さくら日誌

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独学で二級建築士資格取得を目指す! -耐震改修工事-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

 

耐震診断

耐震診断法☆☆☆☆

耐震診断には1~3次診断まであり、次数があがるほど精度が上がる。

建築物の形状の複雑さや剛性のアンバランスな分布などが耐震性能に及ぼす影響を評価するための形状指標を算出する。

 

第1次診断法(壁)

の耐力を簡易的に評価する。

 

第2次診断法(壁・柱)

壁・柱の耐力と変形能力を考慮して算出する。

 

第3次診断法(壁・柱・梁)

壁・柱・梁の耐力と変形能力なども考慮する詳細な診断。

 

木造の耐震診断

既存の木造住宅の耐震診断法における一般診断法

壁や柱の耐力」に「耐力要素の配置などによる低減係数」と「劣化度による低減係数」を乗じて、当該住宅が保有する耐力を算定する。

 

耐震性の向上

建築物の最上階又は最上階から複数階撤去する改修は、建築物の重量を低減できるので、耐震性の向上に有効☆☆

既存の耐震壁の開口部をふさぐこと、壁厚を増すことは、強度抵抗型の補強に適している☆

 

耐震補強

耐震スリット☆☆☆☆

細い隙間で、短柱と腰壁などを切り離す構造目地。

耐震設計で考慮されていなかった既存の鉄筋コンクリート壁が、柱や架構に悪影響を及ぼし耐震性能を低下させることを防止するために設ける。

耐震スリットを設けることにより、せん断破壊の柱を曲げ破壊改善する。

 

増打ち壁

既存壁の壁厚を増打ちして補強する。

 

鉄骨ブレース

鉄骨で組まれた補強材(ブレース)を使って耐震補強する。

 

耐震壁の増設工事

あと施工アンカーを用いる場合、コンクリートの割裂防止のため、アンカー筋の周辺にスパイラル筋を設けることが有効☆☆☆

 

柱の補強(靭性補強)

柱の周りに鋼板炭素繊維シートなどを巻くことで柱の靭性を高める☆☆☆☆

×柱の「曲げ耐力」を高める

 

免震構造

建物と基礎の間に免震層を設け、地震による水平動が直接建物に伝わらないようにした構造。

柱や壁などに手を加えたくない歴史的な建築物の耐震改修では、建築物を維持するため、免震構造を採用する。

 

まとめ

毎年出るわけではないが、出題のされ方は(今のところ)決まっているので、出たらラッキーくらいで。

  • 耐震診断法☆☆☆☆
    ・第1次診断法(壁)
    ・第2次診断法(壁・柱)
    ・第3次診断法(壁・柱・梁)

  • 柱の周りに鋼板や炭素繊維シートなどを巻くことで柱の靭性を高める☆☆☆☆
  • 耐震スリットは、せん断破壊型の柱を曲げ破壊型に改善する。

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -建築材料-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

 

下地材等

せっこうボード☆☆☆☆☆

防火性・耐火性に優れている。

耐水性がないため、浴室の天井材などには使用できない

⇒ 浴室の天井材にはシージングせっこうボードが適している。

用途:内壁・天井の下地材

 

化粧せっこうボード

せっこうボードの表面に化粧加工したもの。

耐水性がないため、浴室の天井材などには使用できない

⇒ 浴室の天井材にはシージングせっこうボードが適している。

 

シージングせっこうボード☆☆☆

両面のボード用原紙とせっこうに防水処理を施したもの。

せっこうボードに比べて、吸水時の強度低下と変形が少ない。

用途:台所や便所などの湿気の多い場所の壁下地材

 

せっこうラスボード☆

左官材の付着をよくするために、表面に多数のくぼみを付けたせっこうボード。

用途:せっこうプラスター塗壁の下地

 

ロックウール(岩綿)☆☆☆☆

断熱性・耐熱性・吸音性に優れている。

⇒ 吸水すると断熱性能が低下する。

遮音性は劣る

 

グラスウール☆☆

ガラス繊維を綿状に加工したもの。

断熱材吸音材として使用される。

⇒ 吸水すると断熱性能が低下する。

 

けい酸カルシウム板☆☆☆

俗に言う「ケイカル板」。

ケイ酸カルシウム水和物を主原料とした、繊維強化セメント板の一種。

断熱性・耐火性に優れ耐火被覆材として用いられる。

 

shinyu177.co.jp

 

押出法ポリスチレンフォーム☆☆

ポリスチレンを押出法で発砲形成した断熱材。

断熱性、防湿性、防水性に優れる。

耐火性は劣る

 

dannetsuzai.jp

 

発泡プラスチック系断熱材

樹脂の中に微細な独立空気泡を閉じ込めることによって断熱効果を発揮するもの。

繊維系断熱材に比べ、断熱性に優れている。

 

ALCパネル☆☆☆☆☆☆☆☆☆

高温高圧のもとで養生して製造された軽量気泡コンクリート。

軽量で、耐火性、断熱性に優れる

防水性・防湿性に劣る。

外壁・屋根・床等に広く用いられる。

縦壁ロッキング構法により、高い層間変形追従性能を持たせることができる。

 

パーティクルボード☆☆☆☆

木材の小片(削片)を接着剤により成形熱圧した板材。

断熱性・吸音性に優れている。

耐水性・耐火性に劣る。

内壁・床の下地に用いられる。

 

窯業(ようぎょう)系サイディング☆☆☆☆

セメント質原料繊維質原料等を主原料として、板状に成形し、養生・硬化させたもの。

防火・耐火性能を有する。

外壁の仕上げ(外装材)に用いられる。

 

出典:知っておきたい!窯業系サイディング材とはですよ!! - 塗りかえ倶楽部

 

押出成形セメント板☆

セメント、けい酸質原料及び繊維質原料を主原料として、中空を有する板状に押出成形した後、オートクレーブ養生(蒸気養生)した板。

断熱性遮音性に優れている。

 

木質セメント板

セメント板:木とセメントの混合 ⇒ 加工性が良く、天井下地に使用

セメント板:木ひも状の木片)とセメントの混合 ⇒ 断熱、吸音、防火性能を持つ

 

出典:木毛セメント板と木片セメント板|ブログ|ディクタ建築事務所|設計事務所と創る注文住宅

 

 

針葉樹・広葉樹☆

広葉樹針葉樹よりも強度がある

針葉樹の基準強度において、スギはベイマツよりも低い。

 

しっくい☆☆☆☆☆☆

消石灰にすさ・のり・砂などを混ぜて水で練ったもの。

空気に接して固まる気硬性の材料。

「すさ」は、しっくいの乾燥収縮によるひび割れを防止する効果がある。

 

タイル

磁器質・せっ器質・陶器質(セラミックタイル)☆☆☆☆

吸水率は「磁器質」「せっ器質」が小さい

「磁器質」「せっ器質」の用途:外装材、室内の水回りの床壁

 

分類 吸水率 対凍害性 用途
I類(磁器質) 3%以下 内装・外装
II類(せっ質) 10%以下 内装・外装
III類(陶器質) 50%以下 × 寒冷地では使用しない 内装
  • I類、II類対凍害性に優れIII類寒冷地では使用しない☆☆
  • 用のタイルには、滑りにくさを考慮し、I類(磁器質)又はII類(せっ器質)とする。

 

テラゾブロック(タイル)☆☆☆☆

壁や床などの内装材に使用される。

 

www.sekistone.com

 

テラコッタ☆☆

土を成型して焼いた素焼きした、装飾用の外装材として用いられる大型のタイルの一種。

 

www.tilelife.co.jp

 

接着剤

酢酸ビニル樹脂系接着剤☆☆☆☆

(酢酸ビニル樹脂系エマルション形接着剤)

耐水性、耐熱性、耐アルカリ性劣る

⇒ 屋外には適さない

固化後にのこぎりなどにより加工ができるので、屋内の木工事に用いられる。

 

エポキシ樹脂系接着剤☆☆☆☆

耐水性、耐久性、耐薬品性に優れている。

コンクリートのひび割れの補修に使用される。

主剤と硬化剤を混ぜ合わせて使うタイプでは、温度が変わっても混同比率は変わらない。

 

