鉄骨構造建築 : 建築設計

鉄骨構造建築

鋼材で組み立てた主要骨組を鉄骨建築という。

鉄筋コンクリートと鉄骨を併用した構造は鉄骨鉄筋コンクリート構造という。

しかし単純に鉄筋コンクリートが鉄骨の耐火被覆の目的で使われた場合と、鉄骨建築構造とコンクリートブロック構造が併用された場合でも鉄骨が主要構造不在と設計された構造などが鉄骨建築構造に含む場合がある。

鉄骨救助用鋼材は鉄を主成分でして炭素が0.12～0.25%程度含まれた軟鋼として強度が高くて破壊される時までの変形が大きくて靭性がなければならない。

また材質が均一で不燃性であり加工性が容易な反面耐熱性と耐蝕性が落ちる短所もある。

形鋼・降板が多く、棒鋼・降板なども使われるのにこれらの標準規格に規定されている。

特に形鋼には鋼塊を熱間圧延ある厚い断面の形鋼と、拍子木・ロール某嬢で圧延された鋼管を冷間加工ある軽量形鋼がある。

軽量形鋼は仕切り壁や小規模建物骨組みなどの組み立てに利用されるのに、軽量形鋼で組み立てされた構造を特に軽量鉄骨建築構造という。

また厚さ4.5～36㎜,幅25～300㎜の帯形形鋼として標準長さは3.5～15mなのに、普通は3.5m,4.5m,5.5mであることがたくさん使われる。

色々な形鋼・降板で加工して使うの。

特に組み立て材・構成材としてたくさん使われる。

鉄骨接合でたくさん使われる溶接は金属を溶かして二つの鋼材を接合する方法で現在の仮装普遍的な金属接合法だ。

溶接にはいろいろ方法があるが、特にシールド(shield)金属アーク溶接が広く利用されていて、単に溶接といえばこの溶接法を示す。

これは被覆アーク溶接と母材の溶接鋼材の間に電圧を歩いてアーク放電を起こして、この時発生する高熱で母材と溶接ボンを溶融させて接合する方法だ。

溶接は現在の採択されている金属接合法中で最も信頼度が高いが、精密で熟達した溶接のためには高度な溶接機術と十分な高性能設備が必要だ。

溶接機術が現在のように広く普及される前一時広く使われた。

接合しようとする鋼材に穴を突き抜けて約800～1000℃で熱したリベットを打ち込むのに、普通圧縮空気で打撃してリベッタで頭を作って陥らないようにする。

施工精密度の良し悪しによる影響が少なくて信頼度も高いが、鋼材に穴を突き抜けなければならないから有効断面積が減ったり接合材の形や位置によりリベッタを使うことはできない場合ができるなどの欠点がある。

また市街地でリベットを乗って説明する作業は騒音公害原因になるから、溶接機術の進歩普及と共に衰退した。

ボルト接合はリベットと同じように鋼材に突き抜けた穴にボルトを挟んでスパナやレンチでナットをつかむ接合法だ。

比較的簡単な作業で信頼度が高くてリベット打ちと同じ騒音がないなど長所があるが反面ボルトと穴の間隙間が充填ならないために不在の間の変位が大きくなる危険があるなどの短所がある。

こういう短所を解消するためにボルトをより強くつかんで接触面の間の摩擦力を増大させたり、印章力が強い強力ボルトを使うなどの施工法が最近広く普及されている。

理想のような方法で鋼材を組み立てる鉄骨建築構造の場合には不在を事前に工場で作って搬入することになるので現場作業が迅速に進行される。

鉄筋コンクリート建築構造の場合とは違って模型工事や養生が不必要で、耐火被覆材を乾燥式工法によって施行すれば工事は全部乾式に進行される。

したがって工場生産による施工の簡素化と能率向上を企てられて労働力が節約されて原価低減も可能だ。

鉄骨建築構造にはトラス建築構造・アーチ建築構造などがあるのにトラス建築構造とアーチ建築構造が普遍的だ。

トラス構造は各不在を三角形で引き続き付けて構面を形成することで平面トラスと立替トラス(dome)がある。

平面トラスは大黒柱を経済的にかけることがあるので劇場・映画館・工場・体育館など大きい径間の屋根や橋梁などに使われる。

アーチ建築構造は柱や構造の高層建物に使われる場合が多い。

鉄骨構造建築設計は建物の使用目的に適合した構造・方式を採択するのにいかなる外力に対しても安全な応力計算(stress analysis)をして外力が合理的に地盤に伝えられるようにしなければならない。

また使用不在の種類をできるだけ減らし形状を単純化して材料や施工・空気面で経済的に施工されるように格別に考慮しなければならない。