
鉄筋(鉄筋バーの略)は、まとめて鉄筋または鉄筋として知られ、[1]鉄筋コンクリートや鉄筋石積み構造物を形成するためにコンクリートに追加される張力装置であり、張力を受けたコンクリートを強化および補助します。コンクリートは圧縮に対しては強いですが、引張強度は低いです。鉄筋は通常、構造物の引張強度を大幅に高める鋼棒で構成されています。鉄筋の表面には、コンクリートとの結合を促進し、滑りのリスクを軽減するために、連続した一連のリブ、突起、またはくぼみがあります。
最も一般的な鉄筋は炭素鋼で、通常は表面に変形パターンがエンボス加工された熱間圧延丸棒で構成されています。鉄筋とコンクリートの熱膨張係数はほぼ同じであるため、[2]鉄筋で補強されたコンクリート構造部材は温度変化による 差応力が最小限に抑えられます。
他に入手しやすい鉄筋の種類としては、ステンレス鋼や、ガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維で作られた複合材の鉄筋があります。炭素鋼の鉄筋は、特に海水環境で使用する場合に腐食の影響に耐えるように設計された亜鉛またはエポキシ樹脂でコーティングされることもあります。竹は、コンクリート構造物の鉄筋の有効な代替品であることが示されています。[3] [4]これらの代替タイプは、より高価であるか、機械的特性が劣る傾向があるため、炭素鋼では満たせない特定の性能要件を物理的特性が満たす特殊な構造物でより頻繁に使用されます。
歴史

石造建築における鉄筋は古代から使用されており、ローマではアーチの建設に鉄や木の棒が使用されていました。鉄製のタイロッドとアンカープレートは、後に中世ヨーロッパ全土で、アーチ、ヴォールト、キューポラを補強する装置として採用されました。[5] [6] 14世紀のヴァンセンヌ城では2,500メートルの鉄筋が使用されました。[7]
18世紀、ロシアの実業家アキンフィー・デミドフの命令で建設されたネビャンスクの斜塔の骨組みには鉄筋が使われた。鉄筋に使われた鋳鉄[要出典]は高品質で、今日に至るまで鉄筋に腐食は見られない。塔の骨組みは鋳鉄製のテント屋根に接続されており、その上には最古の避雷針の一つが設置されていた。[8]
しかし、鉄筋が最大の強度を発揮したのは、19世紀半ばに鉄筋をコンクリートに埋め込むようになってから(現代の鉄筋コンクリートが作られる)、ようやくのことでした。1850年代にはヨーロッパと北米で数人が鉄筋コンクリートを開発しました。その中には、パリで鉄筋コンクリートの船を建造したフランスのジョセフ・ルイ・ランボ(1854年)や、鉄筋コンクリートの梁を製造してテストした米国のタデウス・ハイアットなどがいます。フランスのジョセフ・モニエは、鉄筋コンクリートの発明と普及で最も著名な人物の一人です。フランスの庭師であるモニエは、1867年に鉄筋コンクリートの植木鉢の特許を取得し、その後、鉄筋コンクリートの水槽や橋の建設に着手しました。[9]

アメリカで活躍したイギリス人エンジニア兼建築家のアーネスト・L・ランサムは、コンクリート構造における鉄筋の開発に大きく貢献した。彼はねじれた鉄筋を発明したが、これはカリフォルニア州ストックトンのフリーメーソン会館の自立型歩道を設計しているときに最初に思いついたものだった。しかし、彼のねじれた鉄筋は当初は評価されず、カリフォルニア技術協会でメンバーがねじれは鉄を弱めると主張して嘲笑されたこともあった。[10] 1889年、ランサムは西海岸で主に橋の設計に携わった。そのうちの1つ、サンフランシスコのゴールデンゲートパークにあるアルボード・レイク橋は、アメリカで建設された最初の鉄筋コンクリート橋であった。彼はこの構造にねじれた鉄筋を使用した。[11]