塗料

エッチングプライマー

金属を塗装するときの素地調整に用いられる一次防錆塗料。

乾燥が速いので、高湿時の塗装は避ける

 

アルミニウムペイント☆☆☆☆☆

熱線を反射し、素地材料の温度上昇を防ぐ

鉄板屋根設備配管などの塗料に用いられる。

 

合成樹脂調合ペイント☆☆☆

用途:木部、亜鉛メッキ構面、鉄鋼(コンクリート以外)

下地がコンクリートなどのアルカリ性のものは適さない

 

エポキシ樹脂塗料

2液形エポキシ樹脂エナメル塗り

耐酸性、耐アルカリ性、耐水性に優れている。

 

顔料系・染料系☆

顔料系:素地の表面に色付けたもの

染料系:素地に染み込ませて色付けたもの

顔料系の方が染料系より耐光性に優れている

 

ガラス

合わせガラス☆☆☆☆

2枚の板ガラスを透明で強靭な中間膜張り合わせたもの

  • 破損しても破片の飛散を防ぐことができる。
  • 耐貫通性に優れている。

 

複層ガラス☆☆☆

2枚の板ガラスを専用スペーサーを用いて一定間隔に保ち、その内部に乾燥空気を封入したもの。

  • 断熱性が高く、ガラス表面の結露防止に有効。

 

強化ガラス☆

ガラスを650~700℃に加熱して均等に急冷したもの。

  • フロート板ガラスの約3~5倍の強度を持ち、割れても破片は鋭角状にならない砂粒状になる)
  • 加工後の切断はできない

合わせガラスとの入れ替え注意!

 

Low-E(複層)ガラス☆

表面に低放射の特殊金属膜をコーディングしたガラス。

  • 日射制御機能と高い断熱性を有する。

 

石材

花こう岩☆☆☆☆☆

強度が大きく耐候性がある

外装材として用いられる。

耐火性に劣る。

 

大理石☆☆☆☆☆☆

室内の装飾(内装材)に用いられる。

耐酸性・耐火性に劣り屋外では風化しやすい

 

 

砂岩☆☆☆

蓄積した岩石や鉱物の破片や粒子等が圧力により固化した岩石。

耐火性に優れている

内壁仕上げに用いられる。

 

安山岩

鉄平石などがあり、灰褐色のものが多く、板状で硬い。

外構の床材に用いられる。

 

凝灰岩(ぎょうかいがん)

大谷石などがあり、柔らかく加工がしやすい

耐火性に優れる。

耐久性に劣る ⇒ もろい

用途:内装材

 

粘板岩(ねんばんがん)

容易に層状に割裂できる。

用途:屋根材

 

張り石工事

湿式工法

裏込めモルタルを用いて板石を躯体に取付ける工法。

躯体の変形に対する追従性は乾式より劣るため、層間変位が小さい建物(低層建築物)に採用する。

 

シーリング材

外壁の石張りの伸縮調整目地に、ポリサルファイド系シーリング材を使用した。

 

その他

チタン☆

耐久性耐食性に優れ、軽量で強度もある。

用途:屋根材、内外壁

 

まとめ

何が何に劣るのかだけでも押さえておくとよいかも。

水に弱いもの(防水性や防湿性に劣る)

  • せっこうボード
  • 化粧せっこうボード
  • ロックウール
  • グラスウール
  • ALCパネル
  • パーティクルボード
  • 酢酸ビニル樹脂系接着剤

 

火に弱いもの(耐火性に劣る)

  • 押出法ポリスチレンフォーム
  • パーティクルボード
  • 酢酸ビニル樹脂系接着剤
  • 花こう岩
  • 大理石
  • せっこうボード、化粧せっこうボードは水に弱い。
    シージングせっこうボードは水に強い!
  • ALCパネルは防水性・防湿性に劣る。
  • ロックウール、グラスウール
     ⇒ 吸水すると断熱性能が低下する。
  • しっくいは気硬性。
  • 酢酸ビニル樹脂系接着剤☆☆☆☆
     ⇒ 耐水性、耐アルカリ性に劣る ⇒ 屋外の使用には適さない!

  • 花こう岩は外装材、大理石は内装材(両方とも耐火性に劣る!)

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -ガラス-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

 

ガラスの種類

フロートガラス☆☆

一般的な板ガラス。

  • 表面の平滑度が高く、採光性、透明性に優れている。

 

合わせガラス☆☆☆☆☆

2枚の板ガラスを透明で強靭な中間膜張り合わせたもの

  • 破損しても破片の飛散を防ぐことができる。
  • 耐貫通性に優れている。

複層ガラス強化ガラスとの入れ替え注意!

 

複層ガラス☆☆☆

2枚の板ガラスを専用スペーサーを用いて一定間隔に保ち、その内部に乾燥空気を封入したもの。

  • 断熱性が高く、ガラス表面の結露防止に有効。

合わせガラスとの入れ替え注意!

 

強化ガラス☆☆☆☆

ガラスを650~700℃に加熱して均等に急冷したもの。

  • フロート板ガラスの約3~5倍の強度を持ち、割れても破片は鋭角状にならない(砂粒上になる)
  • 加工後の切断はできない

合わせガラスとの入れ替え注意!

 

倍強度ガラス☆☆

フロート板ガラスに熱処理を施し強度を増したガラス。

  • フロート板ガラスの2倍以上の耐風圧強度を有する。
  • 割れると大きな破片となるため、脱落しにくい。
  • 加工後の切断はできない

 

熱線吸収板ガラス☆☆☆

鉄、ニッケル、コバルトなどを加え着色したガラス。

  • 日射エネルギーを20~60%程度吸収して、室内の温度上昇を抑え、冷房効果を高めることができる。

熱線反射ガラスとの入れ替え注意!

 

熱線反射ガラス☆☆☆

フロート板ガラスの表面に反射率の高い薄膜をコーティングしたもの。

  • 冷房負荷の軽減に有効。

熱線吸収板ガラスとの入れ替え注意!

 

Low-E複層ガラス☆

2枚の板ガラスの片方の中空層側表面に低放射の特殊金属膜をコーディングしたガラス。

  • 日射制御機能と高い断熱性を有する。

 

入り板ガラス☆

フロート板ガラスの中に金属線を封入したガラス。

  • ガラスが割れても破片の飛散を防ぐ。
  • 防火ガラスとしては使用できない。
    ⇒ 防火ガラスとして使用されるのは網入りガラス

 

入りガラス☆

フロート板ガラスの中に金網を封入したガラス。

  • ガラスが割れても破片が落ちにくい。
  • 強度はフロート板ガラスより小さい。
  • 防火用のガラスとして使用される。

 

型板ガラス☆☆☆☆

ガラスの片側表面に型模様を付けたガラス。

  • 光を柔らかく拡散し、建築物の間仕切りや家具などの装飾用などとして使用される。

すり板ガラスとの入れ替え注意!

 

すり板ガラス

板ガラスの片面に、砂や金属ブラシなどでつや消し加工したもの。

  • 光を通し、視線を遮る

型板ガラスとの入れ替え注意!

 

プリズムガラス

入射光線の方向を変える異形ガラス製品。

  • 主に地下室の採光に用いられる。

 

ガラスブロック

内部の空気が低圧となっているため、フロート板ガラスに比べて、断熱性や遮音性に優れている。

 

ガラスをはめ込む構法

SSG構法(ストラクチュラル・シーラント・グレイジング)

構造シーラントを用いて、板ガラスを支持部材に接着固定する構法。

 

構造シーラント

ガラスの受けた風圧接着力のみでサッシュに伝える特殊なシール。

 

まとめ

基本、ガラスの種類の内容を入れ替えて出題されるので、ポイントだけでも押さえておきたい。

  • 合わせガラス、複層ガラス、強化ガラスの違いをチェック!
  • 熱線吸収板ガラス、熱線反射ガラスの違いをチェック!
  • 線入り板ガラス、網入り板ガラスの違いをチェック!
  • 型板ガラス、すり板ガラスの違いをチェック!

