■ 建築デザイン １６ ■

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   一般構造の理解とデザイン

現代の技術はさまざまな空間構成を可能にしました。
私達空間のデザイナーにとっても、ダイナミックな

構造ほど環境の魅力を創るものはないでしょう。
構造の計画は、力の流れを考えることから始めます。

そして流れを支持する要素、あるいは抵抗する要素を、
構造全体として構想します。

人や物品が載る床をはりが支え、そのはりにかかった力が
柱を通って基礎に伝わる。

この柱やはりを部材といい、部材によって組み立てられた
ものを、骨組みといいます。

そして、その骨組みと床や壁などの板状材で立体に
組み立てられたものを、構造物というのです。

これらの部材には本来、幅・せい（高さ）などの断面があるが、
構造力学でモデル化する場合は、断面の図心（中心）を通る
線で表示します。

上部構造は下記に示すように、いろんな種類の構造形式があるが、
最終的に基礎に伝わってきた力は地盤によって支持されなければ
ならない。

この地盤には上部構造の荷重を支える十分な強度と、有害な
沈下を生じない十分な剛性が必要になるのです。

良好な地盤とは、この強度と剛性が十分に備わっている
地盤である。

地盤の強度は、土の種類、地盤の種類、土の性質などに
よって異なります。

上部構造の種類にかかわらず、この役目を基礎が担うため
基礎は鉄筋コンクリート構造で一体的に設計されます。

そして、その上部に下記のような構造形式による空間造りが
行われるのである。


　□木構造□

木構造とは、建築物の骨組みを木材で組み立てた構造で、
次のような長所をもっている。

　○材料が軽量で、切断・削り・取り付けなどの加工、
      施工が容易である。

　○構造材を即、仕上材とすることができる。

　○構造が単純で、比較的広い開口部、空間を取ることができ、
　　開放感が得られる。

　○増築、改築が比較的容易である。

　○木材の温度・湿度調整など、わが国の気候、風土に適している。


　一方、短所としては次のものがあげられる。

　●耐火性に劣る（着火点約260℃、発火点約450℃）

　●耐久性に劣る（腐朽・虫害を受けやすい）

　●乾燥収縮による狂いや変形を生じやすい。

　●大断面・長い材の入手が困難である。　

　木構造の工法形式としては一般的に在来工法と枠組み壁工法の
　２種類がある。



　□鉄筋コンクリート構造□

鉄筋コンクリート構造（Reinforced　Concrete　Construction・
補強されたコンクリート構造）は、鉄筋を組み、

これを型枠で囲んでコンクリートを流し込んで固めたもので、
基礎・柱・はり・壁・スラブなど構造部材が
一体となる構造である。

コンクリートは、圧縮強度が大きく、耐久性・耐火性に
富んでいるが、引張強度は小さい。

一方、鉄筋は引張強度は大きいが、圧縮には弱く、腐食しやすく
耐火性も低い。

これらの長所をそれぞれに負担させて、全体として曲げに対して
強い部材とするのが鉄筋コンクリートの原理である。

長所として次の点があげられる。

　○耐火性、耐久性、耐震性がある。

　○一体的に、自由な形の建築物ができる。

　○多層化・高層化も可能である。



一方、短所として次の点があげられる。

　●建築物の自重が大きく、あまりスパンを大きく出来ない。

　●部材断面が比較的大きく、室内空間が狭くなる。

　●ひび割れが生じやすい。

　●施工工期が長くなる。

　●現場施工が中心なので、施工の良否の影響がでる。

　●解体・除去・移築・改築が困難である。



構造形式はラーメン構造・壁式構造・フラットスラブ構造・
シェル構造などがある。



　□鉄骨造□

鉄骨構造は、各種の形鋼や鋼板をボルトや溶接などで接合し、
組み立てた構造である。

これは、鋼材の持つ優れた強度と靱性により、耐震性・耐風性が強く、
高層建築から中低層の建築物のほか、超高層建築物や大スパン
建築物など広く用いられている。

鉄骨構造の長所としては、

　○他の構造材料に比べて強度が大きく、部材断面を
      小さくする事ができる。

　○部材断面が小さいため、鉄筋コンクリートに比べて自重が軽い。

　○靭性が高い（粘りが強く、引っ張って破断するまで２０～３０％
      伸びる）

　○施工性が良く、工期が短縮できる。

　○工場生産された鋼材を使用するため、安定した材料の強度や
      性能が得られ,またプレファブ化も可能である。

　
一方、短所として以下の点があげられる。

　●熱に弱い（火災を受けると、耐力も剛性も低下し、崩壊する
      危険もある。）

　●さびやすい（さびると有効断面積が減少する）

　●部材の断面形状が小さいため、圧縮部材には座屈が起こり
      やすくなり、横架材にはたわみが起こりやすくなる。

構造形式は、ラーメン構造およびトラス構造と、それらを合成した
構造に分けられる。



　□その他の構造□

　◇組石造・レンガ造
　◇補強コンクリートブロック構造
　◇鉄骨鉄筋コンクリート構造
　◇プレストレストコンクリート構造
　◇テント構造・膜構造


　［参考　ＨＰ］

　　　建築の構造  ＞＞


　■　建築デザイン　１６　課題　■

それぞれの構造形式については、それぞれ設計基準と
呼ばれるものがあります。

構造の美学という言葉もありますので、その設計基準をデザインに
影響してきますので、覚えておきましょう。


　◇◇

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