ランサムがねじれた鉄筋を発明していたのと同時期に、CAP ターナーは滑らかな丸棒で補強したコンクリート床スラブの「マッシュルーム システム」を設計し、ジュリアス カーンは、上向きに 45 度傾斜した平板フランジを備えた革新的な圧延ダイヤモンド形鉄筋の実験を行っていました (1902 年に特許を取得)。カーンは、この補強システムを備えたコンクリート梁がウォーレントラスのように曲がると予測し、この鉄筋をせん断補強材としても考えました。カーンの補強システムは、コンクリート梁、根太、柱に組み込まれました。
このシステムは、カーンの同時代の工学者たちから賞賛と批判の両方を受けた。ターナーは、コンクリート構造物に壊滅的な破壊を引き起こす可能性があるとして、このシステムに対して強い反対を表明した。彼は、コンクリート梁のカーンの補強システムがウォーレン トラスとして機能するという考えを拒否し、またこのシステムでは、せん断応力が最大となる単純支持梁の端部で十分なせん断応力補強が得られないことにも注目した。さらに、ターナーは、カーンのシステムでは柱の梁に縦方向の補強がないため、脆性破壊を引き起こす可能性があると警告した。
この種の崩壊は、1906年に建設中に起きたカリフォルニア州ロングビーチのビクスビーホテルの部分的な崩壊やニューヨーク州ロチェスターのイーストマンコダックビルの完全な崩壊に現れた。しかし、どちらの崩壊も労働の質の悪さが原因であると結論付けられた。建設の標準化の要求が高まるにつれて、カーンのような革新的な補強システムは脇に追いやられ、今日見られるコンクリート補強システムが好まれるようになった。[12]
鉄筋の変形に関する要件は、1950 年頃まで米国の建設業界では標準化されていませんでした。現代の変形に関する要件は、「コンクリート補強用異形鉄筋の変形に関する暫定仕様」ASTM A305-47T で確立されました。その後、特定の鉄筋サイズでリブの高さを増やし、リブの間隔を減らす変更が加えられ、1949 年に更新された標準 ASTM A305-49 が発行されたときに「暫定」という修飾語が削除されました。ASTM A615 や ASTM A706 など、現在の鉄筋補強の仕様に記載されている変形に関する要件は、ASTM A305-49 で指定されているものと同じです。[13]
コンクリートや石材への使用

コンクリートは圧縮には非常に強いが、引張には比較的弱い材料です。コンクリートの挙動のこの不均衡を補うために、引張荷重を支える鉄筋がコンクリートに鋳造されます。ほとんどの鉄筋は一次補強と二次補強に分けられます。
- 一次補強とは、設計荷重を支えるために構造全体に必要な抵抗を保証するために使用される鋼鉄を指します。
- 二次補強は、分布補強または熱補強とも呼ばれ、亀裂を制限し、温度変化や収縮などの影響によって生じる応力に耐えるのに十分な局所的な抵抗を提供することで、耐久性と美観上の理由から採用されます。
二次的な用途としては、石積み壁に埋め込まれた鉄筋が挙げられます。これには、モルタル目地に水平に(ブロックの4列目または5列目ごとに)配置された鉄筋と、セメントブロックと芯入りレンガの水平方向の隙間に垂直に(その後グラウトで固定)配置された鉄筋の両方が含まれます。グラウトで固定された石積み構造は、コンクリートと同様の特性(圧縮抵抗は高いが、引張荷重を支える能力は限られている)を備えています。鉄筋が追加されると、「強化石積み」と呼ばれます。
同様のアプローチ(人工ブロックの設計された空隙に鉄筋を垂直に埋め込む)は、乾式敷設の景観壁でも使用され、少なくとも最下層を地面に固定します。これは、人工コンクリートまたは木製の景観タイで作られた壁の最下層および/またはデッドマンを固定するためにも使用されます。
珍しいケースでは、ネビャンスク塔の石積みを拘束し補強する鉄製のタイバーや、ローマやバチカンの古代建造物のように、鉄筋が埋め込まれて部分的に露出している場合もあります。
身体的特徴
