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鉄筋の定着とは?長さの計算、必要な理由、L1とL2の違いなど

  • 鉄筋の定着ってなに?
  • なんで必要なの?
  • 定着長さってどう決まるの?
  • 直線定着とフック定着の違いは?
  • L1とかL2とかL3って何?
  • 定着長さが現場で取れない時はどうする?

上記の様な悩みを解決します。

鉄筋の「定着(ていちゃく)」は、配筋検査でほぼ毎回チェックされる超基本項目です。でも学校ではあまり時間を取って教えてくれず、現場で「LとかL1とか書いてあるけど何ミリ取ればいいの?」となる人が多いところ。施工管理として、定着長さが甘いと「鉄筋を入れたのに引き抜けて意味なし」のリスクがあるため、ここの理解は配筋管理の基礎体力に直結します。

なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。

それではいってみましょう!

目次

鉄筋の定着とは?

鉄筋の定着とは、結論「鉄筋に発生した引張力をコンクリート側に確実に伝えるために、鉄筋を一定の長さ以上コンクリートに埋め込んでおくこと」です。

似た言葉に「継手(つぎて)」がありますが、

  • 定着:鉄筋の端部を「コンクリートに食い込ませる」こと
  • 継手:鉄筋同士を「重ね・圧接・機械式」でつなぐこと

の違いがあります。要するに、定着は「鉄筋とコンクリートの結婚」、継手は「鉄筋と鉄筋の連結」です。

定着が問題になるのは、主に以下のような部位。

  • 梁主筋が柱に入る部分(端部の柱内定着)
  • 柱主筋がフーチング・基礎梁に入る部分
  • スラブ筋が梁に入る部分
  • 壁筋が梁・柱・スラブに入る部分
  • 片持ち部材の付け根(特にあばら筋・スターラップ筋、https://seko-kanri.com/starlap-abara/)

これらの部位で「鉄筋がスポッと抜ける」と、構造としての応力伝達が成立しません。

なぜ定着長さが必要なのか

鉄筋とコンクリートが一体として働くには、両者の間に付着応力(鉄筋表面とコンクリートの摩擦+節の機械的な噛み合い)が成立している必要があります。

鉄筋の引張力は、瞬間的にコンクリートに移ることはなく、ある「長さ」の間でじわじわ伝わっていく性質があります。だから、十分な定着長さがないと、

  • 鉄筋がコンクリートから抜け出す(引抜き破壊)
  • 付着割裂(コンクリートが裂ける)
  • 結果として部材の耐力不足

という最悪のシナリオが起こります。「ここまで埋めれば確実に応力を伝えきれる」という最低限の埋め込み長さが、定着長さ(L、Ld)です。

ちなみに付着応力の前提として、鉄筋とコンクリートの表面が密着している必要があるので、コンクリート打設時のジャンカ(豆板)が鉄筋まわりにあると致命的。詳しくはジャンカの解説も合わせて押さえておきたいところ。

鉄筋の定着の種類

定着の方法は、大きく3つに分類されます。

①直線定着(ストレート定着)

鉄筋をそのまま真っすぐコンクリートに埋め込む、最もシンプルな定着方式。

長さを長く取れる場所で使い、フックや余長加工が不要なので施工が楽。基礎フーチングへの柱主筋など、十分な空間がある部位で採用されます。

②フック定着(U字フック・L字フック)

鉄筋の端部を90°、135°、180°に折り曲げて、機械的にも引っかけて抜けにくくする方式。

フック種類 角度 用途
L字(90°) 90° 梁主筋の柱内定着、壁筋の端部
U字(180°) 180° あばら筋(スターラップ筋)、帯筋(フープ筋)
135° 135° 帯筋・あばら筋の端部

フック定着は、直線定着の長さを 0.6L〜0.9L程度(条件による)に短くできるので、納まりがタイトな部位(柱内・梁端部)でよく使います。

③機械式定着(プレート定着・ナット定着)

鉄筋の端部に「プレート」や「ナット」を取り付けて、鉄筋を物理的に止める方式。代表的な商品名でいうと「フリーバー」「Tヘッド」など。

近年は配筋密集部での施工性向上のため採用例が増えており、特に大型物件・高層RC造で「梁主筋を柱内で定着するスペースが足りない」場面で重宝されます。

定着長さの計算方法(JASS 5基準)

定着長さは、コンクリート強度と鉄筋種別、フックの有無で決まります。最も一般的な根拠書はJASS 5(日本建築学会・建築工事標準仕様書)で、設計基準強度(Fc)と鉄筋種別(SD295、SD345、SD390など)の組み合わせで表化されています。

L1、L2、L3の使い分け

JASS 5では、定着長さは用途で3つに分類されます。

  • L1:通常の定着長さ(小梁主筋、片側引張部材など)
  • L2:上記より大きな引張力がかかる部位(大梁主筋など)
  • L3:小梁主筋がスラブを介して繋がる場合などの特殊定着

