コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
初歩的なことで恐縮ですが、質問させてください。
厚さ30cm、鉄筋芯かぶり60、主鉄筋・配力筋ともにD13＠200、上端筋と下端筋の芯ー芯間隔180のコンクリート基礎（t=300）があります。
有効高さは239、ウェブ幅は1000です。
このコンクリート基礎の上に分散荷重310kN/m2（解析による最大せん断応力度28.0kN）の設備を置くのですが、
t=300も厚さがいるのか？という疑問があります。
かぶりについては土や水に接するので60でもわからなくはないのですが、上下鉄筋の間隔はもう少し小さくても…と感じます。
上下鉄筋の間隔に、何か基準などありましたでしょうか？
まだまだ勉強中のため、単純なことを質問しておりましたらすみません。
ご教示いただけますと幸いです。
コメント
#8019 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
コンクリートに何故鉄筋を入れるかというと、コンクリートは圧縮には強いが引っ張りには弱いからです。
引っ張りに耐えうるにはできるだけコンクリートの外側にある方が有効かつ合理的です。
ただし、かぶりが無ければ鉄筋が錆びるので、かぶりを取っています。
かぶりとしては60mmは最小限ですね。
#8020 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
鉄筋の役割、かぶりの妥当性など、分かりやすく教えていただきありがとうございました。
ということは、上端筋と下端筋の間隔が180mmもあるのは、鉄筋をできるだけ外側へ、
という配慮による可能性もあるかもしれないのですね。
#8021 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
上下鉄筋の間隔は、極端な話鉄筋同士のあきが取れ、骨材等が入る隙間が確保できれば問題ありません。
しかし厚さt=300で設計されているということはコンクリートの厚みがそれだけ必要なのだと思われます。
幅方向B=1000は分かりましたが、延長方向Lが長いのでしょうか？
#8022 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
ご回答ありがとうございます、大変参考になります。
やはり通常であれば、骨材の1.25倍などによることになるのですね。
延長方向は、荷重がかかる範囲だけでいうと9300です。
#8023 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
割と長いですね。
詳細な構造や検討方法は分かりませんが、その規模感であれば薄くしない方が良いです。
#8025 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
基礎の計算書はないのでしょうか。
それを見れば、薄くするのが可能か分かります。
計算方向が9.3mなのか1.0mなのか分かりませんが、9.3mなら満足しませんし、1.0mなら満足すると思います。
D13@200であれば、計算は行なわず用心鉄筋の可能性はあります。そもそも単鉄筋の単純梁で計算している場合は上端の鉄筋は計算に考慮しません。
厚さ300mmについては、計算方向やコンクリートの設計基準強度で変わりますが、あと50mm薄くできるかどうかではないでしょうか。
かぶりやあきについては構造物の種類によって適用する基準が違います。
質問者様が仰っている骨材の1.25倍などで合っています。
#8029 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
先の回答者も記された様に、引張鉄筋比(p)は、
p=As/(bd)=126.7×5/(10^3×240)≈0.2639%
此処に、As:引張鉄筋断面積(D13の有効断面積=126.7mm^2/本,幅b=1000mm当たりの鉄筋本数=1000/200=5)
d:有効高さ240mm(=300-60)(引張縁から引張側鉄筋中心までの距離(芯被り)は60mmが正しい場合)
で最小鉄筋比のorder(文献1)です。
最大剪断応力度は単位面積当たりに生ずる剪断力で、28.0kNは力で整合せず、厚くすると、剪断断面積が大きく成る一方、曲げmomentと剪断力を受ける断面の図心で剪断応力度が最大
に成る為、解析に拠る最大剪断応力度がconcreteの設計基準(呼び)強度(fck')に応じた許容剪断応力度(文献2)以下と成る厚さを設計者と協議された方が宜しいかと考えます。
参考文献
1)岡田清・伊藤和幸・不破昭・平澤征夫:鉄筋コンクリート工学,pp54,55,263、1998.3
2)土木学会:コンクリート標準示方書[構造性能照査編]、pp242,243、2002.
#8058 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
上下鉄筋の間隔が広いのでは、とお考えのようですが、
基準から鉄筋のかぶりが決まり、計算から版厚が決まり、これらの余りが上下鉄筋間隔になるものと思います。
つまり、上下の鉄筋間の距離はそれ自体を狙って決めるのではなく、ほかの要因から勝手に決まるという事です。
#8108 Re: コンクリート基礎の上下鉄筋の間隔について
基礎の厚み（重さ）は地震時慣性力を与えててんとう、滑動、支持力が十分なように設定してるとおもいます。仮に、等分布荷重の場合、地盤反力も同値になり基礎に応力は生じません。荷重が偏心しているなら応力は生じます。