建築部材による分類

建築部材による構造
鋼材
鉄筋工事
コンクリート工事
1. コンクリートの使用
2. コンクリートに関する現象

建築部材による構造

木造

構造用部分に木材を用いる構造。
木造住宅の法定耐用年数は、22年である。
在来工法、プレハブ工法、枠組壁工法(ツーバイ方式)等がある。

在来工法

柱や梁、筋交を組み合わせて骨組みを作り、建物を支える工法。

プレハブ工法

工場で製作された部材を現場に搬入して組み立てる工法。

枠組壁工法（ツーバイ方式）

枠に合板を緊結させ壁をつくり、その壁を組み合わせて壁・屋根・床を形成する工法。

鉄骨構造（S）

構造用鋼材を部材とし、アーク溶接やボルトで構成する構造。
接合材間の摩擦抵抗で力を伝達する。
鋼材は強度・剛性に優れ、粘りも高いので耐震性に優れる。
鉄骨は耐食性に劣る。高温に弱いので耐火性に劣る。
超高層建築物や、大空間を作る場合に採用される。
部材の接合によりラーメン構造、トラス構造等に大別できる。
床には、鉄筋コンクリート床板やデッキプレートが用いられる。
梁部材には、形鋼や鋼板の組立て材などが用いられる。
部材は工場で加工され、現場で組み立てるので工期も短く施行しやすい。
鋼材の耐火被覆工法には、吹付け工法、巻付け工法、成形板張り工法等があるが、吹き付けアスベストの使用は、現在禁止されている。耐火被覆の厚さは、部位と耐火時間によって決まる。
鉄骨構造の解体は、一般の鉄筋コンクリート構造より容易である。
事務所建築の法定耐用年数は、骨格材の肉厚によって異なる。

鉄筋コンクリート構造（RC）

引っ張る力に強い鉄筋と、圧縮に強いコンクリートを組み合わせた構造。
鉄筋とコンクリートの線膨張係数(熱膨張係数)がほぼ同じであることを利用している。
鉄骨構造の耐火性や耐食性の問題を補うことができる。
壁式鉄筋コンクリート構造は、低層の集合住宅によく用いられる。
鉄筋コンクリート構造の強度は、材料の管理や養生などに影響されやすい。
コンクリートはアルカリ性なので、鉄筋の防錆効果がある。鉄筋の腐食により経年で中性化して、構造体の寿命に影響を与える。中性化している部分のコンクリート表面からの距離を中性化深さという。
コンクリートのひび割れは、隅角部や開口部に集中して発生する傾向がある。ひび割れ幅が0.1〜0.2mm以上になると鉄筋の腐食が著しくなる。
事務所建築の法定耐用年数は50年、店舗・ホテルは39年である。

鉄骨鉄筋コンクリート構造（SRC）

鉄骨ラーメン構造を鉄筋コンクリートで被覆した構造。
耐震性・耐火性に優れている。
大規模建築や7階建て以上の建築物は、ほとんどこの構造である。

プレストレストコンクリート構造（PC構造）

緊張材と呼ばれる鋼材を利用して圧縮応力を人工的に加えて、引張強度を上げたプレストレストコンクリート(PC)を使用したもの。
大スパン構造に適している。

鋼材

H形鋼

Hの字の形状断面をしている鋼材。

フランジ：曲げモーメントに対して抵抗する。
ウェブ：せん断力に対して抵抗する。
スチフナ：鉄骨プレート梁の上下を補強する部材。

アングル

Lの字の形状断面をしている鋼材。山形の鋼材。
主に外壁の開口補強材、外壁を留める金具として使用される。

チャンネル

コの字の形状断面をしている鋼材。

異形鉄筋

でこぼこの突起をつけた棒状の鋼材。
鉄筋コンクリート造の構造用鉄筋として使用されることが多い。
表面積を増やすことでコンクリートやモルタルの付着力を強め、引き抜き力への抵抗力を強める。
丸鋼(普通棒鋼)と異形棒鋼があり、丸鋼はSR、異形棒鋼はSDの記号で表される。
SD294Aの記号中の数値は降伏点強度(降伏応力)を示す。
（鋼材の記号はSNXXXで表記されるが、この記号中の数値は引張強さで、降伏点強度ではない）
「材料力学の基礎」「応力ーひずみ線図」参照。

鉄筋工事

鉄筋の名称

主筋

柱や梁のコンクリートの中にある太い鉄筋。
曲げモーメントに抵抗する役割をする。
鉄筋コンクリート構造では、柱の主筋は、4本以上とする。

帯筋(おびきん)

柱の主筋に直角となるように配筋される細い鉄筋(補強筋)。
せん断力に抵抗する役割をする。
建築基準法により、帯筋比(コンクリート柱の断面に対する帯筋量の割合)を0.2%以上、帯筋の径は6mm以上、間隔は10cm以下と決められている。

肋筋(あばらきん)

梁の主筋に直角となるように配筋される細い鉄筋(補強筋)。
せん断力に抵抗する役割をする。
間隔は20cm以下とする。一般に135°以上に曲げて主筋に定着させる。

結束線

鉄筋を結束する細くて柔らかい針金。
コンクリートの打設を完了させるまで、鉄筋を所定の位置に保持するために使用する。

かぶり厚さ

コンクリート表面から鉄筋の表面までの距離。
鉄筋の防食・防錆等の耐久性には、一定の厚さのコンクリートが必要であり、かぶり厚さが部位によって規定されている。
直接土に接しない耐力壁、柱、梁において鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さは、3cm以上にしなければならない。
直接土に接する壁、柱、床において、鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さは、4cm以上としなければならない。

鉄骨の接合

鉄骨の接合方法として、高力ボルト接合、溶接接合がある。

高力ボルト接合

一般的な接合方法で、高い強度を持つ高力ボルトを用いて接合する。
締付け長さは、接合される鋼板の板厚の総和をいう。締め付け時の余長は、ねじ山3以上とする。
接合材を締付けた際に生じる材間圧縮力によって応力を伝達する。

溶接接合

溶接断面の形式には、突合せ溶接、すみ肉溶接、部分溶込み溶接等がある。

突合せ溶接：突合せ継手で、2つの母材を同一平面で接合する方法。完全溶け込み溶接、部分溶込み溶接がある。
すみ肉溶接：重ね継手で母材同士を重ねる、またはT継手で直角に配置して溶着する方法。
部分溶込み溶接：突合わせ溶接で、母材に不溶着部分が残る方法。

コンクリート工事

コンクリートの使用

コンクリートの厚さ

鉄筋コンクリート造の一般の壁の厚さは、10～15cm程度で、耐震壁の厚さは20cm程度である。
床のコンクリート厚さは13～20cm程度である。

捨てコンクリート

コンクリートの基礎や土間を作る際、底面を平らにするために、前処理として敷きならしたコンクリート。
厚さは5～15cm程度で、構造的な機能はない。

混和材料

コンクリートの性質を改良するためのもの。
フライアッシュ(流動性の向上)、高炉スラグ(水硬性を持たせる)、シリカヒューム(強度の向上)等がある。
AE剤は、モルタルやコンクリートの中に多数の微小な空気泡を均一に分布させるために用いる。
空気泡を作ると軟らかくなり、打ち込み作業の効率が上がる。また、水の量を減らすことができるため、水分の凍結によるコンクリートの劣化を防ぐ効果もある。