5-8. コンクリート (17)

その力学的特性を補うように考えたのが鉄筋コンクリートでした。例えば両端を柱でさせられている梁があったとして、その中心付近に鉛直方向に力がかかったとします。地球上では当然、重力があるので鉛直方向に荷重はかかります。その時に梁が弓のようにしなることを想像すれば、梁の上側には圧縮力がかかり、下側には引張り力がかかるのがイメージ出来るかと思います。そうすると普通のコンクリートであれば下側から裂けるように梁が破壊されてしまいます。その力を補うために引張りに強い鉄筋を入れてあげることによって、引っ張られる力に対して鉄筋が耐えて、破壊が防がれます。力学的にコンクリートの弱い部分を鉄で補うということです。英語でも[Reinforced Concrete]は「補強されたコンクリート」を意味します。
ところで話が変わりますが、麻雀をするとき初めに牌を並べて積みますが、2段に積む際に両手で牌の並びの両端を押さえつけることで、つるつる滑る牌を並べたまま浮かせることが出来ます。なんとなくそんなイメージをすれば良いでしょうか。プレストレス・コンクリートという種類のコンクリートがあるのですが、バラバラになり易い(引張りに弱い)コンクリートにPC鋼線という特殊なワイヤーのようなもので力をかけて強化するというものがあります。一般的にはコンクリートの施工は型枠を組んで、配筋をしてから、コンクリートを打設しますが、その前にテンションをかけたPC鋼線を仕込ませておきます。固まった後、それらを解放するとPC鋼線が縮む方向に力が加わるのでコンクリートに圧縮力がかかります。これはプレテンション方式ですが、コンクリート打設後にテンションをかけるポストテンションという工法もあり、いずれにせよ圧縮力を加えることで例えば梁のたわみを軽減するという力学的な効果が得られるわけです。

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