応力

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建築の基礎知識について

地中梁の役割と施工方法を解説!

建築用語として「地中梁」というものがあります。地中梁とは、独立基礎相互間をつなぐ地中に設ける梁のことです。柱脚の回転を拘束するため、あるいは、水平力・地盤反力・不同沈下による応力に抵抗するために設置されます。「繋ぎ梁」または「基礎梁」とも呼ばれます。地中梁工事は、基礎と基礎の間に鉄筋を入れてコンクリートで固める工事です。まず、柱の基礎同士の間に薄くコンクリートを敷き、地中梁の位置を記入します。次に、柱と柱の間を鉄筋でつなぎ、コンクリートを流すための木枠を置きます。木枠はボルトで固定します。柱の周りはコンクリートで固定します。パイプなどの穴はコンクリートを入れる前に設置しておきます。鉄筋の周りに木枠を設置したら、コンクリートを流し込んで地中梁となります。
建築の基礎知識について

建築用語「応力」の基礎知識

応力とは、物体に外圧をかけたときに、その力に対して抵抗する力があるが、これが吊り合っている段階では、物体は破壊されることがない。この単位面積あたりの力が応力である。外圧よりも応力が低くなれば、必然的に破壊してしまう。建物に地震や風などで力がかかったときに、抵抗できる応力を持っていれば、耐えられる建物であると言える。応力は、引っ張り、圧縮、せん断、曲げなど、さまざまな種類がある。構造設計上、応力はとても重要な要素となっており、建物の強度や耐震性を計算する際に使用される。応力の単位はN/㎡(ニュートン毎平方メートル)で表される。
建築の基礎知識について

構造計算書とは何か?

建築用語「構造計算書」とは、建築構造物や土木構造物などの構造計算の概要、仮定条件、計算式、試算結果などをまとめた書類のことです。構造計算は、いかに安全性を保てるかを確認する作業で、構造計画で決めた建築物の構造が、建物自体の重さである自重、室内に設置する家具などの積載荷重、積雪、風圧力、土圧、水圧、地震などの振動や衝撃などの外力に対して、どのような応力が生じるかを計算します。
建材と資材について

低発熱コンクリートと建築業界

低発熱コンクリートとは、コンクリートが水和反応で発する熱を低減させたコンクリートのことです。 コンクリートは、硬化するために水和反応が必要となります。この際に、応力が発生しひび割れが出てしまうことが多いです。そこで、低発熱コンクリートにすることによって、厚みを持たせてもひび割れを抑制することができるようになります。ダムや大型構造物などでは、1回で打設するコンクリートの量が大きいためコンクリートが基本になってきますが、どうしても発熱量が大きくなってしまいます。他にも、自己収縮を抑えるためにも水和熱を抑えるためにも必要です。基本としては、発熱しやすい主要鉱物を抑えた中庸熱ポルトランドセメントを使うことによって発熱を抑えることができるようになります。
建築の基礎知識について

建築用語『曲げ』とは

曲げとは、部材を曲げたときに発生する変化のことです。曲げようとしたときに発生する応力のことで、曲げモーメントとも呼びます。構造的に考えた場合、部材に荷重をかけたときに破壊されてしまわないような状態の場合、抵抗する力によってつり合いが取れると考えることができます。荷重自体が大きくなっていくと、この均衡が破れ、崩壊することに。このときに中立面を境目として引張りと圧縮の応力が発生し、剪断力も生じることになるのです。圧縮されたときには反発力も発生していくことになるのですが、これは硬い材料ほど圧縮に耐えられるため顕著に力が現れていくことになります。金属パーツなどを曲げるときにも発生するのですが、形状によっては金型の緩衝が起こり、できない場合も出てきます。
建築の基礎知識について

構造力学とは?仕組みや重要性について解説

構造力学とは、連続体力学の一分野であり、構造物が過重を受けたときに発生する応力や変形を解析する力学のことです。構造物には様々な力がかかるが、この力によって生じる過重がどこに伝わっていくのかを考えなければなりません。土木工学の基礎分野であり、水力学と地盤力を合わせて3力と呼ばれるほど必須の分野と言えるでしょう。意匠的な分野の正反対に位置するものであり、構造がどのような力に、どの程度耐えられるのかを追求する分野です。構造計画を立てていくための基礎であり、材料や構造で分類していくことで、合理性を持ち経済性を損なわずに、安全性の高い建物を設計することができます。
建築の基礎知識について

建築用語『不陸』について知ろう!

不陸とは、水平でないことを指し、面が水平でなく、凹凸がある状態のことです。 盛土や切り取りによって路盤面が平らでない場合や、打設したコンクリートの上端が平らではなく凹凸がある場合に不陸があると表現します。不陸があると、凹部には水が溜まって汚れが沈殿し、凸部は傷みやすく汚れやすくなります。床面の水平は十分に確保されていなければなりませんが、水を使う場合や水を流す必要のある床面は、水はけが確保されなければならないため、適切な水勾配をとりながら、凹凸のない床面の仕上げでなければなりません。また、部材相互の接合面が不陸であると、局部的に応力を集中させて思わぬ破壊を生じることもあります。
建築の基礎知識について

圧壊の原因と対策

圧壊とは、圧力をかけて壊す、もしくは圧力がかかって壊れることである。 構造物またはそれを構成している部材に外部から力が加わったとき、局部的に圧縮されて壊れる現象を言う。建築物や部材の形に問題がある場合や、材質の質が悪いことが原因となる。部分的に材質が粗である場合、あるいは、十分密実に充填されないで硬化してしまったような、材質内部に欠陥のある場合、力がその部分に集中して予想以上の応力が加わって、組織が破壊されてしまい圧壊となる。また、構造物や部材の形状が均一でない場合、他の部材との接合部面積が異常に狭くなって、外力が集中してしまい部材などが局部的に壊れることもある。部材相互の接合部に十分に応力が伝達される設計が望まれる。
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