同じところに建っているのに鉄骨の厚さが違うのは？？

質問

同じ位置に建っていて、A棟、B棟とあり両方とも同じ階数なんですが
鉄骨の太さが違うのはなぜでしょうか。
A棟の方が細いもので、B棟の方が太いものを使用しています。
何か違いがあるんでしょうか。
構造上の違いでしょうか。
また、細い方より太い方がいいんでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.9

JIMI · ベストアンサー

再々登場。toto2001さん度々ごめんなさい＾＾；
kenchinさんの鋭い疑問に対して。

1.同一時期に２棟同時に着工であれば、kenchinさんの仰るように同工法で設計するのが普通ですので、それで断面が違うとなるとJIMIにも理由は分かりません。ただ、設計JVというのがありまして、それぞれの建物を別の設計会社、施工会社に発注するということもあります・・・が、この場合（2棟とも同じ建物）は考えられませんね・・・
1年位着工に差があれば、2棟目で工法が変わるということはよくあります。理由はさまざまで、コストを下げる為に柱が大きくなっても在来工法に戻す、とか、逆に付加価値を高める為新工法を採用するとか等でしょうか・・・

2.こんな架構でしょうか？ボイラーは基礎の上に直接載っていて、地震によるボイラーの倒れ防止の為の鉄骨架台がボイラーを取り囲み、その鉄骨架台に壁が貼ってある・・・ちがうかな
この場合も、風による水平力よりも、ボイラー荷重による地震力の方が大きいので、風圧力で断面が決まることはありません。
水平力の検討は、地震による水平力と、風による水平力の足し合わせはしません（基準法では大型台風の時に大地震は来ない、ということになっている）のでどちらか大きい方の水平力で断面を算定します。
また、柱には「本柱」と「間柱」2種類あります。本柱は主架構フレームを形成する柱で鉛直荷重や地震時、暴風時の水平力などあらゆる力を負担します。間柱は壁だけを支えている柱で、壁自重や壁が受ける風圧力を主架構フレームに伝達する役割を果たします。この間柱は、地震力は負担しませんので風荷重が変われば断面も変わります。しかし、間柱は必ず必要な部材というわけではなく、壁材が丈夫であったり、本柱間隔が短かったりすれば無くすことができます。

**追伸**
kenchinさんhiromuyさん、そして他の回答者の皆さんごめんなさい
#5を書いたときアルコールが入っていたものですから、ついつい調子に乗って他人の回答を否定するようなことを書いてしまったことを深くお詫びしますm(__)m

お礼

いろいろなことがわかりました。
ありがとうございました。

回答No.8

kenchin

先ず持って、無知を補っていただき、新しい知識をくだ
さったJIMIさんにお礼を。
誠にありがとうございました。

次にお詫び。
別スレッドが良いのかも知れませんが、関連するって
ことで無理矢理にここに付けさせていただきますが
どうかお許しを。。。。

□
疑問が二点あるんです。

１．私が見てきた範囲では、同一時期に着工される
　　質問の様な物件の場合、事前に方向性としてどの
　　工法を採用するかを決めて置いて設計する
　　（二棟で工法が異なる場合は少ない）と感じた
　　のですけど、実際には違うんでしょうか？
２．私が知っているのは発電用ボイラなんですが、この
　　場合は自重約2500t／一側面の面積約800m2程度の
　　ものをボイラ支持鉄骨でつり下げていまして（支持
　　点はピン支点）、この場合は長期荷重としての自重
　　と共に、短期荷重として、地震力と同程度に風圧力
　　で構造材が決まってくると思うんですが、ビルなど
　　の場合は違うんでしょうか？
　　（というか、私のこの理解が間違っているので
　　　しょうか？(^^;)）

もしよろしければお願いいたします。

お礼

ありがとうございました。

回答No.7

JIMI

再登場です。hiromuyさんの鋭い指摘に対して・・・（toto2001さんごめんなさい＾＾；）
ご指摘の通り、地盤が変われば杭も変わりますので杭からの反力（曲げモーメント）も当然変わります。よって上部架構の柱にもその反力が加わる為断面が変わると思われがちですが・・・柱には杭の反力は流れません。いや、流れないように設計します。

どう設計すれば柱に反力が流れなくなるかというと・・・

基礎梁の断面を巨大にしてあげるのです。10階建てくらいの建物でしたら梁成（基礎梁の高さ）を2.5～3.0ｍくらいにするのが普通です。なぜ基礎梁を巨大にすると柱に反力が流れなくなるかというと、柱に比べ基礎梁断面を巨大にすることで、基礎梁の剛性（堅さ）も柱に比べ大きくなります。力は剛比（堅さの比率）に比例して流れる性質があるので、杭からの反力はほとんど基礎梁に流れ、柱には流れないのです。
従って、杭が変わろうとも、上部架構の断面は変わらない、といえるのです。

不明な点があれば補足を・・・いや、新たなスレッドを立てた方がいいかなｗ

お礼

奥が深いんですね・・・・
素人考えで、太い鉄骨の方が（同じところに建っているなら）いいんでは
ないかと素朴に思ってしまいました。

回答No.6

hiromuy

再登場(hiromuy)です。
さすが、専門家(JIMIさん)は違いますね。お見それしました。私の専門分野では少し限界がありました。
ただ、１つ
>*地盤が違っても、基礎梁（地中に埋設する梁）の断面は
>変わりますが、上部架構（柱や梁）の断面が変わることは
>ありません。
のところですが、基礎杭が集まることによる「群杭効果」で群集バネ係数を構造設計の入力値とする場合があるため、その可能性があるかと考えたのですが・・・建築ではそれに当てはまることがないのでしょうか？
toto2001さん、こんな議論になってしまって申し訳ありません。おゆるしを。

