投稿者: やまとたける

032）鉄骨位置は何から決めるか

鉄骨柱の基礎や根巻きが地上に見えている、鉄骨柱が中途半端に内側によっているために外壁下地取付け金物が多く必要になっている、屋根勾配が鉄骨でとれていないため余分な下地が必要になる、といった事例が見られるケースがある。
これらは、構造設計と意匠設計との調整不足である。
鉄骨造では、設計段階で（確認申請前に）意匠と設備や構造との施工図レベルの検討・調整が必要である。

１．鉄骨柱位置は外壁の取付け寸法に合わせて決定する

鉄骨造の鉄骨柱の位置は外壁パネルとの関係を考慮して、できるだけ外壁側に寄せた位置で決定する。外壁位置は面積に関係する。鉄骨位置は構造に影響する。したがって鉄骨造では設計段階で仕上げなどの施工図レベルの検討・調整が必要である。

ALC横張り

２．基礎、柱脚を外部に突出させない

鉄骨造の柱脚は基礎の上にセットされるが、地中の基礎の高さ、1回床仕上げレベルとの関係、柱位置及び外壁位置の関係を調整しておく必要がある。基礎の天端レベルを下げてベースプレートを設置すれば、外壁の腰をパネルと同面にきれいに納めることができる。
また、柱部の腰壁厚が一般の腰壁厚より薄くなり、クラックが入りやすいので、あらかじめ、ひび割れ誘発目地を設けるほうが望ましい。

ALC横張り

３．屋根スラブの水勾配は鉄骨レベルで確保する
設計者は、雨水の集排水計画による水勾配に合わせて、屋根の鉄骨レベルを決定する。鉄骨の勾配はできるだけシンプルにしたいので、構造設計者との調整が必要である。コンクリートスラブを設ける場合は増し打ちを少なくし、排水溝のための床下がりなどに対応した梁レベルなども考慮する。

鉄骨造の屋根勾配

033）開口補強は耐風型にする

鉄骨造におけるコンクリート系パネルや金属パネルなどの外壁は、パネル取付けのための間柱や胴縁が設けられる。その外壁に開口部（窓や出入り口など）を設けるときは、必ず開口補強が必要である。その開口補強を外壁業者にまかせてしまっては、十分な強度が確保されない。

１．単窓の開口補強

単窓の場合、開口補強材は二次部材であるため、構造軸組ずに表されないケースがある。窓の位置による風圧とその負担面積、窓の幅と高さ、外壁材の重量及び撓みを考慮して、計算により開口補強部材を決める。構造設計者に確認する。

単窓の開口補強

２．横連窓の開口補強と耐風梁

(1) 横連窓で、間柱を設けて室内に見せてよい場合
工場などのように内部に間柱があっても良いと割り切れる場合は、間柱の間に開口補強を設けるだけでよい。

横連窓の開口補強（室内側に間柱を見せてよい場合）

(2) 横連窓で、間柱を室内に見せない場合

間柱を設けないで横連窓にする場合は、腰壁、連窓、垂壁のそれぞれにかかる風圧に耐えなければならないので、柱間に耐風梁が必要である。耐風梁は支点間距離が長いため、面外方向の撓みを1/200以下、かつ20mm以下にする。耐風梁は構造軸組図に表記されなければならないが、記載されていなケースもあるので、確認する。

横連窓の開口補強（間柱を見せない場合）

034）鉄骨あらわし部分はデザインする

構造設計図では接合部などが記号化してある。柱と柱、柱と梁の接合部は溶接接合が多いが、その他の接合部は剛接合でもピン接合でもガセットプレートと高力ボルトでの接合となる。鉄骨がそのまま仕上げとなってあらわしになる部分が、ガセットプレートと高力ボルトがむき出しのままできあがってしまって、後悔する場合がある。
意匠設計者は、鉄骨がそのまま仕上げとなってあらわしになる部分は構造設計者とよく協議をおこない、デザインするべきである。