鉄筋の熱膨張係数は現代のコンクリートとほぼ同じです。そうでなければ、設置場所の温度とは異なる温度で縦方向および垂直方向の応力が加わり、問題が生じます。[14]鉄筋にはコンクリートに機械的に結合するリブがありますが、それでも高い応力がかかるとコンクリートから引き抜かれる可能性があり、これは構造物の大規模な崩壊に伴ってよく起こります。このような破損を防ぐため、鉄筋は隣接する構造部材に深く埋め込まれるか(直径の40~60倍)、端を曲げてフックにかけ、コンクリートや他の鉄筋の周りに固定します。この前者の方法では摩擦が増して鉄筋を固定し、後者ではコンクリートの高い圧縮強度を利用します。
一般的な鉄筋は未仕上げの焼き入れ鋼でできているため、錆びやすいです。通常、コンクリートのカバーは腐食反応を避けるためにpH値を 12 以上にすることができます。コンクリートのカバーが少なすぎると、表面からの炭酸化や塩分の浸透によってガード機能が損なわれる可能性があります。コンクリートのカバーが多すぎると、ひび割れ幅が大きくなり、局所的なガード機能が損なわれる可能性があります。錆は、錆が発生した鋼よりも大きな体積を占めるため、周囲のコンクリートに強い内部圧力をかけ、ひび割れ、剥離、そして最終的には構造上の欠陥につながります。この現象は、酸化物ジャッキングとして知られています。
これは、冬季に道路に塩を撒く橋梁や海洋用途など、コンクリートが塩水にさらされる場合に特に問題となる。コーティングされていない耐腐食性の低炭素/クロム(マイクロコンポジット)、シリコン青銅、エポキシコーティング、亜鉛メッキ、またはステンレス鋼の鉄筋は、初期費用は高いが、プロジェクトの耐用年数全体では大幅に費用が安いという状況で使用できる。[15] [16]
エポキシコーティングされた鉄筋を扱う際は、輸送、製造、取り扱い、設置、コンクリート打設の過程で特別な注意を払う必要がある。損傷があると、これらの鉄筋の長期的な耐食性が低下するからである。 [17]損傷したエポキシコーティングされた鉄筋であっても、コーティングされていない鉄筋よりも優れた性能を示しているが、鉄筋からのエポキシコーティングの剥離やエポキシフィルムの下の腐食の問題が報告されている。[18]これらのエポキシコーティングされた鉄筋は、米国で7万以上の橋梁デッキに使用されているが、この技術は、その性能の低さから、2005年時点で徐々に廃止され、ステンレス鋼の鉄筋が採用されつつある。[19] [20]
変形の要件は、ASTM A615 や ASTM A706 などの鉄筋補強の米国標準製品仕様に記載されており、ラグの間隔と高さを規定しています。
繊維強化プラスチック鉄筋は、腐食が激しい環境でも使用されます。柱を補強するためのスパイラル、一般的なロッド、メッシュなど、さまざまな形状で利用できます。市販されている鉄筋のほとんどは、熱硬化性ポリマー樹脂にセットされた一方向繊維で作られており、FRP と呼ばれることがよくあります。
非常に繊細な電子機器を備えた研究施設や製造施設などの特殊な建築物では、電気を通さない補強材の使用が必要になる場合があり、医療用画像機器室では干渉を避けるために非磁性が必要になる場合があります。FRP 鉄筋、特にガラス繊維タイプの鉄筋は電気伝導性が低く、非磁性であるため、このようなニーズによく使用されます。透磁率の低いステンレス鋼鉄筋も利用可能で、磁気干渉の問題を回避するために使用されることがあります。
鉄筋は地震などの衝撃によってもずれ、構造上の破損につながることがあります。その代表的な例は、1989 年のロマ プリエタ地震によってカリフォルニア州オークランドのサイプレス ストリート高架橋が崩壊し、42 人が死亡しました。地震の揺れによって鉄筋がコンクリートから飛び出し、座屈しました。円周方向の鉄筋を増やすなど、最新の建物設計により、この種の破損に対処することができます。
サイズとグレード
米国サイズ