お礼

勉強になります。
ぜんぜん気にしないでください。

回答No.5

JIMI

建築物の構造設計をしている者です。
いろいろ考えましたが考えられる可能性は以下の３つだと思います

1.在来鉄骨造とCFT構造の違いによるもの
その建物の柱は鋼管（四角や丸型のパイプ状の鉄骨）ではないでしょうか？
であれば、細い柱の建物はCFT構造であるとおもいます。
ＣＦＴ構造とは、鋼管柱の中にコンクリートを打設したもので、柱の太さを劇的に小さくすることができます。計算方法、施工方法が確立し、最近もてはやされてますね。
耐震性能は、在来の鉄骨造もCFT構造も同じです。

2.基準法構造規定の変更によるもの
２～３年前に角型鋼管の計算基準が見直されています。より厳しく詳細な検討が必要になったため、変更前に建築された建物の柱に比べ一回りくらいサイズupになります。

3.設計者の違いによるもの
全く同じ建物でも構造設計者が違うと、柱や梁などの構造断面が驚くほど変わることが良くあります。一説に建築物のVE（性能を落とさずにコストを下げる手法）の最善法は構造設計者を変えることだ、とさえ言われるほどです。
荷重の設定、外力の設定から断面算定に至るまでの手順全てに安全をみながら設計するのと、全てぎりぎりで設計するのとでは、最後の答え（部材の断面形状）が大きく変わってきてしまいます。

個人的には、1が有力でないかと思いますが、３も意外と捨てがたい・・・ってところでしょうか。

以下余談***
*地盤が違っても、基礎梁（地中に埋設する梁）の断面は変わりますが、上部架構（柱や梁）の断面が変わることはありません。
*同一敷地で建物高さが同一で、立面形状も同じであれば、風荷重は全く同じになります。仮に違ったとしても、超高層ビルなどの特殊建物で無い限り、風圧力で柱断面が決まることはありません。

お礼

ありがとうございます。
柱を確認してみたいと思います。
3でないことを祈りつつ・・・

回答No.4

kenchin

同一敷地内の場合、大抵は設計事務所も施工者も同じ
ってのが現在の主流でして、残る理由は先の方も書かれて
いましたけど、地盤の関係か風圧の関係か....になって
きますね。

　※：勿論、別々の設計者が携わることもあり得ます
　　　けど、そういうのは希ですし、外観を同じにし
　　　て別の設計者ってことになると、益々希になる
　　　でしょうね～。

あとは確かに間取りでも変わります。

□
hiromuyさんは「自信なし」と書かれていましたが....。

>音の発生に関しては、構造に対して極端にぺらぺらな
>ものを使用していれば、音が発生しやすいとは思いま
>すが・・・でもこれは極論で、そのようなことは、ま
>ず無いと思います。

ってのは確かに言えることです。
鋼材の断面積や長さによって、音の発生と伝達が左右
されるのは事実なんですが、構造体としての十分な強
度（建っている）を持たせている限りには、現実的に
は音の発生や伝わりは、住民の生活パターンと遮音
措置の良否によりますね～。

私も商売レベルの設計資格は持たないんですが、プラント
（これも構造体ですから）の設計から見たら、鋼材自体
で音が特別発生しやすいってのは、設計のどこかの部分
で無茶しているか、相当古い思想ですわ。

お礼

防音・遮音にはあまり関係ないみたいで安心しました。
ありがとうございます。

回答No.3

hiromuy

#1です。
>防音、遮音等に変化はあるんでしょうか。
う～ん・・・ほとんど関係ないと思います。
音の発生に関しては、構造に対して極端にぺらぺらなものを使用していれば、音が発生しやすいとは思いますが・・・でもこれは極論で、そのようなことは、まず無いと思います。
（ちょっと自信なし）

お礼

ふたたびお答えありがとうございます。

回答No.2

rakki

考えられる要因は
1.建築時期が違うため設計指針が異なる
2.設計事務所が異なる
3.地盤が異なる
4.予算が異なる
5.建物のグレード
6.建築会社が異なる
7.・・・
など想像すればまだまだあります。

細くても太くても強度を出せますので、一概には言えません。
詳しくは設計担当者に聞かないとわかりません。
強度との関係性は、全体の構造で決定るするために、太さが直接関係するわけではありません。

お礼

お返事ありがとうございます。
いろいろ要因が考えられるんですね。
直接、建築会社に聞いた方がいいかもしれませんね。
ありがとうございます。

回答No.1

hiromuy

A棟B棟とも全く同じ建物であれば、地盤の強さの違いが考えられます。その他、何か外的な衝撃が考えられる場合（例えばどちらか一方が、風を受けやすい、道路に面しているなど）も可能性は低いですが考えられます。
A棟B棟が同じ階数でも全く同じ建物ではない場合は、間取りによって柱の本数、位置、建物の重量などが変わりますので、当然柱に掛かる力（応力）も変わり、柱の太さも変わることが十分に考えられます。
>細い方より太い方がいいんでしょうか。
一概には言い切れません。太い柱だと強そうに感じますが、例えば地震が来た場合、柱が太くて強いとしなやかさがありませんので、建物の中はもろに揺れますし、どこか他の弱い部分に被害が集中してしまうこともあるからです。

お礼

お返事ありがとうございます。
防音、遮音等に変化はあるんでしょうか。