱の小径は、その構造耐力上主要な支点間距離の１／１５以上。
②：主筋断面積
・主筋断面積の和は、コンクリート全断面積の０．８％以上。
③：異形鉄筋
・主筋は異形鉄筋でＤ１３以上、かつ、４本以上とし、帯筋と緊結する。
④：
・帯筋は丸鋼では９ｍｍ以上、異形鉄筋ではＤ１０以上を用いる。
・間隔は、梁の上下端より柱の小径の２倍の範囲では１０ｃｍ以下、その範囲外では１５ｃｍ以下とし、帯筋比は０．２％以上とする。
▼柱に加わる力
・柱はラーメン構造の場合、圧縮力と曲げモーメントが加わる。
・地震時は大きな曲げモーメントとせん断力が加わり、断面の大きさや長さは、地震時を考慮する必要がある。
・圧縮力は全断面に分担される。
①：細長い柱
・細長過ぎると圧縮力で座屈するが、水平力に対しては曲げ変化を起こし、太短い柱に比べ粘り強くなる。
②：太短い柱
・変形能力が少なく、せん断破壊の脆性破壊が生じる可能性があり危険性が高い。
・柱にスリットの無い腰壁や垂壁が取付けると太短い柱となる。
③：大きな圧縮力が加わる柱
・大きな圧縮力が加わると変形能力が少なくなり、ヒビ割れしにくくなる。
・せん断にいよる脆性破壊が起こる。
④：加わる圧縮力が小さい柱
・負担する圧縮力が小さい柱の変形能力は、大きな圧縮力が加わる柱より大きく、粘り強い。
▼柱の配筋
・柱の鉄筋は主筋と帯筋で組立てる。
①：主筋
・圧縮力の軸方向力と曲げモーメントに抵抗する。
・主筋は対称に配置し、地震時に受ける水平力は、一方ではなくどの方向からも受ける。
②：帯筋
・主筋に対して直角方向に配置された鉄筋。
・コンクリートと共にせん断力に抵抗する。
・コンクリートを拘束する事により、強度、靭性を増す。
・主筋の座屈を防止し、地震力により、柱のコンクリートがせん断破壊しても主筋の座屈防止となる。
▼地震に強い柱
・せん断耐力が大きく、粘り強い柱を造る。
・太短い柱にはせず、袖壁や腰壁を接続せずスリットを入れる。
・１本に負担させる圧縮応力度を小さく設計する。
・コンクリート強度を大きくする。
・帯筋を密に配置する。
【用語】
・帯筋・・・柱の上下端部に密に入れ、フープとも言う。
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