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面構造とは?線構造との違いと板・スラブ・耐震壁による建築構造への適用

この記事の要点

面構造(めんこうぞう)とは、板状の部材(壁・スラブ・シェル)によって力を伝達する構造系です。線構造(梁・柱・ラーメン)と対比されます。

面構造の特性(板理論・シェル理論)・線構造との違いと、RC造のスラブ・耐震壁・シェル構造への適用を解説します。

柱や梁など、棒状の部材を組み合わせた構造を、「線構造」ともいいます。

この記事では、面構造とは何か、線構造とどう違うのか、建築物での使われ方を整理します。

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面構造(めんこうぞう)とは、板状の部材を組み合わせて構造として成立させたものです。

柱や梁など、棒状の部材を組み合わせた構造を、「線構造」ともいいます。

今回は面構造の意味、線構造との違い、建築物との関係について説明します。

線構造には、ラーメン構造やブレース構造があります。

詳細は下記が参考になります。

ラーメン構造とは?1分でわかる意味、特徴、由来、メリットとデメリット

ブレース構造とは?ラーメン構造との違い・種類と地震力の負担メカニズム(設計上の特徴)

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面構造とは?

面構造(めんこうぞう)とは、板状の部材を組み合わせて構造として成立させたものです。下図をみてください。これが面構造です。

面構造

鉄骨造や木造は、材料の性質上、板状で使うことが少ないです。柱や梁などの棒状の部材を使います。棒状の部材でつくる構造を、線構造といいます。鉄骨造や木造は、線構造が多いです(もちろん面構造もあります)。


一方、鉄筋コンクリート造は、部材を板状に造るのが簡単です。板部材として下記があります。


スラブ

耐震壁


スラブは鉄筋コンクリートの床、耐震壁は開口が無い(少ない)鉄筋コンクリートの壁です。上記を組み合わせ、板部材だけでつくる構造形式に「壁式構造」があります。梁型や柱型が見えないので、室内空間がすっきりとした印象になります。


似た構造に、壁式ラーメン構造があります。詳細は下記が参考になります。

壁式ラーメン構造とは|見分け方・スパン・階数の制限

面構造の読み方

面構造は「めんこうぞう」と読みます。線構造は「せんこうぞう」です。

面構造と線構造

面構造と線構造の違いを下記に示します。


面構造 ⇒ 板状の部材(板部材。

例えばスラブ、耐震壁のこと)でつくる構造。

壁式構造がある。

線構造 ⇒ 棒状の部材(柱、梁)でつくる構造。

ラーメン構造、ブレース構造がある。


ラーメン構造、ブレース構造の意味は、下記が参考になります。

ラーメン構造とは?1分でわかる意味、特徴、由来、メリットとデメリット

ブレース構造とは?ラーメン構造との違い・種類と地震力の負担メカニズム(設計上の特徴)

面構造による建築物

面構造で有名な建築物として、「MIKIMOTO Ginza2」があります。

鋼板による面構造で、珍しい構造形式です。

レンタブル比の高い居室空間にするため、建物の外壁を主要な構造体にするコンセプトがあったようです。

詳細は、JSCAのHP(下記)をご覧ください。

www.jsca.or.jp/

混同しやすい用語

線構造

柱や梁などの棒状部材で構成する構造形式です。

面構造が板状の面材で力を伝えるのに対し、線構造はラーメン構造やブレース構造のように線材の組み合わせで建物を支えます。

壁式構造

面構造の一種で、耐震壁とスラブのみで構成する構造形式です。

柱型・梁型が出ないため室内空間がすっきりしますが、ラーメン構造のような大空間をつくることはできません。

壁式ラーメン構造

壁式構造とラーメン構造の中間的な構造形式で、面的な耐震要素と線材の骨組みを組み合わせています。

面構造・線構造とは異なる分類であるため、区別が必要です。

面構造を整理した表を示します。

構造形式部材の種類代表例
面構造板状の部材(スラブ・耐震壁)壁式構造
線構造棒状の部材(柱・梁)ラーメン構造・ブレース構造
壁式ラーメン構造面材と棒状部材の組み合わせ面構造と線構造の中間的形式

まとめ

今回は面構造について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

面構造は、板状の部材でつくる構造です。

逆に、柱や梁などの棒状部材でつくる構造を、線構造といいます。

面構造として壁式構造があります。

板部材であるスラブなどの意味も勉強しましょう。

下記が参考になります。

スラブとは?現役設計者が教える意味、特徴、役割、屋根スラブ、土間

壁式ラーメン構造とは|見分け方・スパン・階数の制限

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理解度チェック

Q.

面構造とは何で、線構造とどう違いますか?

答えを見る

面構造(めんこうぞう)は、板状の部材(壁・スラブ・シェルなど)を組み合わせて構造として成立させたものです。一方、柱や梁など棒状の部材を組み合わせた構造を線構造といい、ラーメン構造やブレース構造があります。

Q.

鉄骨造・木造はどちらの構造が多いですか?

答えを見る

鉄骨造や木造は材料の性質上、板状で使うことが少なく、柱や梁などの棒状の部材を使うため線構造が多いです(もちろん面構造もあります)。RC造では板理論・シェル理論に基づくスラブ・耐震壁・シェル構造が面構造として用いられます。

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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