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開口補強材とは何か?

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建物には必ず『開口』が必要です。開口とは、窓やドア、設備的に必要なスリーブ(孔のこと)が該当します。開口を設けることは、構造的に欠損と考えられます。ですから必要な補強材を設けるのです。又は、そもそも壁を雑壁(構造的に耐力を発揮しない壁)にする方法もあります。


RC造と鉄骨造で、開口補強材の種類が少しだけ違います。今回は、その特徴と違いについて説明しましょう。


※開口、スリーブの意味は、下記が参考になります。

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RC造に設ける開口補強材

RC造の壁に開口を設けるとき、少し神経質になりましょう。まず確認すべきは、その壁が『耐力壁』か『雑壁、スリット壁』であることです。


耐力壁は、その名の通り、地震力を負担する壁です。この壁に開口を設けることは、耐力壁の耐力を低下させかねません。もしくは、開口が大きすぎると耐力壁として機能しない場合があります(開口周比0.4以下でないと耐力壁にならない)。


もし耐力壁に開口が開くのなら、まずは開口の大きさを確認しましょう。開口が大きくなり過ぎて、耐力壁に成らない可能性があるなら、開口を小さくしてもらいます。次に、開口が開いたとき、その周りには開口補強材として『鉄筋』を配置します。この鉄筋を開口補強筋と言って、縦方向、横方向、斜め方向を必要に応じて配置します。配筋量の算定はRC規準に明記されています。


※耐力壁、開口補強筋は、下記が参考になります。

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鉄骨造に設ける開口補強材

鉄骨造はラーメン構造かブレース構造しかありません。つまり、耐力壁が無いことから比較的自由に開口を設けることができます。但し、鉄骨造は軽いので風圧力に対して壁がOKか確認するのです。開口が開いてしまうと、部材に多くの風圧力が作用するので、開口補強材が必要です。


※ラーメン構造、ブレース構造は下記が参考になります。

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※風圧力は下記が参考になります。

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簡単な計算方法を紹介すると、例えば両端ピンとします。次に開口幅分の風圧力に対して、小梁と同じ要領で応力を算定します。応力度、変形量に対してOKか確認します。


注意したいのは、開口幅や高さが大きくなる場合です。一般的に開口補強材はアングル材やCチャンネル材を用いるのですが、開口が大きくなるとH鋼を使った間柱や耐風梁が必要になります。


以上のように、耐力壁に開口を開ける場合、注意が必要です。雑壁や構造的な耐力を必要としない壁でも、風圧力に対して問題ないか、確認すべきでしょう。

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