米国/ヤードポンド法のバー サイズでは、バー サイズ #2 から #8 まで直径が1 ⁄ 8インチ (3.2 mm) 単位で示されるため、#8 = 8 ⁄ 8インチ = 1 インチ (25 mm) の直径となります。
このシステムには分数表記の鉄筋サイズはありません。"#" 記号は数字記号を表し、"#6" は "number six" と読みます。"#" 記号の使用は米国サイズでは慣例ですが、代わりに "No." が使用されることもあります。業界では、鉄筋は、4/8 インチ (または 1/2 インチ) の鉄筋を "four-bar" と表すなど、鉄筋の直径を記述子として使用する略語で知られています。
バーの断面積はπr ²で表され、(バーのサイズ/9.027)²となり、(バーのサイズ/9)²平方インチと近似されます。たとえば、#8バーの断面積は(8/9)² = 0.79平方インチです。
#8より大きいサイズの鉄筋は、1 ⁄ 8インチルールに不完全に従っており、歴史的慣習により#12~13、および#15~17のサイズはスキップされます。初期のコンクリート構造物では、1インチ以上の鉄筋は正方形の断面でのみ利用可能であり、1957年頃に大型の異形丸鉄筋が利用可能になると、[21]業界では、以前使用されていた標準的な正方形の鉄筋サイズと同等の断面積を提供するように製造されました。同等の大型丸形状の直径は、最も近い1 ⁄ 8インチに丸められ、鉄筋のサイズを提供します。たとえば、#9の鉄筋の断面積は1.00平方インチ(6.5 cm 2)であるため、直径は1.128インチ(28.7 mm)です。#10、#11、#14、および#18のサイズは、それぞれ1 1 ⁄ 8インチ、1 1 ⁄ 4、1 1 ⁄ 2、および2インチの角鉄筋に対応します。[22]
#3 より小さいサイズは、もはや標準サイズとして認識されていません。これらは、最も一般的には、単純な丸い非変形棒鋼として製造されますが、変形して製造することもできます。#3 より小さいサイズは、通常、「バー」ではなく「ワイヤ」製品と呼ばれ、公称直径またはワイヤ ゲージ番号で指定されます。#2 バーは、鉛筆とほぼ同じサイズであるため、非公式に「鉛筆棒」と呼ばれることがよくあります。
メートル単位のプロジェクトで米国/ヤードポンド法サイズの鉄筋が使用される場合、同等のメートル法サイズは通常、最も近いミリメートルに丸められた公称直径として指定されます。これらは標準のメートル法サイズとは見なされないため、ソフト変換または「ソフト メートル法」サイズと呼ばれることがよくあります。米国/ヤードポンド法の鉄筋サイズ システムでは、公称鉄筋直径をミリメートルで示す実際のメートル法の鉄筋サイズ (具体的には、10、12、16、20、25、28、32、36、40、50、および 60 番) の使用を「代替サイズ」仕様として認識します。米国/ヤードポンド法サイズを実際のメートル法サイズに置き換えることはハード変換と呼ばれ、物理的に異なるサイズの鉄筋が使用されることがあります。

- ^ 歴史的なサイズの指定ですが、現在は一般的には使用されていません。[要出典]
カナダサイズ

メートル法のバー指定は、バーの公称直径をミリメートル単位で表し、最も近い 5 mm に丸められます。
ヨーロッパサイズ
メートル法のバーの表記は、バーの公称直径をミリメートルで表します。ヨーロッパで推奨されるバーのサイズは、EN 10080規格の表6に準拠するように指定されていますが、[23]さまざまな国の規格が依然として有効です(例:英国のBS 4449)。スイスでは、いくつかのサイズがヨーロッパ規格と異なります。
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オーストラリアサイズ