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -鋼材-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

 

鋼材の性質

  • 鋼材の線膨張係数は、コンクリートと同じ☆☆☆☆☆☆
  • 鋼材の比重は、アルミニウム材の約3倍☆☆☆☆
  • 鋼材の硬さは、引張強さと相関があり、ビッカース硬さ等を測定することにより、その鋼材の引張強さを換算することができる☆☆☆☆
  • 鋼材の熱伝導率は、ステンレス鋼よりも大きい
  • 鋼材の許容疲労強さは、鋼材の強度によらず、継手等の形式に応じた「基準疲労強さ」及び「部材が受ける繰返し応力の総繰返し数」を用いて算定。

 

黒皮(ミルスケール)☆☆☆☆☆☆

鋼材を製造するときに、熱間圧延の工程時に鋼材の表面に生じる黒い錆。

被膜を形成するため防食効果がある。

 

焼入れ☆☆☆

鋼材を焼き入れすると、

  • 強さ・硬さ・耐摩耗性増す
  • 粘り強さがなくなり、もろくなる

 

炭素量

鋼材の炭素量が多いと、

  • 硬質引張強さが大きくなる☆☆☆☆☆☆
  • 溶接性低下する☆☆☆☆

 

温度

  • 鋼材の引張強さは、200~300℃で最大となる☆☆☆☆☆
    ⇒ それ以上になると急激に低下し、500℃で半減する。
  • 鋼材の温度が高くなると、ヤング係数・降伏点は低下する☆☆☆
  • 鋼材は、瞬間的に大きな負荷がかかったり、低温状態で負荷がかかると、脆性破壊しやすくなる☆☆☆☆☆
  • 長さ10mの棒材は、鋼材の温度が10℃上がるが生じると、長さが1㎜伸びる。

 

ヤング係数

物体の変形のし易さ(し難さ)を測るための指標。

  • 常温における鋼材はすべて同じヤング係数(205×10³N/㎟程度)☆☆☆☆☆
    ⇒ SS400材とSM490材のヤング係数は同じ
     炭素含有量が多くなっても同じ

 

鋼材の応力度とひずみ度曲線☆

ひずみ度☆☆☆

長さ10mの棒材に20N/㎟の引張応力度が生じると、長さが1㎜伸びる。

⇒ 100N/㎟の引張応力度で5㎜伸びる。

 

降伏比

鋼材の降伏比(降伏応力/引張強さ)は小さいほうが降伏後の余力が大きい

 

構造用鋼材

一般構造用圧延鋼材(SS材:Steel Structure)

SS400は、引張強さ400N/㎟級の鋼材として、建築物に用いられることが最も多い。

 

溶接構造用圧延鋼材(SM材:Steel Marine

溶接性に優れた鋼材

(昔は船舶の溶接で主に使用されていた名残で、マリンのMが採用されているらしい)

 

建築構造用圧延鋼材(SN材:Steel New

建築物固有の要求性能を考慮して規格化された鋼材。

使用区分により、A種、B種、C種が規定されている。

溶接接合の場合は、B種かC種を用いる(A種は用いない)☆

(94年に誕生し、95年の阪神淡路大震災を境に規格化された比較的新しい鋼材なのでNなのかな?)

 

建築構造用耐火鋼(FR鋼)

耐火性に優れた鋼材で、降伏点が600℃で2/3以上であることを保証した鋼材☆☆

 

構造用鋼材の数値

構造用鋼材の数値は、「引張強さ下限値」を示す☆☆☆

⇒ SN400とSS400は同じ引張強さの範囲

 降伏点同じではないRC用棒鋼の数値は降伏点の下限値

 

降伏点

建築構造用圧延鋼材 ⇒ 下限値から上限値まで定められている

溶接構造用圧延鋼材 ⇒ 下限値のみ定められている

⇒ 数値は同じでも降伏点の下限値から上限値までの範囲は違う

 

その他の鋼材

鉄筋(RC用棒鋼・異形棒鋼)

出典:鉄筋コンクリート用棒鋼(異形棒鋼) | 国内鉄鋼事業/製品情報 | 事業紹介・製品情報 | 共英製鋼株式会社

 

鉄筋の数値

鉄筋(異形棒鋼)の数値は、「降伏点下限値」を示す☆☆☆☆

 ※「引張強さの下限値」ではない(構造用鋼材の数値は引張強さの下限値)

 

ステンレス鋼(SUS304A材等)

一般構造用圧延鋼材に比べ、耐食性、耐火性優れている

熱伝導率は、鋼材よりも小さい(熱を伝えにくい)

 

まとめ

構造用鋼材は「引張強さ」
異形棒鋼は「降伏点」

  • 鋼材の線膨張係数は、コンクリートと同じ☆☆☆☆☆☆☆
  • 鋼材の比重は、アルミニウム材の約3倍☆☆☆☆
  • 鋼材の引張強さは、200~300℃で最大となる☆☆☆☆☆
  • 構造用鋼材の数値は、「引張強さの下限値」を示す☆☆☆
    異形棒鋼の数値は、「降伏点の下限値」を示す☆☆☆☆
  • 鋼材を焼き入れすると、

    • 強さ・硬さ・耐摩耗性増す
    • 粘り強さがなくなり、もろくなる
  • 鋼材の炭素量が多いと、

    • 硬質引張強さが大きくなる☆☆☆☆☆☆
    • 溶接性低下する☆☆☆☆
  • 常温における鋼材はすべて同じヤング係数☆☆☆☆☆

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -コンクリート(強度・その他)-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

 

セメント

石灰石や粘土などを混ぜて焼いた「クリンカ」に石膏(せっこう)を加え、粉末状にしたもの。

水との反応によって強度が増大する水硬性材料☆☆☆

×気硬性材料

 

hags-ec.com

 

ポルトランドセメント

普通ポルトランドセメント

最も普通のセメント。

凝固時間を調整するためにせっこうが混合される☆

 

中庸熱ポルトランドセメント

普通ポルトランドセメントに比べて、水和熱や乾燥収縮が小さくひび割れが生じにくい

使用例:高層建築や大スパン建築の高強度コンクリート

 

早強ポルトランドセメント

普通ポルトランドセメントに比べて、より細かい粉末で、水和熱が大きいので、早期に強度を発現する。

⇒ 水和熱が大きいため、マスコンクリートや高強度コンクリートには使用できない

 

高炉セメント

普通セメントに高炉スラグ微粉末を混合したもの。

  • 高炉スラグ微粉末を使用することにより、水密性や化学抵抗性を向上できる☆
  • (B種、C種)初期強度が小さく長期強度は大きい
  • (B種)普通ポルトランドセメントに比べて、アルカリシリカ反応抵抗性(化学抵抗)に優れている☆

使用例:海水の作用を受けるコンクリート

 

混和剤

AE剤(Air Entraining Agent:空気連行剤)

AE剤の効果
  • ワーカビリティが良好になる☆
  • 凍結融解作用に対する抵抗性が大きくなる(凍害性が増大)☆☆☆☆☆☆
  • 空気量が増大
  • 単位水量を低減する ⇒ ブリーディングを制御できる

 

フライアッシュ

石炭を燃焼する際に生じる灰の一種。

コンクリートのワーカビリティを良好にするが、中性化速度は速くなる☆☆

 

膨張剤

硬化後のコンクリートの乾燥収縮によるひび割れを低減できる☆

 

流動化剤

硬化後のコンクリートの強度や耐久性に影響を及ぼさずに、打込み時のフレッシュコンクリートの流動性を増大させる混和剤。

 

コンクリート

  • コンクリートの水素イオン濃度(pH)は、12~13程度のアルカリ性を示すので、鉄筋の腐食を抑制する効果がある。
    ⇒ コンクリート中の水和生成物(水酸化カルシウム)が空気中で二酸化炭素と反応することにより、主に炭酸カルシウムが生成され、コンクリートのアルカリ性が失われる中性化)☆
  • コンクリートの乾燥収縮は、乾燥開始材齢が遅いほど小さくなる。

