高品質の鉄骨構造の建物にはどのような材料が必要ですか?

鉄骨構造詳細4 (1)

鉄骨構造の建物鉄骨構造は、梁、柱、トラスなどの主荷重支持構造として鋼材を使用し、コンクリートや壁材などの非荷重支持部材を補助的に使用します。高強度、軽量、リサイクル性といった鋼材の特長は、現代建築、特に大スパン、高層建築、産業建築において重要な技術となっています。鋼構造は、スタジアム、展示ホール、超高層ビル、工場、橋梁など、様々な用途で広く利用されています。

鉄骨構造設計工場 (1)

主な構造形態

鉄骨造建築物の構造形式は、建物の機能(スパン、高さ、荷重など)に応じて選択する必要があります。一般的な形式は以下のとおりです。

構造形態 基本原則 適用可能なシナリオ 典型的なケース
フレーム構造 梁と柱が固定ジョイントまたはヒンジジョイントで接続され、平面フレームを形成し、垂直荷重と水平荷重 (風、地震) に耐えます。 複数階建て/高層オフィスビル、ホテル、アパート(通常、高さ ≤ 100 m)。 中国世界貿易センタータワー3B(部分フレーム)
トラス構造 直線状の部材(例:アングル鋼、丸鋼)を三角形のユニットに成形したもので、三角形の安定性を利用して荷重を伝達し、均一な力の分散を実現します。 大スパンの建物(スパン:20〜100m):体育館、展示ホール、工場作業​​場。 国立競技場の屋上(鳥の巣)
空間トラス/ラティスシェル構造 複数の部材を規則的なパターン(正三角形、正方形など)で空間グリッド状に配置することで形成されます。力は空間的に分散されるため、広い範囲をカバーできます。 超大スパンの建物(スパン:50~200m):空港ターミナル、コンベンションセンター。 広州白雲空港第2ターミナルの屋上
ポータル型ラーメン構造 ラーメン構造の柱と梁で構成され、「門」型のフレームを形成します。柱脚は通常ヒンジ式で、軽い荷重を支えるのに適しています。 1階建ての工業プラント、倉庫、物流センター(スパン:10〜30m)。 自動車工場の生産現場
ケーブル膜構造 耐荷重フレームワークとして高強度鋼ケーブル(例:亜鉛メッキ鋼ケーブル)を使用し、柔軟な膜材料(例:PTFE膜)で覆い、光透過性と大スパン能力の両方を備えています。 景観建築、空気支持膜体育館、料金所の天蓋。 上海東方体育センター水泳場
鋼構造の種類 (1)

主な材料

使用されている鋼材鉄骨構造の建物構造荷重要件、設置シナリオ、費用対効果に基づいて選択する必要があります。主にプレート、プロファイル、パイプの3つのカテゴリに分類されます。具体的なサブカテゴリと特性は次のとおりです。

I. プレート:
1. 厚い鋼板
2. 中薄鋼板
3. 模様付き鋼板

II. プロファイル:
(I)熱間圧延プロファイル:主要な荷重支持部品に適しており、高い強度と剛性を備えています。
1. I形鋼(H形鋼を含む)
2. チャンネル鋼(Cビーム)
3. アングル鋼(L形梁)
4. 平鋼
(II)冷間成形薄肉プロファイル:軽量および筐体部品に適しており、低い自重を実現
1. 冷間成形Cビーム
2. 冷間成形Zビーム
3. 冷間成形角管および長方形管

III. パイプ:
1. シームレス鋼管
2. 溶接鋼管
3. スパイラル溶接管
4. 特殊形状鋼管

鉄骨建物の主要構成要素-jpeg (1)

鉄骨構造が有利

高強度、軽量鉄鋼の引張強度と圧縮強度はコンクリートよりもはるかに高く(コンクリートの約5~10倍)、同じ耐荷重要件であれば、鉄鋼構造部材は断面が小さく、重量も軽く(コンクリート構造の約1/3~1/5)、軽量化が可能です。

迅速な建設と高度な工業化: 鉄骨構造H形鋼やボックス柱などの部材は標準化されており、工場でミリ単位の精度で製造できます。現場での組み立てはボルト締めまたは溶接のみで済むため、コンクリートのような養生期間は必要ありません。

優れた耐震性能鉄鋼は優れた延性(つまり、荷重を受けても突然破損することなく大きく変形できる性質)を有しています。地震時には、鉄骨構造物が自身の変形によってエネルギーを吸収し、建物全体の倒壊リスクを軽減します。

高いスペース利用率: 鋼構造部品(鋼管柱や狭幅フランジ H 形梁など)の断面が小さいため、壁や柱が占めるスペースが削減されます。

環境に優しく、リサイクル性に優れています鉄鋼は建築資材の中でもリサイクル率が最も高く(90%以上)、解体された鉄骨構造物は再加工・再利用できるため、建設廃棄物を削減できます。

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投稿日時: 2025年10月1日