コンクリート構造物に使用される補強材は、オーストラリア規格 AS3600 (コンクリート構造物) および AS/NZS4671 (コンクリート用鉄筋) の要件に従います。試験、溶接、亜鉛メッキに適用される規格は他にもあります。
補強材の指定は、AS/NZS4671 で次の形式で定義されています。
形状/セクション
D- 異形リブ付きバー、R- 丸棒 / 平棒、I- 異形インデント付きバー
延性クラス
L- 低延性、N- 通常延性、E- 地震延性(地震)
標準グレード(MPa)
250N、300E、500L、500N、500E
- 例:
- D500N12は異形棒鋼で、強度500MPa、通常の延性、公称直径12mmです。別名「N12」とも呼ばれます。
棒鋼は通常、単に「N」(熱間圧延異形棒鋼)、「R」(熱間圧延丸棒)、「RW」(冷間引抜リブ付きワイヤ)または「W」(冷間引抜丸棒)と略されます。これは、形状から降伏強度と延性クラスを推測できるためです。たとえば、市販されているワイヤはすべて降伏強度が 500 MPa で延性が低いのに対し、丸棒は 250 MPa で通常の延性です。
ニュージーランド
コンクリート構造物に使用される鉄筋は、AS/NZS4671 (コンクリート用鉄筋) の要件に従います。試験、溶接、亜鉛メッキに適用されるその他の規格もあります。
'鉄筋グレード 300 および 500 クラス E
インド
鉄筋は、IS:1786-2008 FE 415/FE 415D/FE 415S/FE 500/FE 500D/FE 500S/FE 550、FE550D、FE 600 に従って、次の等級で使用できます。鉄筋は高圧の水で急冷されるため、外面は硬化しますが、内部の芯は柔らかいままです。鉄筋にはリブが付けられているため、コンクリートのグリップが向上します。沿岸地域では、耐用年数を延ばすために亜鉛メッキ鉄筋が使用されます。BIS 鉄筋のサイズは、10、12、16、20、25、28、32、36、40、50 ミリメートルです。
ジャンボおよびネジ付きバーのサイズ
非常に大きなサイズの鉄筋は広く入手可能で、専門メーカーによって製造されています。タワーや看板業界では、大型構造物のアンカーロッドとして「ジャンボ」バーがよく使用されます。これは、端にねじ山を切って標準的なアンカーナットを取り付けられるように、やや大きめのブランクから製造されます。[24] [25]また、完全にねじ山が切られた鉄筋は、非常に粗いねじ山で製造され、鉄筋の変形基準を満たし、カスタムナットやカプラを使用できます。[26]これらの慣習的なサイズは一般的に使用されていますが、それに関連するコンセンサス標準はなく、特性はメーカーによって異なる場合があります。
成績
鉄筋には、降伏強度、極限引張強度、化学組成、伸び率が異なる等級と仕様のものがあります。
グレードを単独で使用した場合、許容される最小降伏強度のみが示されるため、鉄筋の製品要件を完全に説明するには、材料仕様のコンテキストで使用する必要があります。材料仕様では、グレードの要件だけでなく、化学組成、最小伸び、物理的許容差などの追加特性も設定されます。製造された鉄筋は、検査およびテスト時に、グレードの最小降伏強度およびその他の材料仕様要件を超えている必要があります。
米国での使用では、等級の指定はksi (1000 psi)単位の鉄筋の最小降伏強度に等しくなります。たとえば、等級 60 の鉄筋の最小降伏強度は 60 ksi です。鉄筋は等級 40、60、75 で製造されるのが最も一般的で、等級 80、100、120、150 ではより高い強度のものも容易に入手できます。等級 60 (420 MPa) は、現代の米国の建設で最も広く使用されている鉄筋等級です。歴史的等級には 30、33、35、36、50、55 がありますが、これらは現在では一般的に使用されていません。
