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建築物の構造概論

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建築材料について

密度(比重)

  • 鋼材アルミニウム板ガラスタイル・コンクリ>木材>硬質ウレタンフォーム
  • アルミニウムの比重は、鋼材の約1/3である。

熱伝導率

  • アルミニウム鋼材タイル・コンクリ板ガラス>木材>硬質ウレタンフォーム
デキビル
デキビル

密度、熱伝導率の大きさは必ず覚えましょう。

コンクリート

  • 硬化時に収縮亀裂が生じやすい。
  • コンクリートの水セメント比は、40-65%程度である。
  • コンクリートを構成する砂と砂利の容積は、全体の約70%を占める。
  • コンクリ-トの性質を改良するためのものとして混和材料がある。
  • 高流動性コンクリートは、CFT構造や自己充填コンクリートに用いられる。
  • AE剤は、モルタルやコンクリートの中に多数の微小な空気泡を均一に分布させるために用いる。
  • コンシステンシーは、流動に対する抵抗性の程度で表されるフレッシュコンクリートの性質である。
  • セメントペーストは、セメントを練り混ぜたものである。
  • セメントペーストセメント)にを練り混ぜたものがモルタルである。
  • コンクリートは、セメント砂利を混合し、練り混ぜて固めたものである。
  • ブリージングは、コンクリート打設後、ペースト中のセメントや骨材が沈降して、分離した水が浮く現象である。
  • レイタンスは、打設したコンクリートの硬化時に、石灰岩や骨材の微粒粉が表面に層状になったものである。
  • 軽量コンクリートの密度(質量)は、約2.0t(2000kg)/㎥
  • 普通コンクリートの密度(質量)は、約2.3t(2300kg)/㎥
  • 重量コンクリートの密度(質量)は、約3.0t(3000kg)/㎥

木材

  • 木材の引火点出火危険温度)は240-260℃程度
  • 木材の発火点400-490℃程度
  • 木材は、養分湿気空気及び温度の4要素があると腐りやすい
  • 木材の気乾状態の含水率は12-15%、通常時は40-100%
  • 木材は使用前に気乾状態まで乾燥させる必要がある。
    • 気乾状態:木材を普通の状態で大気中に放置し、平衡に達した状態。
  • 合板は、薄い板を繊維方向が交差するように接着剤で重ね合わせたもの。
  • 集成材は、挽(ひき)板を繊維方向を揃えて積層した軸材である。
  • LVL(単板積層材)を、単板を繊維方向を揃えて積層した軸材である。
    • 柱や梁などの構造材料として用いられる。
  • CLT(直交集成板)は、挽(ひき)板を繊維方向が直交するように積層した板材である。
    • 床、壁、屋根などの構造材料として用いられる。
  • 木材のシロアリなどによる虫害対策として、木材表面の被覆又は薬剤処理をする。
  • 木材の強度は、繊維方向>半径方向>接線方向の順となる。
  • 構造材料として用いられるのは主に針葉樹である。
  • 火災時における強度の低下度合いの小ささ(力学的耐火性)は、鋼材より優る場合がある。

アルミ材

  • アルミ材は軽いのでカーテンウォールに用いられる。
    • カーテンウォールは、建築物の耐力壁にはならない。
  • アルミニウムは、他の金属やコンクリート等と接触すると腐食する。

鋼材

  • 鋼は展延性に富み、加工しやすい。
  • 鉄鋼の線膨張係数は、コンクリートとほぼ等しい。
  • ステンレス鋼は、鉄にクロム、ニッケル等を含む特殊鋼で、耐食性、耐熱性を高めている。
  • 鋼板に亜鉛メッキタン
  • 鋼板にスズメッキブリキ(ブリキの鈴)
  • 鋼材の応力-ひずみ曲線において、最大荷重時の応力度を引張強度という。
  • JISによる鋼材の材質で、SN400Bの場合、記号中の数値は引張強度を示している。
  • 鋼材の引張試験において、破断したときのひずみ度を伸びという。
  • 鋼材のヤング係数は、鋼材の種類にかかわらずほぼ一定である。
  • 建築構造用鋼材は、降伏点又は耐力の上限と下限が規定されている。
  • 鋼材は炭素量が大きいほど強度は増すが、靭性(粘り強さ)、溶接性は低下する。
    • 極軟鋼の炭素量:0.12%以下
    • 軟鋼の炭素量:0.12~0.30%(主に軟鋼が建築の躯体に利用される。)
    • 硬鋼の炭素量:0.30~0.50%
    • 最硬鋼の炭素量:0.50~0.90%
  • 高強度鋼は、建設現場において重要な溶接性が低下すること、伸びが小さく、降伏比が大きくなる傾向があることからあまり用いられない。
  • 降伏比とは、降伏強さの引張強さに対する割合をいう。
  • 降伏比の大きい鋼材は、靭性に優れない。
  • 降伏比が小さい鋼材を用いた建築物ほど、想定外の荷重が作用しても、完全に破壊するまでの余力がある建築物とみなすことができる。

ガラス

  • 板ガラスは不燃材料である。
  • 板ガラスは、部分的に加熱されると破壊しやすい。
  • 網入板ガラスは、フロート板ガラスに比べて、火災時に破片の飛散防止効果がある。
  • 合わせガラスは、数枚のガラスをプラスチックフィルムで貼り合わせたものである。
  • 合わせガラスは、破損による飛散を防ぐ。
  • Low-Eガラスは、ガラス表面に特殊金属膜をコーティングしたものである。
  • 2枚の板ガラスを一定の間隔を保って密閉したものは、複層ガラスである。
  • 強化ガラスは、一般ガラスに特殊な熱処理を施して、表面に圧縮応力を生じさせたものである。

その他

  • シート防水層は、一般的に合成ゴム系・プラスチック系の材料で作られる。
  • プラスタは、石膏などの無機質の粉に水を加えて練り混ぜ、塗装をする材料の総称である。
  • テラゾは人造大理石で、床の仕上げ材として使用される。
デキビル
デキビル

亜鉛メッキはトタン、すずメッキはブリキの組み合わせは覚えましょう。アエトタ、ブリキの鈴で覚えました。