構造の問題は、「その部材は何の力を受け持っているか」を考えれば、ほとんど理屈で解けます。 この記事では、鉄筋コンクリート造(RC造)と鉄骨造(S造)の仕組みを整理し、 最後に建築基準法施行令の数値を表にまとめます(2026年1月1日時点の条文で確認)。

鉄筋コンクリート造(RC造)

役割分担がすべて

材料 得意 苦手 RC造での役割
コンクリート 圧縮 引張(引張強度は圧縮強度に比べてはるかに小さい) 圧縮を受け持つ、鉄筋を錆から守る、耐火性を与える
鉄筋 引張 火熱、錆 引張を受け持つ

2つの材料が一体で働けるのは、次の理由からです。

  • 熱膨張係数がほぼ等しいので、温度が変わってもずれない
  • コンクリートはアルカリ性で、中の鉄筋を錆から守る(中性化が進むと錆びやすくなる)
  • 異形鉄筋の節で付着し、力を伝え合う

部材ごとの鉄筋

部材 鉄筋 役割
柱 主筋 曲げによる引張を受け持つ
柱 帯筋(フープ) せん断力を受け持ち、主筋の座屈とコンクリートのはらみ出しを防ぐ
梁 主筋(上端筋・下端筋) 曲げによる引張を受け持つ
梁 あばら筋(スターラップ) せん断力を受け持つ
床・壁 縦横の鉄筋 ひび割れを抑え、力を分散する

「帯筋・あばら筋はせん断補強筋」と覚えるのが最優先です。 主筋を増やしてもせん断には効きません。

構造上の注意点

  • **短柱(腰壁・垂れ壁で柱の動ける長さが短くなった柱)**は、地震のときにせん断力が集中し、脆いせん断破壊を起こしやすい。柱と壁の間にスリットを設けて防ぐ
  • 耐震壁は水平力に対して非常に硬い。平面上・立面上で釣合いよく配置しないと、ねじれや特定階への被害集中が起こる
  • 梁の貫通孔は、せん断力の大きい端部を避け、孔の周囲を補強する
  • かぶり厚さは、鉄筋を錆と火から守る厚さ。土に接する部分ほど大きくする

鉄骨造(S造)

鋼材の性質

  • 強度が高く、粘り(靭性)があるので、大スパン・高層に向く
  • 部材が細く薄くなるため、座屈(圧縮で急に横へはらみ出す現象)に注意が要る
  • 燃えないが、高温で強度が大きく下がるので、耐火被覆が必要
  • 錆びるので、防錆処理が必要

H形鋼の見方

部分 主に受け持つ力
フランジ(上下の板) 曲げモーメント
ウェブ(中央の板) せん断力

梁の曲げは上下の縁ほど大きな力になるので、材料を上下に離して置くH形が効率的なのです。

座屈と細長比

圧縮材は、細長いほど座屈しやすい。 その細長さの指標が細長比(座屈長さ ÷ 断面二次半径)で、大きいほど座屈しやすくなります。 座屈長さは、材の端の条件で変わり、端の拘束が強いほど短くなって座屈しにくくなります。

接合

接合 仕組み
高力ボルト摩擦接合 高い張力で締め付け、接合面の摩擦力で力を伝える。摩擦面の処理(すべり係数の確保)が重要
溶接接合 突合せ溶接(完全溶込み溶接)、隅肉溶接など。部材を一体化する
普通ボルト接合 小規模な建築物に限って、戻り止めの措置をして使える

柱と梁の接合部では、梁のフランジの力を柱に伝えるため、柱の中にダイアフラムという板を入れます。 ウェブの座屈を防ぐ補強板はスチフナーです。

建築基準法施行令の数値

項目 数値 根拠
RC柱の主筋 4本以上 施行令77条1号
RC柱の帯筋 径 6mm以上、間隔 15cm以下(梁・壁から上下に柱の小径の2倍以内の部分は 10cm以下)、かつ最も細い主筋の径の15倍以下 77条3号
RC柱の帯筋比 0.2%以上 77条4号
RC柱の小径 構造耐力上主要な支点間の距離の 1/15以上(構造計算で安全を確かめた場合を除く) 77条5号
RC柱の主筋の断面積 コンクリートの断面積の 0.8%以上 77条6号
RC床版の厚さ 8cm以上、かつ短辺方向の有効張り間長さの 1/40以上 77条の2
RC梁 複筋梁、あばら筋の間隔は梁の丈の 3/4以下 78条
RC耐力壁の厚さ 12cm以上 78条の2
鉄筋のかぶり厚さ 耐力壁以外の壁・床 2cm以上、耐力壁・柱・梁 3cm以上、土に接する壁・柱・床・梁・布基礎の立上り 4cm以上、基礎 6cm以上(捨コンクリートを除く) 79条
コンクリートの4週圧縮強度 12N/mm²以上(軽量骨材は9N/mm²以上) 74条
鋼材の圧縮材の有効細長比 柱 200以下、柱以外 250以下 65条
高力ボルト等の中心距離 径の 2.5倍以上 68条1項
高力ボルト孔の径 ボルト径 +2mm以下(径27mm以上で構造耐力上支障がなければ+3mmまで) 68条2項
ボルト孔の径 ボルト径 +1mm以下(径20mm以上で支障がなければ+1.5mmまで) 68条4項

覚え方のコツ

  • 「コンクリートは押す、鉄筋は引く、帯筋とあばら筋はずれ(せん断)を止める」
  • H形鋼は「フランジで曲げ、ウェブでせん断」
  • 座屈は「細長いほど起こる、端を固めるほど起きにくい」
  • かぶり厚さは「2・3・4・6」(床と壁 → 柱・梁・耐力壁 → 土に接する → 基礎)
  • 柱の帯筋は「6mm・15cm・10cm」、柱の主筋は「4本・0.8%」

構造の選択肢は、「〜ほど大きくなる/小さくなる」の向きを入れ替えた誤りが多く出ます。 部材が受け持つ力の絵を思い浮かべて、向きが合っているかを確かめる習慣をつけましょう。