 

骨材

  • 骨材の粒形は、均一であるよりも、小さな粒形から大きな粒形までが混ざり合っている(均一ではない)ほうが望ましい☆☆
  • 実績率が大きい粗骨材ほど、同一スランプを得るための単位水量小さくすることができる。

 

コンクリートの養生

養生中の温度が高いほど☆
  • 初期材齢の強度発現早い
  • 長期材齢の強度増進小さい

 

コンクリートの養生期間☆
養生期間 普通ポルトランドセメント 高炉セメントB種
短期、標準 5日以上 7日以上
長期 7日以上 10日以上

⇒ 高炉セメントB種を用いたコンクリートは、普通ポルトランドセメントに比べて、長期の湿潤養生期間が必要となる☆

 

コンクリートの強度

圧縮強度☆

圧縮荷重に対して、供試体が持ちこたえることができる最大応力。

圧縮強度(N/㎟)=最大荷重(N)/断面積(㎟)

 

コンクリートの調合設計

調合強度」>「調合管理強度」>「品質基準強度」>「設計基準強度、耐久設計基準強度」

 

コンクリートの構造

プレキャスト鉄筋コンクリート構造

あらかじめ工場などで製作した鉄筋コンクリート製の部材を現場で組み立てて作る構造。

 

プレストレストコンクリート構造

PC鋼材によって計画的にプレストレスを与えたコンクリート部材を用いた構造☆

 

コンクリートの現象、ひび割れ

アルカリシリカ反応(アルカリ骨材によるひび割れ)☆☆☆☆

骨材が、セメントペースト中に含まれるアルカリ成分が反応し骨材が膨張して、コンクリートに亀甲状ひび割れが生じる現象。

【事例】

竣工後3年を経過した建築物において、屋外の耐震壁に亀甲状に発生し、周囲の柱・はりに材軸方向に発生。

 

ブリーディング(沈みひび割れ)☆☆☆

コンクリート打込み後、コンクリートが固まる前に水分が分離して浮かび上がってくる現象。

ブリーディングにより、梁やスラブの上面各所に、鉄筋に沿って沈みひび割れが生じることがある。

【事例】

コンクリートを打設した数時間後、はりやスラブの上面各所に、鉄筋に沿って直線状に発生。

 

エフロレッセンス(白華)

コンクリート中の炭酸カルシウムなどがコンクリートの表面に析出した、白色の物質。

 

コールドジョイント

先に打ち込んだコンクリートと、後から打ち込んだコンクリートとが一体化せずに継目ができること。

  • コンクリートジョイントを防止するためには、先に打ち込まれたコンクリートの凝結が始まる前に、次のコンクリートを打ち重ねる必要がある☆☆

 

クリープ☆☆☆

一定の外力が継続して作用したときに、時間の経過とともにひずみが増大する現象。

 

プラスチック収縮ひび割れ☆☆

コンクリートが固まる前に、コンクリー表面が急激に乾燥収縮することにより生じるひび割れ。

 

付着ひび割れ

かぶり厚さの不足などにより腐食した鉄筋が膨張し、主筋や帯筋に沿って生じるひび割れ。

【事例】

海岸近くの展望台の床スラブの下面に、竣工後5年を経過したところから、下端鉄筋に沿ってひび割れが発生。

 

水和熱によるひび割れ

コンクリート硬化時に発生する水和熱により、大断面に生じるひび割れ。

【事例】

コンクリートを打設した1週間後、大断面の地中梁の側面に数メートル間隔で鉛直に発生。

 

基礎の不同沈下(せん断ひび割れ)

不同沈下等によって柱や梁に生じたせん断力が原因で、斜め45度のひび割れが生じることがある。

【事例】

竣工後2年を経過した建築物の室内の耐震壁に、斜め45度方向に著しく発生し、徐々に進行。

 

まとめ

セメントとコンクリートの違いなんて、素人は考えたこともなかった。

  • セメントは水硬性材料☆☆☆
  • AE剤を入れると、凍結融解作用に対する抵抗性が大きくなる(耐凍害性が増大)☆☆☆☆☆☆
  • 高炉セメントB種を用いたコンクリートは、普通ポルトランドセメントに比べて、長期の湿潤養生期間が必要となる☆
  • 圧縮強度(N/㎟)=最大荷重(N)/断面積(㎟)

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -コンクリート(性質)-

独学で二級建築士資格取得を目指す! -INDEX-

 

コンクリートの性質

水セメント比(水の質量/セメント質量)
  • 水セメント比が小さい水の割合が少ない)ほど強度は大きくなる。
    ⇒ コンクリートの圧縮強度は、水セメント比が大きいものほど小さい☆☆☆
  • 水セメント比が小さいほど、中性化遅くなる☆☆☆

 

単位水量

フレッシュコンクリート1㎥に含まれる水量。

  • コンクリートは単位水量多いほど、乾燥収縮に伴いひび割れが発生しやすく耐久性が低下する☆☆☆☆☆☆

 

単位セメント量

フレッシュコンクリート1㎥に含まれるセメントの質量。

  • 単位セメント量多いほど、ひび割れが多く発生する。
  • 単位セメント量が多いほど、発熱量は大きい

 

気乾単位容積質量

通常乾燥している状態での単位容積あたりの質量。

普通コンクリートの気乾単位容積質量は、2.1t/㎥を超え2.5t/㎥以下☆☆☆

  • 気乾単位容積質量が大きいほど、ヤング係数は大きくなる。

 

線膨張係数

温度変化1℃あたりで物質がどのくらい変化するかを示す値。

  • コンクリートの線膨張係数は、鉄筋とほぼ等しい☆☆☆☆☆☆

 

養生
  • コンクリートの強度発現に支障が生じないよう、コンクリート打ち込み中及び打込み後5日間は、コンクリートの温度が2℃を下回らないようにする。
    ⇒ 養生温度が低くなると、材齢初期の強度発見が遅くなる。

 

中性化

コンクリート中の水和生成物(水酸化カルシウム)が空気中で二酸化炭素と反応することにより、主に炭酸カルシウムが生成され、コンクリートのアルカリ性が失われる現象☆

  • 水セメント比が小さいほど、中性化速度が小さい(中性化が遅い)☆☆☆
  • コンクリートの圧縮強度大きいほど、中性化速度が小さい(中性化が遅い)☆☆☆☆☆

 

コンクリートの強度

圧縮強度>曲げ・せん断強度>引張強度☆☆☆☆☆

  • コンクリートの引張強度は、圧縮強度1/10程度☆

 

コンクリートの許容応力度

短期許容圧縮応力度:設計基準強度の2/3☆☆☆

長期許容圧縮応力度:設計基準強度の1/3

 

ヤング係数

コンクリートのヤング係数は、

⇒ 圧縮強度大きいほど大きい☆☆☆☆☆☆

⇒ 単位容積質量大きいほど大きい☆☆☆

 

許容付着応力度

必要付着長さを算定するときに用いる許容付着応力度については「上端筋」より「その他の鉄筋」のほうが大きい

 

コンクリートの耐久設計基準強度

超長期>長期>標準>短期

⇒「標準」より「長期」のほうが大きい

 

コンクリートの調合設計

調合強度」>「調合管理強度」>「品質基準強度」>「設計基準強度、耐久設計基準強度」

 

調合強度

コンクリートの調合を定める場合に目標とする平均の圧縮強度。

調合管理強度」に割り増しした強度。

⇒「調合強度」は「調合管理強度」よりも大きい☆

 

調合管理強度

調合を定めるための強度。

品質基準強度」を割り増した強度。

⇒「調合管理強度」は「品質基準強度」よりも大きい。

 

品質基準強度

構造物及び部材の要求品質を得るために必要とされるコンクリートの圧縮強度。

品質基準強度は「設計基準強度」と「耐久設計基準強度」のいずれか大きいほうの値とする☆☆☆☆

⇒ 設計基準強度は、その品質基準強度よりも大きくなることはない

 