１．鉄骨はスリムにする

ロール材（圧延鋼材）のH形鋼は合理的に作られているが、見付けは大きい。意匠上重要な部分は、厚板鋼材を用いて工場組立のH形鋼（ビルドH）にすれば見付けはスリムになる。鉄骨柱も厚板の溶接組や無垢材で細い柱をつくることも可能である。またH形鋼のウェブに穴を開ければ軽い表現も可能である。

鉄骨をスリムに

２．鉄骨の接合部を溶接接合でスッキリと

溶融亜鉛めっきの鉄骨の接合は、ボルト止め（溶接は不可）である。この場合はできるだけ大きく溶接接合で部材をつくり、ボルト止めの箇所数をできるだけ少なくする。また、そのボルト止めの位置も目立たないところにするなども検討を行う。
溶融亜鉛めっきしない場合は現場でも溶接接合ができる。運搬などの制限で、工場では大きくつくれない場合は、現場で、しかも足場の良い地上で大きく組み立てることも可能である。塗装仕上げの場合は再塗装などのメンテナンスを考慮しておくことは言うまでもない、

溶接接合でスッキリと

３．構造的な力をデザインする

建物の水平力を建物内部のコア壁やフレームで負担させ、外周部の柱には鉛直力だけ負担させれば、柱は細い部材（たとえば鉄骨無垢柱など）にできる。また、軸力を引張で負担する丸鋼ワイヤーなどの引張材を用いることも可能である。構造的な力をシンプルにすれば、部材もシンプルになり空間をスッキリと演出できる。

水平力を別に負担させれば端は細くなる

035）外壁貫通部の止水方法

鉄骨が外壁や屋上を貫通する部分は雨水が浸入しやすい。外壁の仕様に応じた納まりがあるが、いずれも、鉄骨の発注前に相殺を決め、シール受けの側面プレートや防水受けなどを鉄骨工場で取り付けるようにしなければならない。外部鉄骨は溶融亜鉛めっきなど防錆も考慮する。

１．ｺﾝｸﾘｰﾄ外壁やALCパネル外壁を鉄骨が貫通するとき

外壁貫通部の鉄骨の両サイドに外壁厚さ分の側面プレートと、外壁と同面に正面プレートをそれぞれ水密溶接で取り付け、ALCパネルと鉄骨取合い部を二重シールする。隙間には耐火材としてロックウールを充填する。

コンクリート壁をH形鋼が貫通するときは、RC打込みとなり、側面プレートは幅50mm程度でよい。

２．ECP外壁を鉄骨が貫通するとき

ECP（押出成形セメント板：Extruded Cement Panel）は空洞があり板厚が薄く、小口面にシールができないので、外壁面にシールする。鉄骨断面よりひと回り大きな正面プレートを設け、二重シールとする。正面プレート、側面プレート（幅はECP幅 + シール厚）は鉄骨に水密溶接する。金属パネルを鉄骨が貫通するときも同じ考え方である。

３．屋上防水を鉄骨柱が貫通するとき

屋上機械置場の鉄骨柱が屋上防水を貫通する場合、鉄骨柱にコンクリートを巻いてそれに防水を立ち上げる方法と、鉄骨に直接防水を立ち上げる方法がある。

コンクリートに防水を立ち上げる場合は、通常のパラペットの納まりと同じである。コンクリートの天端では鉄骨柱に止水プレートを設け、シールする。
鉄骨柱に直接防水を立ち上げるときは、鉄骨柱足元をボックス形状にして天端に防水立上りの受けプレートを設ける。受けプレートの下に水切りと保護板受けを設置する。

036）屋外の鉄骨階段は建物から離す

屋外の鉄骨階段に関連するトラブルは、屋外階段と接する外壁からの漏水、屋外階段の出入り口まわりなどからの漏水や、階段の歩行音がうるさいなどがある。鉄骨階段では防錆や塗装の耐久性やメンテナンスはもちろん、階段の意匠も重要である。

