建物の構造と工法

在来軸組工法は、基礎の上に土台を敷き、柱・梁・桁などの軸組と、地震力・風圧力に抵抗する筋かい等の耐力壁で建物を支える「線」の構造である。間取りや開口部の自由度が高く増改築もしやすい半面、耐力壁の量とバランスが不十分だと耐震性を確保できない。平成12年（2000年）の基準改正で、耐力壁の釣合いのよい配置と柱頭・柱脚の接合金物が明確化された。

覚え方在来は線で支える、自由度は高いが壁のバランスが命

ひっかけ注意「在来軸組工法は壁で支える」とする入替えが狙われる。面で支えるのは枠組壁工法である。

枠組壁工法は、断面が2インチ×4インチ等の規格化された木材で枠組をつくり、構造用合板を打ち付けた壁・床・屋根の「面」で建物を支える。気密性・断熱性が高く、地震力を面全体で受けるため耐震性に優れ、施工が規格化されているので工期が短い。反面、耐力壁を減らせないため開口部の大きさ・位置に制約があり、大きな間取り変更や増改築がしにくい。

覚え方ツーバイは面で支える、気密はよいが間取り変更は苦手

ひっかけ注意「面で支える2×4」と「線で支える在来」の入替えが定番。工期が短く気密性が高いのは2×4の側である。

鉄骨造（S造）は、強度が高く粘り強い鋼材を用いるため部材断面を小さくでき、自重が軽く大スパンの空間を確保しやすい。工場加工が中心で工期も短い。一方、鋼材は不燃材料ではあるが高温で強度が急激に低下するため吹付けロックウール等による耐火被覆が必要で、錆を防ぐ防錆処理も欠かせない。またRC造に比べて揺れやすく遮音性でも劣る。骨格材の肉厚6mm未満のものを軽量鉄骨造という。

覚え方鉄骨は軽くて粘るが、熱と錆に弱い

ひっかけ注意「不燃だから耐火被覆は不要」という言い回しが定番の引っかけ。燃えないことと高温で強度が落ちないことは別問題である。

RC造は、圧縮に強いが引張りに弱いコンクリートを、引張りに強い鉄筋で補う構造である。両者の線膨張係数がほぼ等しいため温度変化を受けても一体性が保たれ、強アルカリ性のコンクリートが鉄筋表面に不動態被膜をつくって腐食を防ぐ。耐火性・耐久性・遮音性に優れる反面、自重が大きく、現場打ちのため工期が長く品質が施工に左右される。住宅用の法定耐用年数は47年である。

覚え方コンクリは圧縮・鉄筋は引張り、伸び率同じでアルカリが錆を守る

ひっかけ注意「コンクリートは引張りに強い」と入れ替える誤りが狙われる。コンクリートが強いのは圧縮側である。

コンクリートは本来強アルカリ性で鉄筋を保護するが、表面から侵入した二酸化炭素によりアルカリ性が失われていく。これが中性化であり、鉄筋位置（かぶり厚さ）まで達すると鉄筋が発錆する。錆びた鉄筋は体積が膨張し、ひび割れ、かぶりコンクリートが剥落する爆裂、錆汁の流出を生じる。進行速度は水セメント比や仕上材の有無に左右され、かぶり厚さの確保が耐久性の要となる。

覚え方中性化が鉄筋に届くと錆びて膨らみ、かぶりが爆ぜる

ひっかけ注意中性化それ自体がコンクリート強度を直ちに落とすわけではなく、鉄筋腐食を通じて劣化を招く点が問われる。

SRC造は、鉄骨の柱・梁の周囲に鉄筋を配してコンクリートを打設した構造で、RC造の耐火性・剛性に鉄骨の靭性が加わり、同じ断面でより高い強度と粘り強さが得られるため中高層建築に用いられてきた。一方、鉄骨・鉄筋・型枠・コンクリートの工程が重なって施工が複雑でコストが高く、近年は高強度コンクリートを用いたRC造や制震・免震構造の普及により採用が減っている。

覚え方SRCはRCに鉄骨の粘りを足したもの、強いが高い

ひっかけ注意RCとSRCの優劣の入替えが狙われる。靭性と高層適性はSRC、コストの安さと施工の単純さはRCである。

ラーメン構造は柱と梁の接合部を剛接合して一体化し、その曲げ剛性で地震力・風圧力に抵抗する。耐力壁に頼らないため大きな開口部や広い空間を確保でき高層建築にも用いられるが、室内に柱型・梁型が張り出す。壁式構造は柱・梁を設けず壁と床の面で支えるため室内がすっきりする反面、必要な壁量・壁厚が定められており開口部の大きさや位置に制約がある。おおむね5階建て以下の中低層共同住宅で多く採用される。

覚え方ラーメンは柱梁の枠で支え開口自由、壁式は面で支え中低層

ひっかけ注意「室内に柱型が出ない」のは壁式の側である。「壁式構造は高層向き」とする誤りも狙われる。

直接基礎には、柱の直下ごとに設ける独立基礎、壁に沿って連続して設ける布基礎（連続フーチング基礎）、建物の底面全体を一体の鉄筋コンクリート版とするべた基礎がある。べた基礎は接地面積が大きく地盤に伝わる単位面積当たりの荷重を小さくできるため不同沈下を抑えやすく、地面からの湿気も防ぎやすい。地盤が軟弱で直接基礎では支持できない場合は、支持層まで届かせる支持杭や摩擦力による摩擦杭など杭基礎を用いる。

覚え方べた基礎は面、布基礎は線、独立基礎は点、深ければ杭

ひっかけ注意べた基礎・布基礎・独立基礎の説明の入替えが狙われる。不同沈下とは建物の一部だけが沈む現象である。