2017年04月25日

ハイブリッド構造

建築構造の基本は鉄筋コンクリート造であり、鉄筋とコンクリートのハイブリッド構造だ。
両者は強度も違えば、ヤング係数も異なる。
鉄骨鉄筋コンクリート造も鉄骨・鉄筋・コンクリートを組合せ、断面性能や強度、ヤング係数などの物性が異なるものを組合わせている。
鉄骨のボックス型断面の中にコンクリートを詰め込んだCFT構造もあり、10階建ての建物の1階で使用したことがある。軸力が必要だったので、CFTを採用した。
耐震補強でも、鉄骨の軸方向の変形を抑制することが目的で、10階建てマンションにCFTを採用した。
建物の中心にRC造のコアを設け、周囲を鉄骨にするものや、SRC柱にS梁という構成もある。
軸力が大きく、梁のスパンが大きい場合は、柱をRC造、梁をS造にする場合もあり、建築学会から参考書が出ている。

ここからが本論、大規模木造には鉄骨造を併用することが理にかなっている。木造、あるいは木造に類する建物には、次の構造形式がある。
・木造軸組工法
・枠組壁工法(2x4工法)
・スチールハウス(旧KC型など)
・木造ラーメン(金物工法)
木造建築も大規模化し、スパンが大きくなってきている。
そんな時、無理せず鉄骨を併用することを考えても良いのではないだろうか。
木造軸組工法、枠組壁工法、スチールハウスの耐力壁は、どれも合板が使われている。
鉄骨造に構造用合板の耐力壁を設けても良いだろう。CLTやミッドプライウォールを耐震壁として使うことも考えられる。平面的に異種構造を組合わせることもある。強度と変形を考慮して設計すれば、無理なことではない。
2x4工法では、強度の高い引抜金物を使ったり、軸力を負担するために多くのスタッドを並べることがあるが、鉄骨を組合せることで、解決するのではないだろうか。
構造部材には、鉛直荷重を負担する部分と、水平力を負担する部分があり、それらを接合することで、合理的な設計ができるに違いない。
posted by TASS設計室 at 00:11| 閑話休題