一部のグレードは特定のバー サイズ専用に製造されています。たとえば、ASTM A615 では、グレード 40 (280 MPa) は、米国のバー サイズ #3 から #6 (ソフト メトリック No.10 から 19) のみに供給されます。特定のバー サイズで使用可能な材料グレードの制限は、使用される製造プロセスや、使用される管理された品質の原材料の可用性に関係する場合があります。
材料仕様の中には複数の等級を網羅しているものもあり、そのような場合には材料仕様と等級の両方を示す必要がある。材料仕様に他の等級の選択肢がない場合でも、混乱をなくし、材料の代替を行った場合に起こり得る潜在的な品質問題を回避するために、エンジニアリング文書には鉄筋等級が通常記載される。「Gr.」は「等級」の一般的なエンジニアリング略語で、大文字とピリオドの使用法が異なる。[27]
耐震工学や耐爆設計など、降伏後の挙動が予想される特定のケースでは、最大降伏強度や引張強度と降伏強度の最小比などの特性を予測および制御できることが重要です。ASTM A706 Gr. 60 は、最小降伏強度 60 ksi (420 MPa)、最大降伏強度 78 ksi (540 MPa)、最小引張強度 80 ksi (550 MPa)、実際の降伏強度の 1.25 倍以上、およびバーのサイズによって異なる最小伸び要件を持つ、制御された特性範囲の材料仕様の例です。
メートル法を使用する国では、グレードの指定は通常、メガパスカル(MPa) 単位の降伏強度で表されます。たとえば、グレード 400 (米国のグレード 60 に似ていますが、メートル法のグレード 420 は実際には米国のグレードとまったく同じです) などです。
ACI および ASTM によって発行されている一般的な米国の仕様は次のとおりです。
- アメリカコンクリート協会:「ACI 318-14 構造コンクリートに関する建築基準法の要件と解説」、ISBN 978-0-87031-930-3 (2014)
- ASTM A82: コンクリート補強用普通鋼線の仕様
- ASTM A184/A184M: コンクリート補強用異形鋼棒マットの仕様
- ASTM A185: コンクリート補強用溶接平鋼ワイヤファブリックの仕様
- ASTM A496: コンクリート補強用異形鋼線の仕様
- ASTM A497: コンクリート補強用溶接異形鋼線織物の仕様
- ASTM A615/A615M: コンクリート補強用異形および普通炭素鋼棒
- ASTM A616/A616M: コンクリート補強用レール鋼異形棒鋼および平棒鋼の仕様
- ASTM A617/A617M: コンクリート補強用車軸鋼異形棒鋼および平棒鋼の仕様
- ASTM A706/A706M: コンクリート補強用低合金鋼異形棒鋼および平鋼
- ASTM A722/A722M: プレストレストコンクリート用高強度鋼棒の標準仕様
- ASTM A767/A767M: コンクリート補強用亜鉛メッキ鋼棒の仕様
- ASTM A775/A775M: エポキシコーティング鉄筋の仕様
- ASTM A934/A934M: エポキシコーティングプレハブ鉄筋の仕様
- ASTM A955: コンクリート補強用の異形および普通ステンレス鋼棒 (透磁率試験を指定する場合は補足要件 S1 を使用)
- ASTM A996: コンクリート補強用のレール鋼および車軸鋼異形棒鋼
- ASTM A1035: コンクリート補強用異形および平鋼低炭素クロム鋼棒の標準仕様
ASTM マーキング指定は次のとおりです。
- 'S'ビレットA615
- 'I' レール A616 ( 「ASTM A616 / A616M - 96a コンクリート補強用レール鋼異形棒鋼および平棒鋼の標準仕様 (1999 年に撤回、A996 に置き換えられました)」。Astm.org。2012年 8 月 24 日閲覧。)
