建築学の一問一答

解説
水セメント比は、コンクリートに含まれる水の質量をセメントの質量で割った値です。水が多すぎる（水セメント比が大きい）と、硬化した後に水の抜けた跡がすき間となって残るため、強度や耐久性は低くなります。

他の選択肢が正しい理由
・コンクリートは圧縮力には強いのですが、引張力には弱く、圧縮強度の約10分の1程度しかありません。
・硬化の途中で乾燥すると、強度が十分に出なかったり、ひび割れたりするため、湿潤状態を保って養生します。
・セメントは水と化学反応（水和反応）を起こして硬化します。

覚え方のポイント
「水セメント比が大きい＝水が多い＝弱い」。作業しやすくするために水を加えすぎることは、品質を下げる原因になります。

解説
鉄筋コンクリート造は、引張力に強い鉄筋と、圧縮力に強いコンクリートを組み合わせ、互いの弱点を補い合う構造です。鉄筋が主に引張力を、コンクリートが主に圧縮力を負担します。

他の選択肢が誤りである理由
・負担する力の分担が逆です。コンクリートは引張に弱いため、引張力は鉄筋が受け持ちます。
・鉄筋とコンクリートは、温度による伸び縮みの割合（線膨張係数）がほぼ等しいため、一体として働くことができます。
・コンクリートは強いアルカリ性で、鉄筋を錆から守る働きがあります。

覚え方のポイント
RC造が成り立つ理由は「力の分担」「線膨張係数がほぼ同じ」「アルカリ性で鉄筋を守る」の3つです。

解説
かぶり厚さは、鉄筋の表面からコンクリートの表面までの距離のことです。十分なかぶり厚さがあると、コンクリートの中性化が鉄筋まで達するのに時間がかかり、鉄筋が錆びにくくなります。また、火災のときに鉄筋が高温になるのを防ぎます。建築基準法施行令で、部位ごとに最小のかぶり厚さが定められています。

他の選択肢が誤りである理由
・鉄筋どうしの間隔は「あき」や「間隔」といい、かぶり厚さとは別のものです。
・かぶり厚さが小さいと鉄筋が早く錆び、耐久性は低くなります。
・打設の高さとは関係がありません。

覚え方のポイント
設備の配管をスラブや壁に埋め込んだり、スリーブを設けたりするときは、鉄筋のかぶり厚さを損なわないように注意します。

解説
コンクリートはもともと強いアルカリ性ですが、空気中の二酸化炭素がコンクリートに入り込むと、水酸化カルシウムが炭酸カルシウムに変わり、アルカリ性が失われていきます。これを中性化といいます。中性化が鉄筋の位置まで達すると、鉄筋が錆びやすくなります。

他の選択肢が誤りである理由
・原因は空気中の酸素ではなく二酸化炭素です。
・中性化が進むと、鉄筋を錆から守っていたアルカリ性が失われ、鉄筋は錆びやすくなります。
・中性化は、二酸化炭素が入ってくるコンクリートの表面から内部へ向かって進みます。

覚え方のポイント
「中性化＝CO₂でアルカリ性が失われる現象」。表面から進むので、かぶり厚さが大切になります。

解説
梁の端部（柱に近い部分）は、地震などのときに大きな力がかかる部分です。そこに貫通孔を設けると梁の強さを大きく損なうため、貫通孔は梁の端部を避け、梁の中央寄りに設けるのが一般的です。

他の選択肢が正しい理由
・貫通孔は構造に大きく影響するので、位置や大きさは構造設計者と協議して決めるのが望ましいとされます。
・孔の径は、一般に梁せい（梁の高さ）の3分の1以下が目安とされます。
・貫通孔の周囲は弱くなるため、必要に応じて補強筋を配置して補強します。

