鉄筋コンクリートを勉強しています。「曲げモーメントにたいしては、圧縮側

鉄筋コンクリートを勉強しています。「曲げモーメントにたいしては、圧縮側のコンクリートと引っ張り側の鉄筋とがあればよいことになる。すなわち合理的な断面はT形である」と教科書に書いてあるんですが、「すなわち」というところはなかなか理解できてないです。ここで、合理的な形といったら、長方形じゃないと自分は考えていますが、
　　なんでT形か、教えてください！

No.1 回答者： tootyann 回答日時： 2009/12/29 07:14

コンクリートは圧縮に強いですが、引張りにはからきし意気地がありません。

よって部材の引っ張り側には鉄筋による補強をいっぱい入れる必要があります。
結果鉄筋がずらりと並びます。
一方圧縮側は鉄筋を補強する必要はありません。
とは言え１本も無しってのは格好が悪いんでまばらに入れます。
「すなわち」Ｔ型の断面に鉄筋を入れるとなります。

実際の構造物は曲げ以外の要素も考慮しますので、こんな単純な鉄筋配置にはなりませんが・・。

No.2 回答者： psytex 回答日時： 2009/12/29 09:22

追加すれば、鉄筋はコンクリートと一体化するために、

間隔をあけて（＋あまり大きな径じゃなく）配置しないと
いけないので、引っ張り側は幅が大きくなり、Ｔ字になる、
という次第です。
（実際は、地震力が決定的な要因なので、往復ビンタになり、
一般的な部材は、上下に「大きな幅」が必要でＩ型になる）

No.3 ベストアンサー 回答者： smzs 回答日時： 2009/12/29 12:44

　鉄筋とコンクリートの強度・・・この場合は強度というよりヤング係数・・・が同じなら、引張り側と圧縮側で、同じ断面積があればＯＫなので、確かに長方形がいいことになりますね。

しかし、実際には、鉄筋のヤング係数はコンクリートよりずっと大きい（ものにより、７倍から１５倍）ので、鉄筋の断面積は、単純にいえばコンクリートの１／７から１／１５で済むことになります。結果として、Ｔ字断面だと、コンクリート側に断面積を多く配分できるため、合理的、ということになります。