コンクリートの材料

  • 骨材の粒形は、均一であるよりも、小さな粒形から大きな粒形までが混ざり合っている(均一ではない)ほうが望ましい☆☆
  • コンクリートの乾燥収縮は、単位骨材料が多いものほど小さい。

 

混和剤

AE剤

AE剤によりコンクリート中に連行された微小な独立した空気泡は、凍害性を増大させる☆☆☆

 

高性能AE減水剤

AE減水剤よりも単位水量が低減し、優れたスランプ性能を有する混和剤。

 

減水剤

単位水量、単位セメント量を低減するために使用される。

早期にコンクリート強度を発揮でき、耐久性も増大する。

 

流動化剤

硬化後のコンクリートの強度や耐久性に影響を及ぼさずに、フレッシュコンクリートの流動性を増加させる。

 

収縮低減剤

硬化後のコンクリートの乾燥収縮及び収縮ひび割れを低減させることができる混和剤。

 

その他

スランプ

高さ30㎝のスランプコーンにコンクリートを詰め、鉛直に引き上げた後、コンクリートの「下がり量」を測定した数値☆

  • スランプは、単位水量が多い大きくなる
  • スランプは、空気量が増える大きくなる
    ⇒ スランプを大きいと、コンクリートの材料分離が生じやすくなる。

 

タンピング

コンクリート打込み後、硬化前にタンパーなどでコンクリート表面をたたき締め(タイピングして)、沈みひび割れの発生を防ぐ。

 

コールドジョイント

先に打ち込んだコンクリートと、後から打ち込んだコンクリートとが一体化せずに継目ができること。

  • コンクリートジョイントを防止するためには、先に打ち込まれたコンクリートの凝結が始まる前に、次のコンクリートを打ち重ねる必要がある☆☆

 

プラスチック収縮ひび割れ☆☆

コンクリートが固まる前に、コンクリー表面が急激に乾燥収縮することにより生じるひび割れ。

 

アルカリシリカ反応☆☆☆

骨材が、セメントペースト中に含まれるアルカリ成分を起こし反応し骨材が膨張して、コンクリートにひび割れが生じる現象。

 

まとめ

ここもそんなに意地悪な問題は出されないので、押さえるところをしっかり押さえておきたい。

  • 「水セメント比」「単位水量」「単位セメント量」「中性化速度」は小さいほうがいい。

【中性化】

  • 水セメント比が小さいほど、中性化速度が小さい(中性化が遅い)☆☆☆
  • コンクリートの圧縮強度が大きいほど、中性化速度が小さい(中性化が遅い)☆☆☆☆☆

【コンクリートの強度】

  • 圧縮強度>曲げ・せん断強度>引張強度☆☆☆☆☆

  • コンクリートの引張強度は、圧縮強度の1/10程度☆

【コンクリートの許容応力度】

  • 短期許容圧縮応力度:設計基準強度の2/3☆☆☆

  • 長期許容圧縮応力度:設計基準強度の1/3

【ヤング係数】

  • コンクリートのヤング係数は、

    ⇒ 圧縮強度が大きいほど大きい☆☆☆☆☆☆

    ⇒ 単位容積質量が大きいほど大きい☆☆☆

【コンクリートの調合設計】

  • 「調合強度」>「調合管理強度」>「品質基準強度」>「設計基準強度、耐久設計基準強度」

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接合

  • 柱の継手の接合用ボルト高力ボルト及び溶接は、継手部の存在応力を十分に伝え、かつ、部材の各応力に対する許容力の1/2を超える耐力とする☆☆☆☆
  • 設計用曲げモーメントは、梁の降伏曲げモーメントの1/2を下回らないようにする。
  • 曲げモーメントを伝える接合部のボルト、高力ボルト及び溶接継目の応力は、回転中心からの距離に比例するものとみなして算定する。
  • ボルト孔中心及び高力ボルト孔中心から鋼材の縁端までの最小距離は、ボルトの径と材縁の仕上げ方法等に応じて定められている☆
  • 軸方向力を受ける2つ以上の材を接合する場合において、各材の重心軸が1点に会しない場合は、偏心の影響を考慮して設計する。

 

ガセットプレート

節点に集まる部材相互の接合に用いられる鋼板。

  • 山形鋼や溝形鋼をガセットプレートの片側にのみ接合する場合は、偏心の影響を考慮して設計する。

 

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フィラープレート

厚さの異なる板をボルト接合する際に、肌すき(板厚の差による隙間)を少なくするために設ける部材。

肌すき1㎜以下 ⇒ 処理不要(1㎜までは処理不要!

肌すき1㎜超  ⇒ フィラープレートを入れる

  • 高力ボルト摩擦接合において、両面とも摩擦面としての処理を行ったフィラープレートは、接合する母材の鋼種にかかわらず、400N/㎟級の鋼材を使用する☆☆
    ×フィラープレートは、母材と同程度の鋼材とする。

 

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保有耐力接合

構造計算において、接合している部材が十分に塑性化するまで接合部で破断が生じないように設計する接合のこと。

 

高力ボルト

  • 高力ボルト摩擦接合部の許容応力度は、高力ボルトによって締付けられる鋼材間の摩擦力によって応力が伝達されるものとして計算する☆☆☆☆
    ×鋼材間の摩擦力とボルトのせん断力との和
    ⇒ 高力ボルト摩擦接合は「引張応力」「圧縮応力」の作用する継手に使用できる。
  • 二面摩擦の許容せん断力」は「一面摩擦の許容せん断力」の2倍☆☆☆☆
    ⇒ 高力ボルトの摩擦接合において、一面摩擦の許容せん断力は、二面摩擦の許容せん断力の1/2とする。
  • 高力ボルトの相互間の中心距離は、高力ボルト径(公称軸径)の2.5倍以上とする☆☆☆☆
  • 高力ボルト摩擦接合には、日本工業規格(JIS)において規定されている摩擦接合用高力六角ボルト六角ナット及び平座金のセットを用いる。

 

高力ボルト摩擦接合部の表面処理

炭素鋼を高力ボルト摩擦接合によって接合する場合の摩擦面は、黒皮、浮き錆、油及び塗料を取り除き赤さびを発生させる処理をする。

⇒ 接合面のすべり係数0.45を確保する☆

 

普通ボルト

  • 普通ボルトで締付ける板の総厚は、ボルト径の5倍以下とする。
  • 引張材有効断面積は、ボルト孔等の断面欠損を考慮して算定する。

 

普通ボルトを使用しない部分
  • 普通ボルトは、振動、衝撃、繰り返し応力を受ける接合部には使用しない
  • 軒の高さが9mを超える」又は「張り間が13mを超える」建築物の構造耐力上主要な部分には、普通ボルトを使用してはならない

 

ボルト接合の戻り止めの措置

構造耐力上主要な部分である鋼材の接合をボルト接合とする場合、ボルトが緩まないように、戻り止めの措置を講じる☆☆

  • 二重ナットの使用
  • コンクリートへの埋込み
  • ナット部分の溶接

 

溶接

  • 構造耐力上主要な部分の溶接は、板厚・溶接方法・溶接姿勢等に応じた適切な有資格者によって行う。
  • トラス部材の接合部は存在応力を十分に伝えるものとし、その耐力は部材の許容応力の1/2以下であってはならない

 

エンドタブ

エンドタブは、突合せ溶接の始端部・終端部の欠陥の発生を避けるために用いる。

  • 金属疲労を生じるような荷重が作用せず、かつ、応力伝達等に支障がないことが確認できれば、エンドタブを除去せずにそのまま残してもよい

 

スカラップ

溶接が交差するのを避けるために部材に設ける、扇形の切込み☆

  • スカラップは応力集中による破断の原因になることもあるので、スカラップを設けない方法もある(ノンスカラップ工法)☆☆☆☆

 

溶接継目の許容応力度

溶接継目ののど断面に対する許容応力度は、溶接の継ぎ目の形式に応じて異なる値を用いる。

⇒ 隅肉溶接許容引張応力度は、突合せ溶接継目の1/√3倍として計算する☆

⇒ 溶接継目ののど断面に対する短期許容引張応力度は、長期引張応力度1.5倍

 

