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鉄骨のデメリットとは?1分でわかる軽量鉄骨のデメリット、重量鉄骨、地震との関係

この記事の要点

鉄骨のデメリットは火熱に弱いことと地震時に揺れやすいことです。

耐火構造とすべき建物では耐火被覆が必要です。

この記事では、鉄骨のデメリットとは何か、地震とどう関係するのかを整理します。

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鉄骨のデメリットは、火に弱いことです。

また地震時で揺れやすいデメリットもあります。

今回は鉄骨のデメリット(重量鉄骨、軽量鉄骨)、地震との関係について説明します。

なお、鉄骨は火熱に弱いため、耐火被覆を施します。

耐火被覆、軽量鉄骨と重量鉄骨の意味は、下記が参考になります。

耐火被覆とは|目的・材料の種類と工法をわかりやすく解説

鉄骨と鉄筋の違いとは|重量鉄骨・軽量鉄骨の使い分けと断面形状を解説

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鉄骨のデメリットとは?

鉄骨のデメリットを下記に示します。


・火熱(火による熱)に弱い

・地震などで揺れやすい


鉄骨は火災に弱いです。鉄骨部材の耐力が大幅に減少します。そのため、耐火構造とすべき建物では、鉄骨部材を耐火被覆でつつみます。耐火被覆の意味は、下記が参考になります。

耐火被覆とは|目的・材料の種類と工法をわかりやすく解説


鉄骨部材の耐火対策として、耐火被覆の他に、耐火性能のある鋼(fr鋼)があります。fr鋼の詳細は、下記が参考になります。

FR鋼(耐火鋼)とは?特徴・耐火被覆省略の条件と建築基準法での扱い


また鉄骨部材は地震で揺れやすいです。鉄骨部材は、下図に示す鋼管や薄板で構成した部材を使うことが多いです。鉄筋コンクリートの部材に比べて「剛性」が低く、揺れやすい特徴があります(鉄骨造でも、ブレース構造は比較的揺れにくい構造です)。

鉄骨部材と揺れやすさ

「揺れやすい」=「耐震性が無い」とは、一概にはいえません。「揺れやすい」性質が、逆に、地震の力を受け流す(専門的にいうと難しいので省略します)、吸収することにつながるからです。


ただし、地震時に揺れやすい建物の中にいて、気分が良いものでは無いです。大変な恐怖感を感じることもあるでしょう。


一方、マンションの構造材料に多く採用される鉄筋コンクリート造は、剛性が高く揺れにくいです。防音、耐振動性に優れており居住性の高い構造です。鉄筋コンクリート造は耐火性もあります。

軽量鉄骨のデメリットとは?

鉄骨は、軽量鉄骨と重量鉄骨に分けられます。詳細は、下記が参考になります。

鉄骨と鉄筋の違いとは|重量鉄骨・軽量鉄骨の使い分けと断面形状を解説


軽量鉄骨のデメリットを下記に示します。


・重量鉄骨に比べて耐震性が劣る(木構造と同程度)

・火に弱い

・揺れやすい


軽量鉄骨造とは、軽量形鋼という厚みが薄い板(3.2mm以下)を用いた構造です。

軽量な点は良いですが、その分、断面性能も落ちます。

耐力、剛性共に重量鉄骨を大幅に下回ります。

そのため、事務所ビルや公共建築物で軽量鉄骨を用いることは、ほとんど無いです。

主に住宅やアパートで使う鋼材です。

当然、火に弱いです。

重量鉄骨のデメリット

重量鉄骨のデメリットを下記に示します。


・火に弱い

・揺れやすい


上記は、前述した通りです。軽量鉄骨に比べて、耐震性は改善されています。ただし、住宅や2階建てアパートで重量鉄骨造が使用されることは滅多にないでしょう。


なお、中層マンションでは重量鉄骨を使います。断面性能が低いので、耐震性を確保できないからです。

混同しやすい用語

耐震性

地震の力に対して変形・崩壊しない性能のことです。

鉄骨のデメリット「揺れやすい」は「耐震性が無い」とは異なります。

揺れやすい性質が地震エネルギーを吸収する側面もある点で、耐震性の低さとは区別して理解する必要があります。

試験での問われ方|管理人の一言

建築士試験では、鉄骨造の耐火性・耐震性の特徴が出題されます。

「火熱で耐力が大幅低下する」「剛性が低く揺れやすい」という2点のデメリットをセットで覚えましょう。(一級建築士 頻出:鉄骨造の耐火性(火熱に弱い)と耐震性(剛性低い)の特徴が繰り返し出題)

鉄骨のデメリットを整理した表を示します。

項目軽量鉄骨重量鉄骨
耐火性弱い(耐火被覆が必要)弱い(耐火被覆が必要)
耐震性木構造と同程度で低い軽量より優れるが揺れやすい
主な用途住宅・アパート中層建築・事務所ビル

まとめ

今回は鉄骨のデメリットについて説明しました。

理解頂けたと思います。

一番の問題は、「火」です。

火熱により、鉄骨の耐力は大幅に低下します。

耐力が低下すると、重さを支えられず崩壊する恐れがあります。

よって、耐火構造とすべき建物は、耐火被覆が必要です。

下記の記事も併せて勉強しましょうね。

耐火被覆とは|目的・材料の種類と工法をわかりやすく解説

FR鋼(耐火鋼)とは?特徴・耐火被覆省略の条件と建築基準法での扱い

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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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