混構造とは？意味・計算ルートと適判の必要性・SとRCを組み合わせた設計の注意点

この記事の要点

1階がRC造で上階が鉄骨造という混構造の建物は珍しくない。しかし、構造計算では2種の構造を一体として扱う必要があり、単純な積み上げでは済まない。

混構造の定義・計算ルートの選び方と、設計上の注意点を整理する。

例えば、ほとんどがＲＣ造ですが「屋根のみ」をＳ造とした建物が該当します。

この記事では、混構造とは何か、計算ルートはどう選ぶのか、SとRCを組み合わせた場合どう設計するのかを整理します。

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混構造は、異種の構造を組み合わせた形式のものです。例えば、ほとんどがＲＣ造ですが「屋根のみ」をＳ造とした建物が該当します。今回は混構造の意味、混構造の種類、計算ルートと適判の関係、構造計算について説明します。

タップできる目次

混構造とは？
混構造の計算ルート

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混構造とは？

混構造とは、異種の構造を組み合わせた形式のものです。混構造は多種多様で、大まかに分類すると下記があります（混構造の具体的な例は後述しました）。

・高さ方向で構造が異なるもの
・屋根と、それ以外の構造が異なるもの
・平面的にＸ，Ｙ方向の構造が異なるもの

混構造の代表例として、屋根とそれ以外の構造が異なるものがあります。体育館に多い形式です。屋根を立体トラスにして、それ以外をＲＣ構造とします。

体育館はバレーやバスケットボールを行うため無柱空間（柱が外周のみの空間）とします。

大スパンの梁を架けるため、屋根だけは鉄骨造とするのです。

また、屋根はトラスやアーチ形状とすることも多いのですが、支点に作用する反力（スラスト力）を処理するため、「剛」なＲＣ造を下部構造に採用します。

以上のように、混構造は単一の構造形式の利点を活かし、弱点が補える構造です。但し、構造的に難しい面も多く、設計の難易度は高いです。

混構造の計算ルート

混構造の計算ルートは下記です。

・高さ方向に構造を変える場合　⇒各階で同一の計算ルートを適用する。
・平面的にＸ，Ｙ方向毎に構造を変える場合　⇒方向毎に計算ルートを適用する。

Ｘ，Ｙ方向毎に構造を変える場合は、方向毎に計算ルートを適用します。

高さ方向に構造を変える場合、各階で同一の計算ルートを適用します。よって、大部分がＲＣ造で壁量を満足し、高さが20ｍ以下の建築物でも、屋根が鉄骨造で軒高が9ｍを超える場合はルート3とします（詳細は確認機関へご確認願います）。

高さ方向に構造が異なる場合、計算ルートの判定も複雑です。また建築基準法でも明確な規定はないので、各確認審査機関に問い合わせてくださいね。

混構造の構造計算

混構造の構造計算は、下記に注意します。

・異種構造の接合部の応力伝達
・異種構造の剛性評価
・異種構造の応力、変形の評価

例えば柱脚は、部分的にＲＣ造とＳ造の混構造です。混構造では、異種構造の接合部が多いため、応力伝達は注意を要します。※柱脚は下記の記事が参考になります。

柱脚の種類

また、ＲＣ造とＳ造の組み合わせのように、剛性が極端に違う場合は、応力や変形に注意してください。

混構造の確認申請と適判

下記に適合性判定が必要な、混構造の一部を紹介します（今回は、木造に関する混構造は省略しました）。

・ＲＣ造とＳＲＣ造の混構造で、高さ20ｍ超

・ＲＣ造又はＳ造の混構造で下記に該当するもの

　⇒地階を除く階数が４以上

　⇒高さ１３ｍ又は軒高９ｍを超えるもの

　⇒延面積が５００㎡を超えるもの

前述したように、高さ方向に構造が異なる場合は、各階で同一の計算ルートを適用します。大部分がＲＣ造でも、Ｓ造の規定が適用されるケースもあるので注意してください。

混構造の種類

代表的な混構造の組み合わせを下記に示します。

・鉄骨造とrc造
・src造とrc造
・木造とrc造

鉄骨造とrc造

体育館に多い構造です。下部構造をｒｃ造とし、屋根を大スパンとするため立体トラスなどとします。

混構造の中でも一般的な組み合わせです。

src造とrc造

src造とrc造の組み合わせも比較的多いです。複合施設や学校、規模の大きな建築物などで採用されます。ｓｒｃ造の高い剛性、耐力を下部構造とし、上階をｒｃ造とすることが一般的です。

木造とrc造

木の質感を活かして、屋根を木造、下部構造をｒｃ造とする体育館もあります。その他、複合施設や商業施設など、屋根のみを木造とするケースも増えています。

混同しやすい用語

混構造（こんこうぞう）

2種類以上の構造形式を組み合わせた構造です。

RC造と鉄骨造を組み合わせるなど、各構造の利点を活かします。

RC造（鉄筋コンクリート造）

鉄筋とコンクリートを一体化した構造です。

剛性が高く、混構造では主に下部構造に採用されます。

SRC造（鉄骨鉄筋コンクリート造）

鉄骨を芯材としてRC造で包んだ構造です。

RC造より高い剛性・耐力を持ち、混構造の下部構造に使われます。

試験での問われ方｜管理人の一言

混構造に関する問題は建築士試験の構造分野で出題されます。

定義と計算の両面から理解しておきましょう。

試験では構造計算ルートの種類（ルート1・2・3）と各ルートの適用条件が出題されます。

ルートが上がるほど詳細な検討が必要になります。

各ルートで確認する事項を整理しましょう。

組み合わせ	特徴・主な用途
S造（上部）+ RC造（下部）	高層部の軽量化と低層部の剛性確保
RC造（上部）+ S造（下部）	特殊な平面計画に対応
SRC造 + RC造	超高層・大スパン建物
木造 + RC造	伝統的建物の耐震補強など
共通の注意点	異種構造間の剛性差・応力伝達・ルートの選定が重要