１．屋外鉄骨階段は外壁から150mm程度離す

外壁の鉄骨階段などに接する外壁から漏水することがある。屋外鉄骨階段が外壁と近接しているため、外壁パネルなどの目地シールが一部施工できていないのが原因である。屋外鉄骨階段は外壁から150mm程度離して、外壁のシールや塗装などが確実にできるよにしなければならない。

２．屋外階段出入口床と階段の床は 120mm以上の段差を設ける

屋外階段出入口の鋼製扉のくつずりまわりのシールが確実に施工できるように、階段の床は内部の床より120mm以上下げる。（避難階段の場合は150mm以下）階段幅木の天端より上でくつずり下部のシールが確実に施工できることが必要である。

３．鉄骨階段の音対策

鉄骨階段は人が昇り降りする時の音が騒音となる場合がある。普段使用する鉄骨階段は、以下を検討する。

①階段を構成する鋼材を厚くし剛性を高める
②段床に塩化ビニルシート（屋外用）を張る
③段床をPCa（プレキャスト コンクリート）板にする

屋内では段床をモルタル塗りとし、タイルカーペットを張ることもできるし、段床に制振鋼板を使うなどの方法もある。

４．鉄骨階段の納まり

階段の段の割付けにおいて、昇り始めを１段先に送ると、ささら桁の折返し及び手すりがきれいに納まる。また、鉄骨階段の幅木は20mm程度に小さくするとスッキリとする。

037）鉄骨造の耐火被覆は認定による

鉄骨の耐火被覆に使う製品には岩綿の吹付け材（湿式・半湿式）や、巻き付けタイプの岩綿マット、けい酸カルシウム板などの耐火成形板、セラミック系の吹付け材、耐火塗料などがある。それぞれ耐火材料として認定を取得しており、設計段階で使う材料は決められている。施工に当たって認定仕様・条件を満足しなければならない。

１．EV機械室や通信機械室などの耐火被覆材は飛散しない仕様にする

直天井（鉄骨躯体あらわし）の居室や天井チャンバー、エレベーター機械室やエレベーターシャフト、通信機械室などは耐火被覆材の岩綿などが飛散しないようにしなければならない。湿式岩綿の吹付けかい岩綿マット、耐火成形板などにする。

２．吹付け耐火被覆材は吹付け厚の管理が重要

吹付けに当たって、必要吹付け厚さを確保できるよう管理ピンをセットするなどの施工管理が重要である。

３．耐火被覆を欠損させてはならない

鉄骨の柱や梁に仕上げの下地金物を取り付けるときは、耐火被覆を欠損させないような取付けとする。空隙のできるような取付けは不可である。

鉄骨の耐火被覆

４．耐火塗料は維持管理が必要

耐火塗料は使用場所や環境の条件によって劣化するため、経年の状態を確認し、劣化の状況によっては塗装の補修や改修をする必要がある。特に外部に耐火塗料を用いた場合は、劣化が早く進む。竣工後建築主や建物管理者が維持管理することになるので、採用時（設計時）に十分に説明しなければならない。

５．耐火塗料の塗り厚管理

耐火塗料はわずか数mm厚の塗装で、火災時には塗料が発泡して耐火性能を発揮する。薄い塗り厚で耐火性能を発揮するため、特に塗り厚管理が重要である。塗装面積と使用材料の量と、サンプリングで塗り厚を管理する。平滑に仕上げたい場合は、下地の平滑性と同時に塗装段階で研磨などの工程が入るので、特に厳しく塗り厚を管理する。

耐火被覆平滑仕上げの工程（例）

040）成形セメント板（ECP）の注意点

成形セメント板（ECP：Extruded Cement Panel ）は一般に厚さ 60mm（75mmもある）で内部が空洞で軽く、丈夫である。ALC板と同様に縦張りと横張りがあり、層間変位に対応して動くので、パネルの目地は切れやすく雨水が侵入しやすい。

