構造材とは？種類・用途・特徴を解説

構造材とは？種類・用途・特徴を解説

構造材とは

構造材とは、建築物において、建物の荷重を支え、安定性を与える重要な要素です。建物の骨格となるもので、屋根、壁、床などの建物の主要構造を構成しています。構造材にはさまざまな種類があり、それぞれの用途や特徴に合わせて適切に選択され、使用されます。

木造軸組における構造材の種類

-木造軸組における構造材の種類-

木造建築で用いられる構造材は、建築物の荷重を支える柱や梁などです。木造軸組構法では、柱と梁を組み合わせて骨組みを作り、これに外壁や屋根材を取り付けて建物が構成されます。

重要な構造材には、柱、梁、筋交いなどがあります。柱は鉛直方向の荷重を受け止め、梁は水平方向の荷重を受け止めます。筋交いは、地震や台風などの水平荷重に対して建物の骨組みを補強する斜めの部材です。他にも、土台、桁、貫など、それぞれの役割を果たすさまざまな構造材が使用されています。

構造材の用途

-構造材の用途-

構造材は、建物や他の構造物の骨格を形成し、荷重や外力から建物を守る重要な役割を果たします。住宅では、柱、梁、桁などの構造材が使用され、必要な強度と安定性を確保しています。

商業ビルや高層ビルなど、大規模な構造物では、鋼材や鉄筋コンクリートなどのより頑丈な構造材が使用されます。これらは、大きな荷重に耐え、地震や風などの外力にも抵抗できます。

用途は建築物に限らず、橋梁、トンネル、船舶などのインフラにも及びます。橋梁では、トラスや桁が荷重を支え、トンネルでは、リング状の構造材が土圧から内部を守ります。船舶では、船体や甲板に構造材が使用され、浮揚力や波浪力に対する強度を確保しています。

構造材の特徴

-構造材の特徴-

構造材は、優れた力学特性を備えることが特徴です。引張り、圧縮、せん断などの各種応力や変形に対して高い耐性を持ちます。また、剛性も高く、荷重がかかっても大きな変形を生じにくいです。さらに、耐久性にも優れ、腐食やシロアリなどの害虫に対する耐性も備えています。ただし、重量が重い傾向にあり、加工性はやや難しくなることがあります。

構造材に使用される材質

構造材は、建築物を構成する骨組みの部分を指す言葉です。この構造材に使用される材質は、その強度、耐久性、コストに応じてさまざまです。一般的に使用される材質には以下のようなものがあります。

• 木材軽量で加工が容易ですが、腐食や害虫の被害を受けやすい。
• 鉄骨強度と耐久性に優れていますが、腐食に弱く、熱膨張による変形が生じる。
• コンクリート強度と耐久性に優れていますが、重量が大きく、ひび割れが発生しやすい。
• 鉄筋コンクリートコンクリートに鉄筋を組み込むことで、強度と耐久性を向上させ、ひび割れを抑える。
• 合成樹脂（プラスチック）耐腐食性に優れ軽量ですが、強度と耐久性は比較的低い。

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