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【知らないとマズい】マンションのラーメン構造って一体何なの?

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【知らないとマズい】マンションのラーメン構造って一体何なの?

最近マンションの「杭打ち問題」が騒がれている為、マンション購入を考えている方も基本的なマンション構造に関心を持たれる方が増えているのではないでしょうか。ここで簡単にマンションの構造を説明させていただきます。

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マンションの構造

マンションの構造は、構成材料の違いによってRC(鉄筋コンクリート)構造、S(鉄骨)構造、RSC(鉄骨、鉄筋コンクリート)構造がありますが、多く採用されているのがRC(鉄筋コンクリート)構造です。

RC(鉄筋コンクリート)構造

RCとは、Reinforced Concrete(補強されたコンクリート)の頭文字をとったものです。圧縮強度は大きいが引っ張り強度の低いコンクリートを引っ張り強度の大きい鉄筋で補強した複合材料と言えます。RC構造の基礎や柱、壁、梁、屋根はコンクリートを打設することにより一体に造られます。木造や鉄骨のように部材と部材ををボトルや接合金物で接合することはありません。これはRC構造の大きな特徴です。

その長所は次のようなことが挙げられます。

  • 耐火性、耐久性がある。
  • 型枠の形状により自由にデザインできる。
  • 多層化ができる。
  • 遮音性が高い。
  • 風圧を受けても振動しにくい。

短所としては次のようなことが挙げられます。

  • 重量が大きい建物になるので、超高層建築には向かない。
  • 建築物の移転や取り壊しがしにくい。
  • 断熱性が悪いので居住性を良くする為には断熱処理などの配慮が必要。
  • コンクリートが現場で打設されることが多いので、建築物の性能が施工の良し悪しによって左右される。
  • コンクリートが硬化するのに時間がかかるので工期が長くなる。

また、鉄筋コンクリート工学では部材に全く亀裂を生じさせないようにするには不可能に近いとされている為、亀裂を分散させ幅の狭い亀裂を数多く発生させるような設計方針を採っています。

S(鉄骨)構造

鉄骨構造はSTEELSをとってS構造と呼ばれています。S構造の特徴は次のような点が挙げられます。

  • RC構造に比べて軽量である。
  • 部材の強度が強いため、柱や梁などは小さな材料で構成できる。
  • 弾性に富み大スパンや超高層建築に適している。
  • 鉄骨が工場で生産されるので信頼性が高い。
  • リサイクルが比較的容易である。
  • 不燃材であるが、500C以上になると強度が通常の半分になるので、耐火対策が必要。
  • 錆びるので防錆処理が必要。
  • 遮音、結露について考慮が必要。
RSC(鉄骨鉄筋コンクリート)構造

鉄骨構造は広い空間や超高層建築が可能ですが、耐火建造物にするために鉄骨を耐火被覆しなければならない、また上層の重量が増えると下層の柱が座屈しやすくなるという問題があります。一方、鉄筋コンクリート構造は耐火性や圧縮力に対する耐力が強く耐久性も高いが、建物を高層にしようとすると柱などが極めて太くなり実用性に欠け、地震対策も難しくなります。

こうした2つの構造の特性を組み合わせ耐火性、耐震性にも優れた複合構造がRSC(鉄骨鉄筋コンクリート)構造です。両構造の複合の仕方は鉄骨建て方後、骨組みの周囲に鉄筋を配筋し、型枠を組んでコンクリートを打つので、工程はやや複雑になります。

ラーメン構造とは

RC構造には、ラーメン構造、壁式構造、フラットスラブ構造、シェル構造、折板構造などがありますが、一般にRC構造といえばラーメン構造のことを指し、最も多く使われる構造です。ラーメン構造の建築物は、柱と梁、そして構造的な役割を持たない間仕切り壁で構成されています。したがって間仕切り壁は自由に取り替えたり除去することができます。

柱と梁で構成される点では、木造の軸組構法と同じですが、その構造は根本的に異なります。木造の柱と梁の接合部は継手仕口と接合金物で接合されていて、見た目は変形しないように見えますが、構造的には変形する接合として扱っています。RC構造の接合部は、柱と梁をコンクリートで一体に打設するので、接合部にあたるところに継ぎ目がなく剛接合といわれています。外力が作用して構造体が変形しても接合部は変形しません。

ラーメン構造は梁と柱でもつ構造とされていますが、実際には耐震壁を使って構造体の剛性を高め、地震時の水平荷重に抵抗させています。また耐震壁を入れることによって、梁と柱の負担を少なくすることができます。耐震壁には梁と柱に囲まれた部分にコンクリートを一体的に打ちこむものです。

まとめ

簡単にマンションの構造を説明させていただきましたが、お分かりいただけたでしょうか?構造的なものにも興味を持たれることで、より深くマンションの理解に繋がれば大変嬉しく思います。

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