１．ECPの横張り

ECPの横張りはスライド工法となる。パネル3段以内ごとに荷重を受ける。横目地は外部側をシール、内部側はガスケットを通す。縦目地はロックウールを挟んで外部側をシール、内部側にガスケットを通す。横目地から入った水は縦目地のロックウールをつたい、最下部に集まる。最下部は水切りで受けて、ステンレス(SUS)製の排水パイプで外部へ排水する。

２．ECPの縦張り

ECPの縦張りはパネルの下部両側2箇所で荷重を受け、ロッキングさせることで層間変位に対応する。縦目地は本実（凹凸ジョイント）になっており、外部側そシール、内部側はガスケットを施工する。横目地部分はパネル小口にステンレス(SUS)製水切りを差し込み、横目地から入った雨水を下部へと導く。横目地のバックアップ材は櫛状の水抜き型を使用する。最下部に落ちてきた水は、水切りで受けた外部へ排水する。

３．ECP外壁の仕上げ

ECPは素地仕上げやタイル張りや塗装仕上げが可能であり、それぞれの仕上げに適したECPがある。

①ECPにタイルを張る場合はモザイクタイルに限る。タイル張り用のECPにポリマーセメントでタイルを張る工法が一般的である。タイルを張るとECPに反りが発生しやすい。ECPは薄いので強風時の風圧による変形によって剥離の可能性がある。このため弾性エポキシ接着材でモザイクタイルを張る工法が多くなってきている。そちらの工法でもパネルの支点間距離を小さくして変形を少なくするように考えたい。

②ECPに塗装をする場合、ECPの表面は平滑であるので、塗装で金属パネルのような表情も可能である。メタリック塗装を現場施工すると、足場の影響による色むらになるケースもあるので、工場塗装も検討する。また、フッ素クリアー塗装でECPの素材感を出す仕上げの場合はECPの吸込みの違いによる色むらなどにも注意が必要である。

041）金属板の注意点

金属板の外壁には、ステンレス(SUS)、アルミ、鋼板などがある。金属板の外壁におけるトラブルは錆や表面処理の耐久性、止水納まり、雨の音、断熱、熱膨張によるひずみ、層間変位対応に関するものなどがある。

１．パネルの耐候性と耐風圧強度の確認

どんなサイズの外壁パネルであっても、風圧に対してパネル自体が変形しないか、風圧をどう下地に伝えていくか、パネル補強リブや取付けボルト径やピッチを確認する。また、パネルの耐候性は素材と表面仕上げによる。特にアルミの表面処理の仕様は最低でも公共建築工事標準仕様素やJISに適合させる。

２．大型金属パネルはカーテンウォール（CW）にする

大型金属パネルは躯体の層間変位に対応できるようにCW型材を用い、パネル間のジョイント部は水密性を確保する。パネルとCW型材はスタッド（溶接ボルト）を用いてナット留めとする。パネルの裏面には防露・防音材（ひる石）を吹き付ける。

３．小型金属パネルはビス固定の部をルーズにする

小型パネルは取付けビスを１ヶ所固定とし、他をルーズにすることで、熱膨張と変位に対応できるようにする。曲げ加工したパネルや切板パネルのジョイントは基本的にはシール納まりとなる。下地金物は防錆し、取付けビスはSUS製とする。

４．スパンドレルは水切りでジョイントする

スパンドレル（取付けビスが隠れるように成形した金属板）の外壁は層間変位や熱膨張にはそれ自身が変形などで柔軟に対応する。下地ボード（必要に応じて耐火ボード）の上に防水シートを張って、スパンドレルを施工する。水平ジョイントは水切りを設けるが、水切り上下のスパンドレル小口部はケミカル面戸（隙間塞ぎ）を挿入する。仮設足場繋ぎ部やコーナー部は張り終い（被せ張り）を考慮する。