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建方工事中の内部

建物の構造と建築工法

 パートナー選びのひとつの検討材料として、私たちは建物の強度(または耐久性)について考えていました。ここでは建物の構造やそれぞれの建築工法の特徴について示してみます。

建物への力のかかり方

 建物には二つの方向から力がかかります。

 ひとつは建物自身の重さ(自重)や室内の家具、人の重さ、積雪などによる「上」からの力です。

もうひとつは、地震や風などによる「横」からの力です。

 

 これらの力が加わったときにその力を柱や梁、壁などが均等に負担して、基礎から地盤へ伝えることが出来れば、建物は歪んだり、倒壊したりすることはありません。しかし、建物全体の構造強度が十分でなかったり強度のバランスが悪く加わった力が強度が弱いところにかかると、建物が破損したり倒壊したりする恐れがあります。

 

 「上」からの力は、梁や柱を通して地盤へ伝えるようにして、「横」からの力は、筋交い(すじかい)や耐力壁などで支えながら地盤へ伝わるようにするのが、ふたつの力を流していく基本的な方法です。

建物に力がかかって流れていく様子
 
 

力を受け止める2つの方法

 「上からの力」と「横からの力」を地盤に伝える構造は、大きく分けて2つの方法があります。

 ひとつは「架構式」もうひとつは「壁式」です。

架構式

 架構式は柱や梁などの「細い部材」によって造られている構造です。大きな開口面積が取れるが柱と梁の接合部の強度が重要になります。

 
架構式のイラスト

壁式

 壁式は壁や床の「面全体」によって造られている構造です。壁全体で力を受け止めるので大きな開口面積は取りにくいですが建物の強度は高いです。

壁式のイラスト

 実際の工法を分けると以下のようになります。

工法を方式で示した表
 
 

それぞれの工法

 

木造軸組工法

 コンクリートの基礎に土台をのせ、木の柱と梁、筋交いで建物を構成する工法です。間取りやデザインの自由度が高く、増改築がしやすい点がメリットです。また大きな開口部や広い空間が作りやすいです。狭小地や変形地に家を建てる場合や増改築する予定があるときに適している建築工法です。

木造軸組構造の図

鉄骨・鉄筋工法

 角型鋼管、H型、C型鋼を用いて柱や梁を構成して造る工法です。強度、耐久性、耐震性に優れ、大きな開口部や吹き抜けなどのダイナミックな空間を作りやすい利点があります。

 角型鋼管の柱とH型鋼の梁を緊結するラーメン構造の重量鉄骨造と、厚さ6mm以下の薄い鋼材で建物の柱と梁、筋交いを組み立てる軽量鉄骨造があります。ハウスメーカーのプレハブ工法の主流である軽量鉄骨造は、部材の多くが工場で生産されるため、精度の品質にバラつきが少なく、工期が短いのも特徴です。

鉄骨・鉄筋工法の図

木質パネル工法

 断面が2x4インチ角、2x6インチ角などの木材を用いて組み合わせた枠に合板を張ったパネルで、床・壁・天井を構成して建物を造る建築工法です。北米で発達した工法で、優れた耐震性と断熱・気密性が特徴です。

 屋根を支える、小屋組みを必要としないため吹き抜けや小屋裏を有効活用することも可能です。開口部の大きさや位置に制限があり、増改築やリフォームがしにくいことがデメリットです。

木質パネル工法の図