| 今回は、コンクリートまめ知識その２、と題しまして、コンクリートの強度についてお話致します。
皆さんがお買いになりました、マンションのパンフレットなどに、この建物の寿命は１００年以上！なんて表現が使われている場合があります。
この言葉は、どういう根拠で書かれているのでしょうか？
日本建築学会では、コンクリートの強度を決めるに当たって、耐久設計強度というのを定めています。
この建物の耐久年数を、１）１００年以上か、２）６５年以上か、３）３０年以上か、この３種類のどれにするか決めるわけです。
それでは、１００年以上にしましょう、と決めた場合に、次の指針に従います。
１）の１００年以上の場合は、コンクリートの設計基準強度は３０N/ｍｍ２以上
２）の６５年以上の場合は、コンクリートの設計基準強度は２４N/ｍｍ２以上
３）の３０年以上の場合は、コンクリートの設計基準強度は１８N/ｍｍ２以上
従いまして、設計基準強度３０N/ｍｍ２のコンクリートを使えば、この建物は１００年以上の耐久性があります、と言えます。これだけのことです。
コンクリートの強度だけで、建物の耐久性を決めてしまうというのも、単純すぎると思いますが、他にこれだという指標もありませんし、建物の骨組みの大部分はコンクリートですから、仕方ないかもしれません。
それでは、１００年の耐久性がある、３０N/ｍｍ２のコンクリートとはどんなものなのでしょうか。
３０N/ｍｍ２の強度とは、別の単位に直しましと、３００ｋｇ/ｃｍ２となります。
つまり、１ｃｍ２（１ｃｍ×１ｃｍ、サイコロぐらいの大きさ）に３００ｋｇが載っても壊れません、という強さです。
ところで、コンクリートの強度を表す場合に、主に２種類の呼び方があります。
１つは今までご説明してきた、設計基準強度（Fcと表します）です。
そして、もう１つは、品質管理強度（Fqと表します）です。
設計基準強度というのは、建物を設計する時に、コンクリートが持つべき強度です。
例えば、柱のコンクリートの設計基準強度を３０N/ｍｍ２とします。建物を設計する場合は、安全係数という考え方を使いますが、通常は、安全係数は３です。３０N/ｍｍ２を３で割ると１０N/ｍｍ２になります。
設計基準強度３０N/ｍｍ２なのですが、安全をみて、１０N/ｍｍ２の抵抗力しかない、と考えて、柱の大きさを決めていくわけです。
即ち、そこの柱に１０００N（約１００ｋｇ）の力がかかるとします。１０００を１０で割ると、１００ｍｍ２、柱の太さは１０ｍｍ×１０ｍｍ（サイコロの大きさ程度）となるわけです。
もちろん、実際の建物では、もっとはるかに大きな力が柱にかかりますので、柱はもっと太くなりますが。
要するに、加わる力が分かり、コンクリートの単位面積あたりの設計基準強度が分かれば、必要な柱の大きさが分かります。
つまり、設計をする時に、基準となる強度ということです。
次に、品質管理強度です。
これは、コンクリートを作る時に、管理されるべき強度となります。
実際に建物に使ったコンクリートの強度は、測定することはできません。
その部分を壊すことは出来ないからです。
ですので、実際の建物に使ったコンクリートと同じものを、少し採っておいて、実験室で強度を測定します。
実際に現場で打ち込んだコンクリートと、実験室のコンクリートでは、同じコンクリートでも、状態が異なりますので、強度も異なります。
実際の建物の方が、鉄筋は入っているし、コンクリートを打ち継ぐところもありますし、強度が出にくくなる要素が多くなります。
これは、統計的に３N/ｍｍ2異なるとなっています。
即ち、実験室のコンクリートの方が３N/ｍｍ２多く出るのです。
従いまして、柱の設計に使用した設計基準強度３０N/ｍｍ２を確保するためには、品質管理強度は、設計基準強度に３N/ｍｍ２足したもの、つまり、３３N/ｍｍ２となります。
従い、実験室の強度試験でも、３３N/ｍｍ２以上出なければなりません。 |
