建築物構造の材料による分類

建築物の構造は、使用する主要な材料によっていくつかの種類に分類されます。ここでは、代表的な構造形式を材料別に紹介します。

鉄筋コンクリート構造（RC造）

鉄筋コンクリート構造（RC構造）とは、建物の主要な構造部分を鉄筋とコンクリートを組み合わせて造る構造形式で、耐火性、耐久性が強いという特徴があります。

コンクリートは圧縮に強く耐火性に優れていますが引張力（引っ張る力）に弱いです。また、鉄筋は引張力に強いですが、圧縮や熱に弱く錆びやすいです。

そこで鉄筋コンクリート構造では、この2つを組み合わせることにより、それぞれの長所を残しつつ短所を補えるようにしています。

具体的には、鉄筋はコンクリートで覆われることで、錆びや熱から守られています。また、鉄筋の引張力に対する強さのおかげで、コンクリートはひび割れなどによる破壊が起きにくくなります。

さらに、コンクリートと鉄筋の線膨張係数（温度上昇による物体の変化）が等しいことも重要で、線膨張係数が違うと鉄筋の変形によってコンクリートが壊れてしまいます。

柱や梁に使われる鉄筋の役割

柱や梁に使われる鉄筋には、配置される場所によって役割があり個別の名称がついています。試験ではこの部分が出題されるため全て暗記しなくてはいけません。

まずは下記の画像に記載されている、それぞれの名称と使用場所を覚えてください。（かぶり厚さは後ほど説明するのでスルー）

特徴は以下の通りです。

• 梁の主筋
  • 梁に対して平行に配置される太い鉄筋。
  • 曲げモーメント（物体を曲げようとする力）に対して抵抗する。
• 梁のあばら筋
  • 梁の主筋に対して135°以上曲げて定着させる。
  • せん断力（物体をずらすように働く力）に対して抵抗する。
• 柱の主筋
  • 柱に対して平行に4本以上配置する太い鉄筋
  • 曲げモーメント（物体を曲げようとする力）に対して抵抗する。
• 柱の帯筋
  • 主筋に直角となるように配置する。
  • せん断力（物体をずらすように働く力）に対して抵抗する。
  • 帯筋の径は6mm以上
  • 帯筋比は0.2%以上（帯筋比：コンクリート柱断面に対する帯筋量の割合）
  • それぞれの帯筋の間隔は10cm以下

鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さ

鉄筋を覆うコンクリートの厚さのことを、「かぶり厚さ」といい、具体的にはコンクリート表面から鉄筋の表面までの距離を指します。
かぶり厚さがあることで、鉄筋が錆びるのを防ぎ、コンクリートの耐久性や強度を確保しています。
建築基準法施行令では、部位によってかぶり厚さが定められています。

ヘタ・レイ

直接土に接する壁、柱、梁、床、布基礎の立ち上がりの4㎝以上が頻出なので、これだけでも覚えておきましょう。

プレキャスト工法

鉄筋コンクリート構造は、現場で鉄筋を組みコンクリートを型枠に流し込んで固めるため工程が複雑になります。
また、工事は天候にも左右されるため工期が長くなりがちです。その問題を解消するためにプレキャスト工法が用いられることがあります。

プレキャスト工法とは、あらかじめ工場で鉄筋コンクリートの部材を作成しておき、その部材を現地に運んで組みたてる工法です。

これによって品質の安定、工期短縮、現場作業の省力化といったメリットがあります。

鉄筋の種類

鉄筋には種類があり、丸鋼は「SR」、異形棒鋼は「SD」と表記されています。
以下の写真、左が丸棒、右が異形棒鋼です。異形棒鋼は表面に突起があるため、コンクリートの付着性が高いです。

その他の知識

最後に試験で出題されたことがある知識を簡単に紹介します。

• 梁に設けられた設備配管のための開孔部の径は、一般に梁せいの1/3以下としなければいけません。梁せいとは、梁の高さのことで、下面から上面までの高さを指す建築用語。
• 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います。中性化とは、コンクリート中のアルカリ成分が、空気中の二酸化炭素などによって中性付近に変化する現象です。この中性化が進むと、鉄筋を保護しているアルカリ性が失われ、鉄筋が腐食しやすくなるため、コンクリートの劣化を進行させる要因となる。
• 鉄筋コンクリート構造の店舗建築の法定耐用年数は39年。
• 鉄筋コンクリート構造の事務所建築の法定耐用年数は50年。
• モルタルは砂、セメント、水を練り混ぜたもの。
• コンクリートは砂、砂利、セメント、水を混合し練り混ぜて固めたもの。
• セメントペーストは水とセメントを練り混ぜたもの。
• 混和材料は、コンクリートの性質を改良するためのものとして使われる。
• 柱の小径（柱の断面の短辺方向の寸法）は、構造耐力上主要な支点間の距離の1/15以上とする。
• コンクリートの打設間隔が長くなると、先に打ったコンクリートが硬化し、後から打ったコンクリートと一体化しにくくなり、コールドジョイントが発生しやすくなる。これによって強度低下やひび割れの原因となる。

鉄骨構造（S造）

鉄骨鉄筋コンクリート構造（SRC造）

木構造