- 'IR' レールは補足要件 S1 A616 を満たしています。「ASTM A616 / A616M - 96a コンクリート補強用レール鋼異形棒鋼および平棒鋼の標準仕様 (1999 年に撤回、A996 に置き換えられました)」。Astm.org。2012年 8 月 24 日閲覧。)
- 'A' 車軸 A617 「ASTM A617 / A617M - 96a コンクリート補強用車軸鋼異形棒鋼および平棒鋼の標準仕様 (1999 年撤回、A996 に置き換えられました)」。Astm.org。2012年 8 月 24 日閲覧。)
- 「W」低合金 — A706
ヨーロッパでは歴史的に、鉄筋は降伏強度が約 250 MPa (36 ksi) の軟鋼材でできています。現代の鉄筋は高降伏強度鋼でできており、降伏強度は一般的に 500 MPa (72.5 ksi) です。鉄筋はさまざまな等級の延性で供給できます。より延性のある鋼は変形時にかなり多くのエネルギーを吸収することができます。これは地震力に抵抗する挙動であり、設計に使用されます。これらの高降伏強度延性鋼は通常、熱機械加工処理法である TEMPCORE プロセス[28]を使用して製造されます。完成品 (シートやレールなど) を再圧延して鉄筋を製造することは許可されていません。[29]構造用鋼とは対照的に、鉄筋の鋼の等級はまだヨーロッパ全体で統一されておらず、各国が独自の国家規格を持っています。ただし、EN 10080 および EN ISO 15630 では仕様と試験方法が標準化されています。
- BS EN 10080: コンクリート補強用鋼。溶接可能な補強鋼。一般。(2005)
- BS 4449: コンクリート補強用鋼。溶接可能な補強鋼。バー、コイル、およびコイル解除製品。仕様。(2005/2009)
- BS 4482: コンクリート製品の補強用鋼線。仕様 (2005)
- BS 4483: コンクリート補強用鋼繊維。仕様 (2005)
- BS 6744: コンクリートの補強および使用のためのステンレス鋼棒。要件および試験方法。(2001/2009)
- DIN 488-1: 鉄筋 - パート 1: 等級、特性、表示 (2009)
- DIN 488-2: 鉄筋 - パート 2: 鉄筋棒 (2009)
- DIN 488-3: 鉄筋 - パート 3: コイル状の鉄筋、鋼線 (2009)
- DIN 488-4: 鉄筋 - パート 4: 溶接布 (2009)
- DIN 488-5: 鉄筋 - パート 5: ラチス桁 (2009)
- DIN 488-6: 鉄筋 - パート 6: 適合性の評価 (2010)
- BS EN ISO 15630-1: コンクリートの補強およびプレストレス用鋼。試験方法。鉄筋、線材およびワイヤ。(2010)
- BS EN ISO 15630-2: コンクリートの補強およびプレストレス用鋼。試験方法。溶接布。(2010)
鉄筋の配置

鉄筋ケージは、一般的に油圧ベンダーとシアーを使用して、プロジェクト現場の内外で製造されます。ただし、小規模またはカスタム作業の場合は、ヒッキーと呼ばれるツール、または手動鉄筋ベンダーで十分です。鉄筋は、鉄筋固定者(「ロッドバスター」またはコンクリート鉄筋作業者) によって配置され、バーサポートとコンクリートまたはプラスチックの鉄筋スペーサーが鉄筋をコンクリート型枠から分離して、コンクリートカバーを確立し、適切な埋め込みが確実に達成されるようにします。ケージ内の鉄筋は、スポット溶接、鋼線の結束、場合によっては電動鉄筋タイア、または機械的接続によって接続されます。エポキシコーティングまたは亜鉛メッキ鉄筋を結ぶには、通常、それぞれエポキシコーティングまたは亜鉛メッキワイヤが使用されます。
あぶみ

