建築 建築における鉄の役割
鉄は、暮らしの中でなくてはならない材料であり、特に建物を作る上でも重要な役割を担っています。鉄には大きく分けて二つの種類があります。一つは純鉄と呼ばれるもので、これはほとんど炭素を含んでいません。純鉄は大変柔らかく、加工しやすいという利点があります。しかし、強度が低いため、建物の材料として使われることはほとんどありません。鉛筆の芯に使われたり、電磁石の材料として活用されたりします。
もう一つは、鉄合金です。鉄合金は、鉄に炭素やその他の元素を加えて作られます。純鉄に比べて強度や硬さが高く、様々な建材として広く使われています。鉄合金の中でも、炭素を0.02～2%程度含む鋼は、建築の構造材や鉄筋コンクリートの材料として欠かせません。この鋼は、炭素の量によって性質が変わり、炭素が多いほど硬くなります。
建物を作る際には、用途に合った炭素の量の鋼を選ぶことが大切です。例えば、高い建物などの構造材には、高い強度と耐久性が必要となるため、炭素の量が多い鋼が使われます。橋や鉄道のレールにも炭素の多い鋼が用いられています。
炭素が少ない鋼は、加工しやすいという特徴を生かして、建物の外壁や屋根材、窓枠などに使われます。また、自動車のボディや家電製品にも利用されています。このように、鉄の種類によって性質や用途が大きく異なるため、建物を設計・施工する際には、適切な鉄材を選ぶことが建物の安全性を確保するために重要です。