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S造とRC造の柱について 柱の鉄筋の拾い出し具体例

柱は構造体の重要構造部材です。

この記事では、S造基礎の柱に使用される鉄筋の拾い出し方法について解説しています。

柱とは?

そもそも柱とはどのような部材でしょうか?

柱は梁やスラブの荷重を基礎地盤に伝える構造部材であり、構造物の種類によって柱の種類も様々です。

W造、RC造、S造、それぞれについての柱の特徴を見ていきます。

W造の柱

一般的な柱のイメージは木造の柱かと思います。

自然材料の木材を使用するW造の場合は、木取り(木の切断方法)によって柱の材料にふさわしい材料を選定します。

柱には芯持材を使用する

木材に芯を残しつつ木取りした材料を芯持材(しんもちざい)といいます。

芯持材は、鉛直荷重にとても強く、柱としての材料にとても優れています。

芯持材は、適切に背割り(せわり)をすることで余計なひび割れを防止しつつ使用することが多いです。

一方、芯去材は鉛直荷重に弱いので、柱の部材として使用することはありませんが、見た目が非常に美しいので目に見える部位に使用されることが多々あります。

RC造の柱

RC造の構造物は耐火性に優れており、建築分野であれば老人ホーム等の低層集合住宅やマンション、病院などの公共施設に多く使われています。

木造の柱と違って、RC造の場合は構造部材に鉄筋が使用され、柱と梁、スラブは適切な定着を取ることで1つの構造体として成立します。

RC造の基本知識 構造特性から施工フローをご紹介

S造の柱

S造の建屋部分の柱は鉄骨ですが、S造の構造物でも基礎部分はRC造になります。

建屋部分の鉄骨の柱と基礎の接合方法は半剛接合になり、地震時に発生する断面力に抵抗するためにアンカーボルトが設置されます。

阪神淡路大震災の経験から設計基準が変わった

1995年の阪神淡路大震災発生時、上記の柱脚部の破壊によるS造構造物の被害が多発しました。

この原因は、鉄骨柱脚に設計時に想定した以上の断面力(曲げモーメント)が発生したためです。

構造物の耐震性を向上させるために、柱脚部の接合詳細を見直す建築基準法の改正が行われました。

平成7年 阪神・淡路大震災 建築震災調査委員会中間報告

柱の鉄筋の拾い出し

柱に使用される鉄筋は主に主筋と帯筋の2種類です。

主筋は、柱に生じる断面力(軸力と曲げモーメント)に抵抗する鉄筋です。

帯筋は、主筋を囲うように配筋され、柱に生じる断面力(せん断力)に抵抗する鉄筋です。

建築基準法では柱は以下のように定義されています。

建築基準法での柱の定義

1.主筋は4本以上とし、帯筋と緊結する

2.帯筋の径は6mm以上とし、その間隔は15cm以下で、かつ最も細い鉄筋の径の15倍以下とする

3.帯筋比は0.2%以上とする

4.一般には柱の最小径は、主要支点間の距離の1/15以上とする

5.主筋の断面積の和は、コンクリート全断面積の0.8%以上とする

柱の基本的な内容が分かったところで、柱の鉄筋の拾い出しについて見ていきます。

柱の主筋

柱の主筋はベース筋の上部に設置するので、安定させるためにベース筋のピッチを参考にアンカーの長さを決定します。

例えばベース筋のピッチが100mmであれば150mmとします。

構造図を確認して柱の主筋の長さを決定します。

四隅フックの有無

S造基礎の場合は柱の組立の前作業としてアンカーボルトのセット作業があります。

柱の四隅にはフック付きの主筋を設置することが一般的ですが、現場によってはアンカーセットが干渉するため、四隅フックが省略される場合もあります。

継ぎ手の位置

継手位置は構造上の弱点となります。

継手位置は、断面力が大きく作用するような柱の基部や梁のスパン中央部に設けることは避けることや、同一断面に集めないこと等が原則です。

鉄筋の継ぎ手の種類は主に3種類あります。

鉄筋の継ぎ手の種類

1.重ね継手

2.ガス圧接継手

3.機械式継手

柱の継ぎ手は、一般的には2.ガス圧接継手になります。

柱の継ぎ手の位置は、基部から500mm且つ柱せいの1/4を離した部分に設けます。


建築工事標準仕様書・同解説 JASS5 鉄筋コンクリート工事 より

はかま筋は柱に干渉する部分は分割する

はかま筋がある場合を見ていきましょう。

はかま筋とは、フーチングの上部に配置するもので、90度のフックとアンカーがついたものが一般的です。

一般的に、はかま筋は一本の鉄筋の両端にフックとアンカーをつけたものを使用します。

ただし、柱の鉄筋に干渉するはかま筋は、柱の主筋・帯筋が邪魔で設置できないため、一本の鉄筋では組立ができません。

柱に干渉する部分は、分割してはかま筋を作成することになります。

はかま筋の分割の本数を設定することで、柱に干渉するはかま筋を分割していきます。

柱の帯筋

帯筋の拾い出し方法は非常に単純で、柱せい/帯筋のピッチ+1本で本数を拾い出すことができます。

TOPHOOPは2本にする

柱筋の最上部は、ひび割れ防止対策として、帯筋を2本設置するのが一般的です。

まとめ

本記事では、W造、S造、RC造それぞれの構造物の柱の役割や特徴を解説したうえで、柱に使用される鉄筋材料の具体的な拾い出し方法を見ていきました。

現場管理の参考にしてください。

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