完全溶込み溶接

裏はつり

完全溶込み溶接を鋼材の両面から行う場合において、先に溶接した面の裏側から溶接部分の第1層を削り落とすこと。

 

隅肉溶接

  • 構造計算に用いる隅肉溶接のサイズは、薄いほうの母材の厚さ以下とする☆☆☆☆
  • 応力を伝達する重ね継手の溶接には、2列以上すみ肉溶接を用いる☆
  • 隅肉溶接は、母材間の角度が60度未満、又は120度を超える場合、溶接部に応力を負担させてはならない

 

隅肉溶接の有効長さ

まわし溶接を含めた溶接の全長から隅肉のサイズの2倍減じて算出する。

隅肉サイズの10倍以上、かつ、40㎜以上とする☆

側面隅肉溶接の有効長さが、隅肉溶接のサイズの30倍を超える場合には、応力の不均等分布を考慮して、許容応力度を軽減する。

 

隅肉溶接の有効面積(完全溶込み溶接部も同じ)☆☆☆

有効面積=「溶接の有効長さ」×「有効のど厚

 

隅肉溶接の有効のど厚

構造計算に用いる隅肉溶接の溶接部の有効のど厚は、隅肉サイズの0.7倍☆☆☆

 

まわし溶接

母材の端部を回して溶接する方法。

  • 重ね継手の隅肉溶接において、溶接する鋼板のかど部には、まわし溶接しなければならない☆☆☆
  • まわし溶接の長さは、隅肉サイズの2倍を原則とする。

出典:回し溶接 - 溶接用語

 

部分溶け込み溶接

  • 溶接線を軸とする曲げが作用する部分」「荷重の偏心によって引張応力が生じる部分」には、片面溶接による部分溶け込み溶接行ってはならない☆☆☆☆
    ⇒ 「完全溶込み溶接」とする
  • 部分溶け込み溶接は、繰り返し荷重の作用する部分用いることはできない

 

併用

高力ボルト溶接の併用☆☆☆

溶接の後に高力ボルトで締付け ⇒ 溶接の耐力

高力ボルトの後に溶接 ⇒ 両方の耐力を加算(応力を分散できる)

 

普通ボルトとの併用

普通ボルトと高力ボルト ⇒ 全応力を高力ボルトが負担

普通ボルトと溶接 ⇒ 全応力を溶接が負担

 

異種の鋼材の併用

異種の鋼材を溶接する場合の接合部の耐力は、接合される母材の許容応力度のうち小さいほうの値を用いて計算する☆☆☆☆

 

溶接の併用

一つの継手に「完全溶込み溶接」と「隅肉溶接」等の2種類以上の溶接を併用するときは、各溶接継目の許容耐力に応じて、それぞれの応力の分担を決定することができる☆☆☆☆

 

まとめ

押さえるところを押さえておけばなんとかなるような気がするかもしれない可能性があるのか?

  • 柱の継手の接合用ボルト、高力ボルト及び溶接は、継手部の存在応力を十分に伝え、かつ、部材の各応力に対する許容力の1/2を超える耐力とする☆☆☆☆

【高力ボルト】

  • 高力ボルト摩擦接合部の許容応力度は、高力ボルトによって締付けられる鋼材間の摩擦力によって応力が伝達されるものとして計算する☆☆☆☆
  • 高力ボルト摩擦接合の「二面摩擦の許容せん断力」は「一面摩擦の許容せん断力」の2倍☆☆☆☆
  • 高力ボルトの相互間の中心距離は、高力ボルト径(公称軸径)の2.5倍以上☆☆☆☆

【隅肉溶接】

  • 構造計算に用いる隅肉溶接のサイズは、薄いほうの母材の厚さ以下とする☆☆☆☆
  • 隅肉溶接の有効面積=「溶接の有効長さ」×「有効のど厚」☆☆☆
  • 隅肉溶接の有効のど厚は、隅肉サイズの0.7倍☆☆☆

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鉄骨構造

建築構造用圧延鋼材(SN材)

使用区分により、A種、B種、C種が規定されている。

溶接接合の場合は、B種かC種を用いる(A種は用いない)☆

 

  • 柱の設計においては、軸方向力曲げモーメントによる組み合わせ応力を考慮する必要がある。
  • 冷間成形角形鋼管(厚さ6㎜以上)を柱に用いる場合、その鋼材の種別、柱、梁の接合部の構造方法に応じて、応力割り増し等の措置を講ずる☆

 

  • H形断面梁の設計において、横座屈を考慮する必要がある。
  • 充腹形(H形鋼等)の梁の断面係数は、断面の引張側のボルト孔を控除した断面について算出する。
  • 鉛直方向に集中荷重が作用するH形鋼梁において、集中荷重の作用点にスチフナを設ける場合、スチフナとその近傍のウェブプレートの有効幅によって構成される部分を圧縮材とみなして設計する。

 

H形鋼を梁に用いる場合☆☆☆☆☆
  • フランジ ⇒ 曲げモーメントを負担
  • ウェブ ⇒ せん断力を負担

×曲げモーメントをウェブで、せん断力をフランジで負担させるものとする。

 

長期に作用する荷重に対する梁材のたわみ☆☆☆
  • 通常の場合:スパンの1/300以下
  • 片持ち梁 :スパンの1/250以下

母屋や胴縁などは、仕上げ材に支障を与えない範囲でこの限界を超えることができる。

 

筋かい

軸部の降伏(座屈)」⇒「端部、接合部の破断」の順になるようにする☆☆☆

  • 鉄骨構造の建築物の筋かいの保有耐力接合においては、軸部の全断面が降伏するまで接合部が破断しないことを計算によって確認する☆☆☆
  • 水平力を負担する筋かいの軸部が降伏する場合においても、その筋かいの端部及び接合部が破断しないようにする☆☆☆

×筋かいの保有耐力接合は、筋かいが許容耐力を発揮する以前に座屈することを防止するために行う。⇒座屈が先に生じるようにする

 

補剛材

座屈を拘束するための補剛材には、剛性と強度が必要☆

⇒ 梁材の圧縮側フランジに設ける横座屈補剛材は、材に元たわみがある場合においても、その耐力が確保されるように、補剛材に十分な耐力と剛性を与える必要がある。

圧縮材の中間支点の補剛材においては、圧縮力の2%以上の集中応力が補剛骨組に加わるものとして検討する☆

 

柱脚

鉄骨構造の脚部の形式
  • 埋込型
  • 根巻型
  • 露出型

固定度の大小は、埋込型>根巻型>露出型

⇒ 柱脚部の固定度を上げるためには、露出型より埋込型のほうが有効

 

plaza.rakuten.co.jp

 

埋込型

  • 埋込み形式柱脚においては、柱幅(柱の見付け幅のうち大きいほう)の2倍以上の埋込深さを確保する☆
  • 中柱の埋込み柱脚において、埋込深さが浅い場合、パンチングシヤー破壊が生じやすい

 

根巻型

  • 根巻形式の柱脚においては、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、柱せいと柱幅の大きいほうの2.5倍以上とする☆☆☆☆
  • 根巻形式の柱脚においては、根巻き部分の鉄筋コンクリートの主筋は4本以上とし、その頂部をかぎ状に折り曲げたものとする。

 

露出型

  • 露出型柱脚の設計においては、柱脚の固定度に応じて回転剛性を考慮し、曲げ耐力を評価する必要がある。
  • 露出柱脚に用いられるアンカーボルトの設計において、柱脚に引張力が作用する場合、引張力とせん断力との組み合わせ応力を考慮する必要がある。
  • 露出柱脚に作用するせん断力は「ベースプレート下面とモルタル又はコンクリートとの摩擦力」又は「アンカーボルトの抵抗力」によって伝達するものとして算定する。

 

アンカーボルトの基礎に対する定着長さ

アンカーボルトの径の20倍以上。

 

柱のベースプレートの厚さ

アンカーボルト径の1.3倍以上。

 