覚え方のポイント
梁の貫通孔は「端部を避ける」「大きくしすぎない（梁せいの1/3程度以下が目安）」「補強する」。施工図の段階でスリーブの位置を調整します。

解説
異形棒鋼は、表面にリブや節と呼ばれる凹凸を付けた鉄筋です。この凹凸がコンクリートに食い込むため、表面が滑らかな丸鋼より、コンクリートとの付着性がよくなります。現在の鉄筋コンクリート造では、異形棒鋼が一般的に使われています。

他の選択肢が誤りである理由
・丸鋼は表面が滑らかなので、異形棒鋼より付着性は劣ります。
・異形棒鋼の表面は、付着をよくするために凹凸が付けてあり、平滑ではありません。
・鉄筋の付着性は、表面の形状によって大きく変わります。

覚え方のポイント
「異形＝でこぼこ＝よく付着する」。記号ではSD（異形棒鋼）とSR（丸鋼）で区別されます。

解説
スランプは、まだ固まらないコンクリートの軟らかさを表す値で、スランプコーンに詰めたコンクリートを引き抜いたときに、上面がどれだけ下がったかを測ります。スランプが大きいほど軟らかく、流動性が大きいコンクリートです。

他の選択肢が正しい理由
・硬化中に振動や荷重を与えると、ひび割れや強度の低下の原因になります。
・コンクリートが凍結すると強度が出なくなるため、寒い時期は保温して養生します。
・振動機などで締め固め、型枠の隅々や鉄筋の周りまですき間なく充填します。

覚え方のポイント
「スランプ大＝軟らかい」。ただし軟らかくするために水を増やすと、水セメント比が大きくなり強度が下がる点に注意します。

解説
地震力は、地震の揺れによって建物に生じる水平方向の力で、建物の重さ（重量）が大きいほど大きくなります。また、同じ建物でも上の階ほど揺れが大きくなるなど、建物の条件によって変わります。重さに関係なく一定というのは誤りです。

他の選択肢が正しい理由
・固定荷重は、柱・梁・床・壁など建物そのものの重さや、仕上げの重さなど、常に作用する荷重です。
・積載荷重は、人・家具・物品などの重さで、住宅・事務所・倉庫など用途によって値が異なります。
・重い設備機器を屋上や床に設置する場合は、構造設計で荷重として考慮しなければなりません。

覚え方のポイント
荷重は「固定・積載・積雪・風・地震」。設備機器を据え付ける位置は、床の耐えられる荷重を確認して決めます。

解説
鋼材は燃えない材料ですが、高温になると強度が大きく低下し、500〜600℃程度で強度が半分ほどになるといわれます。そのため、耐火建築物の鉄骨には、ロックウールの吹付けなどの耐火被覆を施して、火災時に鋼材の温度が上がるのを遅らせます。

他の選択肢が誤りである理由
・鋼材は燃えませんが、高温になると強度が大きく低下します。
・鉄骨造は、同じ規模の鉄筋コンクリート造より建物が軽くなるのが一般的です。
・鋼材は錆びやすいため、塗装やめっきなどの防錆処理が必要です。

覚え方のポイント
「鉄骨は熱に弱い→耐火被覆」「鉄は錆びる→防錆処理」。配管を通すときに耐火被覆を傷めたら、補修が必要です。

解説
パラペットは、屋上やバルコニーの外周に設ける低い立ち上がりの壁のことです。雨水の浸入を防いだり、転落を防いだりする役割があります。建物の地下に設ける排水用の槽は、排水槽（ピット）と呼びます。

他の選択肢が正しい理由
・梁せいは、梁の断面の上端から下端までの高さのことです。
・スラブは、鉄筋コンクリート造の床（床版）のことです。
・スリーブは、壁や床、梁に配管やダクトを通すために、コンクリートを打つ前に設けておく筒状の穴です。

覚え方のポイント
設備の施工では「スリーブ・インサート（吊りボルトの受け金物）」の位置を、コンクリートを打つ前に決めておくことが大切です。