設計図書(特殊鉄筋仕様書)でこの3つを使い分けて指定されるので、配筋検査時は「ここはL1なのかL2なのか」を毎回確認します。

数値の目安

正確には設計図書の特記仕様書を見るのが原則ですが、よく使われるFc=24N/mm²、SD345の組み合わせだと、

  • L1(直線):35d(D22の場合 35×22=770mm)
  • L1(フック):25d(D22の場合 25×22=550mm)
  • L2(直線):40d
  • L2(フック):30d

という肌感覚です(dは鉄筋の呼び径)。コンクリート強度Fcが上がると定着長さは短くてOKになり、強度が低いと長くなります。

実際の計算例

D22の柱主筋を、Fc=27N/mm²のフーチングに直線定着するとします。設計図でL1=35dと指定されていれば、

定着長さ = 35 × 22 = 770mm

これに余長(フックの戻り部分など)を加味して、現場での加工寸法が決まります。

ヤング率や引張強度は鉄筋自体の性質ですが(ヤング率の解説:https://seko-kanri.com/youngs-modulus/)、定着の話は鉄筋とコンクリートの付着の話なので、別の物差しで考える点に注意。

現場で確認すべきポイント

施工管理として配筋検査でチェックする項目を、定着まわりに絞って整理します。

①定着長さ(埋め込み長さ)の実測

メジャーで実測。「鉄筋の端から、構造体の縁まで」の距離が、設計図書のL値以上あるかを確認します。

②フックの形状・角度

フックがL字(90°)で指定されているのに、加工屋さんがU字(180°)で持ってきている、というのはたまに発生する間違い。図面と現物を照合します。フックの内法直径も鉄筋径ごとに最低値が決まっているので、加工が「鋭角に折り曲げすぎ」だと施工不良。

③余長

フックの先端から先の「真っすぐな部分の長さ(余長)」も規定があります。一般的に「12d以上」など。これも実測で確認。

④かぶり厚さ

定着している鉄筋の周りに、所定のかぶり厚(コンクリートの被覆)が確保されているか。詳しくは鉄筋のかぶりの解説(https://seko-kanri.com/tekkin-kaburi-atsusa/)も参照。

⑤配筋密集による打設不良リスク

定着部は鉄筋が集中するので、コンクリートが回りにくいリスクがあります。バイブレーターが入る隙間・骨材が通る隙間(バー間隔)が確保されているかチェック。

定着長さが現場で取れない時の対応

ここからが、教科書には書いてない実務の判断ポイント。柱の階高が低い、梁せいがない、という現場では、設計図のL値が物理的に取れないケースが時々発生します。

①機械式定着への切替

最も多い対応。直線定着の長さが取れないなら、フックや機械式プレートを使って物理的に止める。設計者・構造設計者と協議して、構造計算上問題ないことを確認のうえ切替。

②継手位置の見直し

定着で取れないなら、「定着ではなく継手で逃がす」発想。例えば梁主筋の端部を柱内で定着するのではなく、柱から離れた中央寄りで継手を取る、という構成変更です。これも設計者の確認が必要。

③コンクリート強度の確認

設計時よりFcが高めに発注されていれば、JASS 5表で定着長さが短くなる場合があります。実際の施工配合報告書で確認して、設計図書に基づく協議を経て、短い長さで認められることも。

④協議の記録は必ず残す

これが一番大事。「現場で勝手に短くした」は絶対にダメ。設計者・構造設計者と協議し、書面(協議書、施工計画変更届)で記録を残してから、変更施工する。施工要領書の改訂で履歴を残すのが定石です。

僕が現場で先輩から繰り返し言われたのは「定着が取れないと気づくのは、配筋を組んだ後ではなく、施工図を起こす段階」。施工図でCAD上で確認しておけば、加工前に協議できて鉄筋ロスもゼロ。施工図の確認段階で「定着長さ」のチェックを習慣化することをおすすめします。

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鉄筋の定着に関する情報まとめ

  • 鉄筋の定着とは:鉄筋の引張力をコンクリートに伝えるための埋め込み
  • 必要な理由:付着応力で応力を伝える長さが要る/不足すると引抜き破壊
  • 種類:直線定着、フック定着(L字/U字/135°)、機械式定着(プレート・ナット)
  • 長さ:JASS 5でL1/L2/L3に分類、Fcと鉄筋径dで決定
  • 確認ポイント:定着長さ実測、フック形状、余長、かぶり厚、配筋密集
  • 取れない時:機械式切替/継手見直し/Fc再確認/必ず書面で協議

以上が鉄筋の定着に関する情報のまとめです。

定着は「鉄筋とコンクリートの結婚契約」みたいなもので、ここが甘いと部材としての耐力が成立しません。配筋検査で必ず聞かれる項目なので、メジャーひとつで実測できる眼を持っておくと、若手のうちから現場で頼られます。一通り基礎知識は理解できたと思います。

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