住まいに関わる情報発信サイト
私たちがその内部空間で活動するための構造物のことを言います。生活・暮らしの中心、家。普段なかなか知ることのなかった住まいの構造や住まいに関わる情報をわかりやすく説明します。
建物の構造
ここでは代表的な建物の構造を紹介します。
・トラス構造
建物を支える部材として梁がある。上から荷重がかかると梁が曲がり、梁の上部では圧縮が、下部では引張応力が発生する。
縦長部材だけでは断面が小さく曲げに弱いので、梁が細いと荷重に耐えきれず折れてしまう。だったら梁を太くすれば、いいのではないかと考えるかもしれないが、梁を支える柱も太くしなければならなくなるので、不経済になってしまいます。
そこで、「卜ラス」が考えられました。
卜ラスとは、簡単にいうと、部材を三角形に組み合わせ、それをいくつもつないだ形のものです。
東京タワーはトラス構造の代表的な建物です。高さ333ｍのタワーは、トラス構造が集まって作られています。
部材と部材をとめる接合部分は完全に固定しておらず、回転に対して強い抵抗をしない構造にしてある。
トラス構造は軽くて丈夫なので、橋やタワー以外でも起重機のクレーンやテレビアンテナを設置する鉄塔など広い分野に使われています。トラス構造が集まると、とっても大きなものが作れることがわかります。
住宅にももちろんトラス構造は使われています。
その部分は、柱と柱の間の筋交いです。
普段は壁に隠れていることが多いので、見ることはほとんどありません。
特に木造住宅の場合、柱だけでは安定が取れないので、筋交いを入れて構造を補強します。
近年、耐震リフォームのひとつとして住まいの壁に筋交いを補強する工事もあります。
大規模な建造物や住宅など、幅広く使われている構造です。
・ラーメン構造
トラスは、接合部が、固定されていないため、各部材の接合点が多少回転できます。これに対して、接合部分のしっかり固定されている構造をラーメン構造という。
ラーメン構造とは、建物の構造の一種で、柱や梁が接合する部分を変形にしくいように緊結した構造のこと。
ラーメンとはドイツ語で「枠」を意味していて、水平方向の外力などに対抗できる強い骨組を形成している。
このような建築構造のことを、「ラーメン構造」と呼んでいます。
ラーメン構造は、近代の建築手法で最も一般的な構造形式であり、鉄骨造、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造の建築物の多くに採用され、最近では木造でもラーメン構造が採用されています。
ラーメン構造の普及は、鉄とコンクリートの普及と鉄筋コンクリート造の建物の普及とともに切っても切れない関係にあります。
私たちの住まいでは、鉄筋コンクリート造のマンションなどの集合住宅に多く使われている構造です。
・鉄骨構造
鉄骨構造とは建築物の躯体に鉄製の部材や鋼製の部材を持ちいる構造のことです。
一般的な呼び方では、鉄骨造、S造、S構造と呼ばれています。なお、S造、S構造のSはSteelの略です。
鉄を用いることは近年の建築では少なく、強度の強い鋼を用いることが多くなってきたため、鋼構造と呼ばれることも多いです。
鋼材の特徴は、木材やコンクリートなど他の材料と比較して非常に粘り強くなかなか破壊されないといった特徴があります。
強度も木材やコンクリートなどに比べ10倍以上高いため、大きな空間を作るのに適した材料です。
しかし、鋼材は空気中の水分と結合しサビを発生させてしまうことや長時間の火災に対してはもろいことや熱を通しやすいといった欠点もあります。
サビ対策、耐火対策、断熱対策を考慮すべき構造です。
・鉄骨鉄筋コンクリート構造
柱や梁などの主要な構造部分を鉄筋コンクリートや鉄骨で構成した建物の構造でSRC構造と呼ばれています。
SRCとはSteel Reinforced Concreteの略称です。
鉄材の持つ粘り強さとコンクリートの持つ圧縮への強度を兼ね備えた構造で、現在の高層ビルなどでは多く使われています。
高層建築などの大規模建築には非常に適していますが、コンクリートを構成する砂に塩分が含まれている場合、コンクリート内部で中性化反応が起こり、内部の酸化が進み鉄筋にサビが発生し、コンクリートの剥離が生じる場合があります。
・木質構造
建物を構成する部材に木材を取り入れた構造です。
木材だけではなく、合板や集成材などの木質系材料を構造材の中に含めた構造も木質構造と言われています。
木材は単位重量当たりの強度が高く、軽い重量で高い強度を出すことができる建築材料です。
粘り強さがないので、強度の限界に達した場合すぐに破壊されてしまいます。
釘やボルト、木材の緊結によって強度を増していかないといけません。
自然素材なので人体に優しく、温もりのある材料ですが、
構造として使用するには火災への対応やシロアリ・腐食への対策が必要となります。
住宅建築に多く用いられ、多くの戸建て住宅は木質構造で建築されています。