スターラップは鉄筋ケージの外側部分を形成します。スターラップ(「鉄筋リンク」や「せん断リンク」と呼ばれることが多い)の機能は、主鉄筋に構造を与えること、コンクリートの覆いの適切なレベルを維持すること、および支持要素全体で力を均等に伝達することです。[30]スターラップは通常、梁では長方形、橋脚では円形で、土木技術者または構造技術者が建設図面で定義した 柱または梁に沿って一定の間隔で配置されます。
溶接
アメリカ溶接協会 (AWS) D 1.4 は、米国における鉄筋の溶接の慣行を規定しています。特別な配慮がなければ、溶接可能な鉄筋はW グレード(低合金 - A706) のみです。ASTM A706 仕様に従って製造されていない鉄筋は、通常、「炭素当量」を計算しないと溶接に適しません。炭素当量が 0.55 未満の材料は溶接できます。
ASTM A 616 および ASTM A 617 (現在は統合規格 A996 に置き換えられています) の鉄筋は、化学組成、リン、および炭素含有量が制御されていない再圧延レール鋼および再圧延レール車軸鋼です。これらの材料は一般的ではありません。
鉄筋ケージは通常ワイヤーで結ばれますが、ヨーロッパでは長年スポット溶接が標準であり、米国でも一般的になりつつあります。プレストレストコンクリート用の高強度鋼は溶接できません。[引用が必要]
ロール内の補強材の配置
ロール補強システムは、短期間で大量の補強材を配置するための、非常に高速でコスト効率の高い方法です。[31]ロール補強材は通常、現場外で準備され、現場で簡単に広げられます。ロール補強材の配置は、スラブ(デッキ、基礎)、風力発電マストの基礎、壁、スロープなどにうまく適用されています。
機械的接続
「メカニカル カップラー」または「メカニカル スプライス」とも呼ばれる機械的接続は、鉄筋同士を接続するために使用されます。メカニカル カップラーは、現場打ちコンクリート構造の高度に補強された領域における鉄筋の密集を減らす効果的な手段です。これらのカップラーは、プレキャスト コンクリート構造の部材間の接合部にも使用されます。
機械的接合部の構造性能基準は、国、規格、業界によって異なります。規格では通常、最低限の要件として、鉄筋と継ぎ目の接合部が鉄筋の規定降伏強度の 125% を満たすか、それを超えることを規定しています。より厳しい基準では、鉄筋の規定極限強度の開発も求められます。たとえば、ACI 318 では、タイプ 1 (125% Fy) またはタイプ 2 (125% Fy および 100% Fu) の性能基準が指定されています。[32]
延性を考慮して設計されたコンクリート構造物の場合、機械的接合部も延性的に破損する可能性があることが推奨されます。これは、鉄筋業界では「バー破断」として知られています。例として、Caltransは、必要な破損モード(つまり、「バーのネック」)を指定しています。[33]
安全性

怪我を防ぐために、鉄筋の突き出た端は曲げられたり、特殊な鉄筋プラスチックのキャップで覆われたりすることが多い。[34]
指定
補強は通常、建設図面の「補強スケジュール」に表形式で示されます。これにより、世界中で使用されている表記の曖昧さが排除されます。次のリストは、建築、エンジニアリング、建設業界で使用される表記の例を示しています。
再利用とリサイクル

鉄筋は頻繁にリサイクルされており、鉄筋は完全にリサイクルされた鋼から作られていることも少なくありません。 [35] 米国最大の鉄鋼メーカーであるNucorは、自社の鉄筋製品は97%がリサイクルされた鋼から作られていると主張しています。 [36]
参考文献
- ^ メリット、フレデリック S.、M. ケント ロフティン、ジョナサン T. リケッツ、「土木技術者のための標準ハンドブック、第 4 版」、マグロウヒル ブック カンパニー、1995 年、p. 8.17
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外部リンク
- OSHA 鉄筋刺し傷防止対策