部材の設計

  • 鋼材に多数回の繰り返し荷重が作用する場合、応力の大きさが降伏点以下の範囲であっても破断することがある
  • 鋳鉄は、引張応力が生ずる構造耐力上主要な部分には、使用してはならない
    ⇒ 鋳鉄は「圧縮応力」「接触応力」以外が生ずる部分で使用できない。
  • 角形鋼管柱に筋かい材を取り付ける場合、角形鋼管の板要素の面外変形で、耐力上支障をきたすことのないように、鋼管内部や外部に十分な補強を行う必要がある。

 

許容応力度

構造用鋼材の短期許容応力度は、長期許容応力度1.5

(圧縮、引張り、曲げ、せん断にかかわらず)

 

引張材

  • 山形鋼を用いた引張筋かいを、ガセットプレートの片側だけに接続する場合、山形鋼の有効断面から、突出脚の1/2の断面を減じた断面によって引張応力度を算出してもよい☆
  • 引張材の有効断面積は、ボルト孔などの断面欠損を考慮して算出する☆

 

圧縮材

圧縮力を負担する構造耐力上主要な部材の有効細長比
  • 柱:200以下
  • 柱以外:250以下

 

細長比☆☆☆☆☆☆

細長比が小さい ⇒ 許容圧縮応力度は大きい(座屈しにくい)

⇒細長比は、小さいほうが望ましい!

 

幅厚比、径厚比☆☆☆☆☆☆

幅厚比、径厚比が小さい ⇒ 座屈しにくい

⇒ 幅厚比、径厚比は小さいほうが望ましい!

⇒ 鉄骨部材は、板要素の幅厚比や交換の径厚比が小さいものほど、局部座屈を起こしにくい

⇒ 軽量鉄骨構造に用いる軽量形鋼は、幅厚比が大きいので、局部座屈を起こしやすい

  • 柱及び梁材の断面において、構造耐力上支障のある局部座屈を生じさせないための幅厚比は、炭素鋼の基準強度(F値)により異なる

 

座屈

トラスの座屈長さ

構面座屈 ⇒ 節点間距離を座屈長さとする☆

構面座屈 ⇒ 支点間距離を座屈長さとする。

 

ラーメン構造の座屈長さ

横移動が拘束されているラーメンの柱材の座屈長さは、清算を行わない場合は、接点間距離(階高)にすることができる。

拘束されていない場合は、接点間距離(階高)より長くなる。

 

横座屈

溝形鋼、鋼管、H形鋼など、

荷重面内に対称軸を有し、かつ

弱軸まわりに曲げモーメントを受けるものについては、

横座屈考慮する必要がない

 

接合

柱の継手の「接合用ボルト」「高力ボルト」「溶接」は、継手部の存在応力を十分に伝え、部材の各応力に対する許容力の1/2を超える耐力とする。

 

高力ボルト

構造耐力上主要な部材の接合部に高力ボルト接合を用いる場合、高力ボルトは2本以上配置する。

 

まとめ

以下は絶対にチェック!!!!!

  • H形鋼を梁に用いる場合☆☆☆☆☆
    フランジ ⇒ 曲げモーメントを負担
    ウェブ ⇒ せん断力を負担
  • 細長比が小さい ⇒ 許容圧縮応力度は大きい(座屈しにくい)
  • 幅厚比、径厚比が小さい ⇒ 座屈しにくい

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壁式鉄筋コンクリート造

鉄筋コンクリート造の耐力壁によって構成される建築物。

  • 各階の階高3.5m以下とする。

 

出典:はじめての家づくり~建築工法を知ろう!「鉄筋コンクリート造(RC造)」 | 埼玉総合住宅展示場ナビ

 

コンクリートの設計基準強度

構造耐力上主要な部分に使用するコンクリートの設計基準強度を18N/㎟以上とする☆☆☆☆☆☆

 

2階にバルコニーがある場合の1階の壁量算定用床面積

1階の外周の耐力壁の中心線で囲まれる床面積にバルコニーの床面積の1/2を加えたものとする。

 

接合部の接合方法

ウェットジョイント

プレキャスト部材の接合部をコンクリート又はモルタルで充填する接合方法。

 

ドライジョイント

プレキャスト部材の接合部を溶接やボルト締め等で接合する方法。

 

壁梁☆☆☆☆☆☆

  • 主筋D13以上
  • 梁せい45㎝以上

構造耐力上安全であることを確認した場合は、梁せいを40cmとすることができる

 

基礎

基礎梁にプレキャスト鉄筋コンクリート部材を使用する場合は、部材相互を緊結し基礎梁を一体化する。

 

耐力壁

  • 耐力壁の実長は、45㎝以上、かつ、同一の実長を有する部分の高さの30%以上とする☆☆☆☆
    ⇒ 長さが45㎝であっても、高さ200㎝の場合では耐力壁として参入できない
    (200×30%=60㎝以上が必要となるため)
  • 耐力壁の小開口が一定の条件を満たし、適切な補強設計を行っている場合、該当小開口を無視して壁量を算定してもよい。

 

耐力壁の厚さ
  • 2階建耐力壁の厚さ15㎝以上☆☆☆☆☆☆
  • 平屋建て耐力壁の厚さは、12cm以上

 

2階建の耐力壁の縦筋及び横筋の鉄筋比(あばら筋比)☆
  • 2階:0.15%以上
  • 1階:0.2%以上

※ただし構造計算によって構造耐力上安全であることを確認した場合は、1階の鉄筋比を0.15とすることができる。

 

補強コンクリートブロック造

ブロックの区分

種別 圧縮強度 軒の高さ☆☆
A種 4N/㎟以上 7.5mまで
B種 6N/㎟以上 11mまで
C種 8N/㎟以上 11mまで

⇒ C種が最も圧縮強さが大きい

 

基礎

布基礎・基礎つなぎ梁のせい

2階建て及び3階建ての場合:60㎝以上、かつ軒の高さ1/12以上

 

2階建の建築物において、2階の床スラブは、鉄筋コンクリート造等の剛な構造とし、耐力壁又は臥梁と一体となるようにする。

 

耐力壁

  • 耐力壁の長さは、55cm以上、かつ、両側に開口部がある場合、それらの開口部の高さの平均値(耐力壁の有効高さ)の30%以上とする☆☆☆
  • 耐力壁の中心線で囲まれた部分の水平投影面積は、60㎥以下とする☆☆☆
  • 耐力壁の端部及び隅角部は、現場打ち(場所打ち)コンクリートで壁体の縁部分を形成する構造とする☆☆☆
  • 耐力壁の壁頂には、鉄筋コンクリート造の臥梁を設け、地震力等に対し、各耐力壁が一体となって抵抗するようにする☆

 

壁量☆☆☆

ある階において、はり間方向と桁行方向ごとに、「耐力壁の長さの合計」を「壁量算定用床面積」で除した値。

×はり間と桁行両方向の耐力壁の長さの合計

 

耐力壁の配置
  • 上階の耐力壁は、下階の耐力壁の真上に配置する。
  • 建築物の外周隅角部に、耐力壁を平面状L型またはT形に配置することは、耐震上有効

 

耐力壁の配筋
  • 縦筋は壁体内で重ね継ぎしてはいけない溶接接合OK)☆☆☆☆
  • 端部筋の径は、12㎜(異形鉄筋D13)以上とする☆☆☆☆
  • 横筋の端末はかぎ状に折り曲げなければいけない。
     異形鉄筋で耐力壁の端部以外の部分では、かぎ状に折り曲げなくてもよい

 

▶耐力壁端部の横筋の定着長さ

  • フックなし:40d以上
  • フック付き:30d以上

※異形鉄筋D13の場合、フック付きで390㎜(30×13mm)以上必要となる。

 

対隣壁の中心距離(水平支点間距離)

対隣壁の壁厚の中心線間距離の制限は、壁が面外方向に作用する外力に対して安全となるように定められており、耐力壁の厚さの40倍以下とする。

 

対隣壁:耐力壁に直交して接する二つの隣り合う耐力壁等

 

