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SRC造とCFT造の違い:構造・特徴・使い分けを比較解説

この記事の要点

SRC造とCFT造は、どちらも鋼材とコンクリートを組み合わせた合成構造だが、断面の構成が根本的に異なる

SRC造はRC断面の中に鉄骨を埋め込む形で、CFT造は逆に鋼管の中にコンクリートを詰める構造だ。

SRC造は高い靱性と耐火性を持ち、超高層建築の柱・梁に多く使われる。

CFT造は施工が比較的シンプルで柱の断面を細くできる利点があり、中規模建物の柱に採用されることが多い。

どちらも剛性・強度が高く耐震性に優れるが、CFT造はコンファインド効果により圧縮強度と耐火性がさらに向上する。

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建築物を構成する柱や梁、これらの多くはS造かRC造、W造で造られています。ローマ字表示しているのは、材料を英語表記したときの頭文字を表しているからです。


例えば、鉄骨造はSteelでS造です。一方、大きなマンションの場合、SRC造も使われます。ではSRC造とは何でしょうか。今回はSRC造の特徴とCFT造も合わせて説明します。

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SRC造は鉄骨造と鉄筋コンクリート造を組み合わせた材料

鉄骨と鉄筋コンクリート造を組み合わせた材料をSRCといいます。先に述べたように、Sは鉄骨、RCは鉄筋コンクリート。では、どのように組み合わせるのでしょうか。


SRCでは、RCの中に鉄骨部材を入れ込んだ、と考えてください。


SRC造"


灰色がRCの柱だと思って下さい。赤色が鉄骨の柱です。このように、RC部材が大きくて、その中に鉄骨部材を入れて一体化させた部材がSRCです。

SRCは剛性、強度も高く耐震性は高い。

SRCのメリットは堅く、強いこと。これを専門用語で言えば、「剛性と強度が高い」と言います。過去、SRC造で設計された建物は地震の被害も極端に少ない、と言われています。


堅い、ということは地震が起きても「変形しにくい」といえます。強い、ということは大きな地震のパワーにも耐えるくらい抵抗力があるわけです。


デメリットは、工事が大変なこと。RCは鉄骨とは別に鉄筋を配置します(鉄筋を配置することを配筋といいます)。この配筋が、鉄骨部材と干渉するため、あらかじめ鉄骨部材に孔を空けるなど、施工計画が大変重要です。


ではCFT造とは何でしょうか。

CFT造は鋼管の中にコンクリートを充填した部材

CFTとは、鋼管の中にコンクリートを充填した部材です。SRCがRC部材の中に鉄骨を入れた部材ならば、CFTはその逆。鋼管の中にコンクリートを詰めた部材です。


鋼管の中にコンクリートを詰めるためには、必ず「筒」のような断面でないとダメですね。難しく言うと閉断面といいます。一方、先に述べたSRCに使われるようなH鋼は、開断面といいます。


※閉断面、開断面の意味は下記が参考になります。

開断面とは?1分でわかる意味、読み方、閉断面との違い、ねじれ、座屈との関係

閉断面とは|開断面との違い・座屈抵抗性と代表的な断面形状


CFT造は下図です。赤色が鋼管、灰色がRCと思ってください。

CFT造

CFT造はSRCのように、剛性、強度ともに高いことが特徴。また、CFTの場合、鋼管がコンクリートを包んでいるので、より高い圧縮強度を示します。また鋼管に対しては、コンクリートが座屈を抑制する効果があります。


例えば、空気を入れていない風船はぐにゃぐにゃで、物を支えられそうにありません。もちろん引っ張れば、強いのですが、押してもぐにゃぐにゃ。しかし空気や水を入れるとどうでしょう。風船のゴムが引っ張られて、軽いものなら置いても大丈夫そう。


つまり、これと同じ効果がCFT造に見込めます。専門用語でコンファインド効果といいます。


また火災が起きた時、普通の鉄骨よりもCFTは鋼管の中にコンクリートが火災時の熱を吸収してくれます。熱容量が大きいと言います。要するに、CFT造は耐熱効果も高くなるわけです。

混同しやすい用語

RC造(鉄筋コンクリート造)

鉄筋をコンクリート内に配筋した一般的な構造形式で、SRC造と異なり鉄骨部材を含まない。

SRC造がRC部材の内部にさらに鉄骨を組み込んで剛性・強度を高めた構造であるのに対して、RC造は鉄骨を持たない分、施工は簡単だが剛性・強度はSRC造より劣る。

試験での問われ方|管理人の一言

建築士試験では「SRC造はRC造より剛性・強度が高い」「CFT造はコンファインド効果で圧縮強度が上がる」という点が問われます。

SRCとCFTの内外の関係(どちらが外か内か)を図で整理しておきましょう。(一級建築士 頻出:SRC造はRC造より剛性・強度高い、CFT造はコンファインド効果で圧縮強度向上の点が繰り返し出題)

SRC造とCFT造の違いを整理した表を示します。

項目SRC造CFT造
構成RC部材の中に鉄骨を内包鋼管の中にコンクリートを充填
主な特徴剛性・強度が高く耐震性に優れるコンファインド効果で圧縮強度が向上
断面形状開断面(H形鋼など)が使用可閉断面(鋼管)が必須

まとめ

今回は、SRC造とCFT造の違いを説明しました。RCに鉄骨を入れた部材がSRC、鉄骨にコンクリートを入れた部材がCFTと考えてくださいね。下記もあわせて学習しましょう。

鉄骨の材料とは?性質・種類と耐火被覆との関係(建築構造での鋼材の特徴)

S造(鉄骨造)とは?意味・メリットと大スパン・外壁・マンションへの適用(RC造との違い)

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理解度チェック

Q.

SRC造とCFT造の断面構成の違いは?

答えを見る

どちらも鋼材とコンクリートを組み合わせた合成構造ですが、SRC造はRC部材の中に鉄骨を入れて一体化した構造で、開断面(H形鋼など)が使えます。CFT造は逆に鋼管の中にコンクリートを充填した構造で、閉断面の鋼管が必須です。

Q.

CFT造のコンファインド効果とは何ですか?

答えを見る

鋼管がコンクリートを包むことでより高い圧縮強度を示し、コンクリートが鋼管の座屈を抑制する効果のことです。風船に空気や水を入れると強くなるのと同じ原理です。また鋼管内のコンクリートが火災時の熱を吸収する(熱容量が大きい)ため、耐熱効果も高くなります。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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