地震に強い家のスタンダード材料‼木・鉄・コンクリート‼

2018-03-01　構造

木のイメージ

主に建築で使われる構造材には木、鉄鋼、コンクリートの３つがあります。しかし、これらの材料であれば何でも使用してもよいわけではありません。

木はJAS（日本農林規格）、鉄鋼とコンクリートはJIS（日本工業規格）とそれぞれ規格品を使うように法律で決められています。では、木・鉄鋼・コンクリートには、それぞれどのような特徴があるのでしょうか？

木材の特徴

日本で最も流通している構造材が木材です。木材は繊維に沿った方向には高い強度があります。また木材は、水分の割合である含水率が強度に大きく影響を与えます。一般的には含水率を12～15％程度が望ましいと言われています。

無垢材の場合同じ樹種のなかであっても強度や特性にばらつきがあります。一方、そのような無垢材の強度や品質のばらつきという弱点を補うのが構造用集成材です。構造用集成材は5ｍｍ～50ｍｍ厚の薄い板を積層した材料の事です。

鉄鋼材は木材やコンクリートに比べて強度が高く、ねばり強いという特徴があります。しかし、鉄鋼材は火災などによる熱を受けると強度や剛性が激しく低下してしまうため、鉄鋼材を使用する場合は耐火材を被覆して火災から守る必要があります。

また、鉄鋼材は塩害や結露によって錆びやすいため、構造材に使用する場合には防錆（ぼうせい）処理が欠かせません。

建築で使われるコンクリートとは、セメントに砂や砂利、水で構成される材料のことです。コンクリートは圧縮強度が非常に強いですが、引っ張り強度が極端に弱いという特徴を持っています。引っ張り強度は圧縮強度の１割くらいしかありません。

既に説明した鉄鋼材は逆に引っ張りに非常に強く、圧縮に弱いのです。このコンクリートと鉄鋼材の長所を活かした構造材が鉄筋コンクリートです。

いかがでしたでしょうか？木材・鉄鋼材・コンクリートについて、普段身近な存在なのにその特徴についてあまり知らなかったのではないでしょうか。これら構造材は地震に抵抗するためにとても重要な役割を果たします。

近年では技術や研究が進み、制震ダンパーのような先進的な構造材も普及しています。家を建てる際は構造についてもしっかりと考える必要があるのではないでしょうか。