まとめ

まずは出題の内容が「壁式鉄筋コンクリート造」か「補強コンクリートブロック造」を確認すること(当たり前のことだけど)

【壁式鉄筋コンクリート造】

  • 耐力壁の実長は、45㎝以上、かつ、同一の実長を有する部分の高さの30%以上とする☆☆☆☆
  • 構造耐力上主要な部分に使用するコンクリートの設計基準強度を18N/㎟以上とする☆☆☆☆☆☆
  • 壁梁の「主筋はD13以上」「梁せいは45㎝以上」☆☆☆☆☆☆
    ※構造耐力上安全であることを確認した場合は、梁せいを40cmとすることができる

 

壁式鉄筋コンクリート造の耐力壁

  • 耐力壁の実長は、45㎝以上、かつ、同一の実長を有する部分の高さの30%以上とする☆☆☆☆
  • 2階建耐力壁の厚さ15㎝以上☆☆☆☆☆☆
    平屋建ての耐力壁の厚さは、12cm以上。

 

 【補強コンクリートブロック造】

  • 耐力壁の長さは、55cm以上、かつ、両側に開口部がある場合、それらの開口部の高さの平均値(耐力壁の有効高さ)の30%以上とする☆☆☆
  • 壁量とは、ある階において、はり間方向と桁行方向ごとに、「耐力壁の長さの合計」を「壁量算定用床面積」で除した値。

 

補強コンクリートブロック造の耐力壁

  • 耐力壁の長さは、55cm以上、かつ、両側に開口部がある場合、それらの開口部の高さの平均値(耐力壁の有効高さ)の30%以上とする☆☆☆
  • 耐力壁の中心線で囲まれた部分の水平投影面積は、60㎥以下とする☆☆☆

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コンクリート・鉄筋

主筋

  • 柱の出隅部分に設ける主筋は異形鉄筋を用いる場合でも、柱・梁の出隅部分等にフックを設けなければならない
    ×直線定着としてもよい
  • ラーメン構造の中間階における内柱の柱梁接合部において、大梁主筋を通し柱とする場合は、接合部内で大梁主筋の付着応力度の検討が必要がある☆☆☆
  • 最上階のL型接合部において、上端筋を柱内に定着する場合は、水平部分は定着長さには含まない鉛直部分を定着長さとする。

 

はりの主筋を柱へ定着させる場合

柱せいの3/4倍以上飲み込ませてから90°折り曲げる。

折り曲げない場合は、柱をまたいで通すか、所要の定着長さをとって梁内に定着する。

 

圧縮鉄筋

圧縮側に配置した、圧縮力を受ける鉄筋。

  • 梁の圧縮鉄筋は、長期荷重によるクリープたわみの抑制や地震時における靭性の確保に有効。
    ⇒ 主要な梁は全スパンにわたって複筋梁(圧縮側、引張側に主筋を配置した梁)とする☆☆☆☆

 

帯筋

  • 帯筋の末端部のフックは135°以上折り曲げて定着させる☆☆☆☆
    (または、相互に溶接する)
  • 柱の帯筋は、「せん断補強」「内部のコンクリートの拘束」及び「主筋の座屈防止」に有効☆☆
    ※帯筋・あばら筋は「せん断ひび割れの発生」を抑制するものではない。

 

柱梁接合部内の帯筋の間隔☆☆☆
  • 150㎜以下、かつ、その接合部に隣接する柱の帯筋間隔の1.5倍以下とする。

 

床スラブ

  • スラブの短辺方向の鉄筋量は、長辺方向の鉄筋量に比べて多くなる。
  • 周辺固定とみなせる長方形スラブが等分布荷重を受ける場合、生じる応力から必要となるスラブの配筋は、両端の上端配筋量のほうが、中央の下端配筋量より多くなる。

 

割合・比率

面積の割合
  • のコンクリート全断面積に対する主筋全断面積の割合(主筋比Pg):0.8%以上☆☆☆☆
    主筋比Pg=(主筋の全断面積/柱の全断面積)×100%
  • 床スラブ各方向の全幅について、コンクリート全断面積に対する鉄筋全断面積の割合:0.2%以上☆☆☆☆

 

せん断補強筋比(帯筋比・あばら筋比)
  • 柱梁接合部内の帯筋比(せん断補強筋比)0.2%以上☆☆☆☆☆☆
  • 袖壁付き柱:0.3%以上
  • あばら筋比(せん断補強筋比)0.2%以上☆☆☆
  • 耐震壁の壁板:0.25%以上(縦筋、横筋共)
  • 耐震壁の開口に近接する柱0.4%以上(開口端から柱端までの距離が300㎜未満)☆

 

帯筋比(Pw)☆☆☆☆☆

Pw=aw/bx

  • aw:1組の帯筋の断面積
    「aw=帯筋1本の断面積」とする場合は、帯筋の本数を乗ずる。
    (以下の場合は、2aw)
  • b:地震力の方向に面している柱の幅
  • x:帯筋の間隔

出典:図のように配筋された柱のせん断補強筋比Pwを求める式とし|二級建築士問題集

 

継手

鉄筋の継手は、「応力の小さい箇所」で「常時コンクリートに圧縮応力が生じている部分」に設ける☆☆☆☆

 

継手の位置のずらし方

継手は同じ個所に集中しないようにずらす。

  • 重ね継手:継手長さの0.5倍以上ずらす。
  • ガス圧接接手:400㎜以上ずらす。

×継手行は同じ高さに設ける

 

柱主筋の継手位置☆

梁上端から上方に向かって、500㎜以上1,500㎜以下かつ柱の内法高さの3/4以下

 

 

大梁の継手位置☆

梁の上端は、梁端から梁の中央に向かって、柱の躯体表面から大梁の内法長さ1/2以内とする。

梁の下端は、柱の躯体表面から大梁の梁せいの分だけ離れたところから、内法長さの1/4以内とする。 

 

http://concom.jp/contents/expert_supervision/vol30_images/img3.png

出典:ConCom | コンテンツ 現場監理の達人 | 集合住宅編 第8回 鉄筋工事-3

 

重ね継手

  • 径の異なる鉄筋の重ね継手の長さは、細いほうの鉄筋の径(呼び名の数値)を基準として算出する☆
  • D35以上の異形鉄筋は、重ね継手は用いない☆☆☆☆☆☆☆
  • フック付き重ね継手の長さは、鉄筋相互の折り曲げ開始点間の距離とする☆☆☆
    (フック部は継手長さに含めない)
    ×フックの最外端間の距離とする
  • スパイラル筋の末端を重ね継手とする場合は、フック付きとする。
  • 帯筋に用いるスパイラル筋の重ね継手の端末に90°フックを設ける場合余長は鉄筋の径の12倍以上とする。

 

ガス圧接接手

  • ガス圧接が可能な鉄筋相互の径(呼び名の数値)の差7㎜以内☆☆☆☆☆
    (7㎜を超える場合は、ガス圧接接手を設けてはならない)
  • 同一種類の鉄筋において、圧接の性能に支障がないことを確認できれば、銘柄の異なる鉄筋相互の継手をガス圧接接手としてもよい
  • 鉄筋の機械式接手については、構造計算の方法及び継手の使用箇所に応じて、継手部分の強度・剛性・靭性等に基づく継手性能の分類に従って使用することができる。
  • 圧接個所は鉄筋の直線部とし、曲げ加工部及びその付近は避ける

 

まとめ

帯筋比(Pw)の計算の仕方をチェック!

「柱主筋の継手位置」「大梁主筋の継手位置」もチェック!

  • 柱梁接合部内の帯筋の間隔☆☆☆
    150㎜以下、かつ、その接合部に隣接する柱の帯筋間隔の1.5倍以下とする。
  • 帯筋の末端部のフックは135°以上折り曲げて定着させる☆☆☆☆
  • D35以上の異形鉄筋は、重ね継手は用いない☆☆☆☆☆☆☆
  • ガス圧接が可能な鉄筋相互の径(呼び名の数値)の差は7㎜以内☆☆☆☆☆
    (7㎜を超える場合は、ガス圧接接手を設けてはならない)

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