小梁は鉄骨造の場合もある

鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の検討をするには、様々な要素をあわせた検討が必要です、というような話を前回は取り上げました。
鉄骨柱や鉄骨梁を製作する前には、型枠を固定する為に必要なセパレータを通す為の孔をあける必要があって、結局は最終的な見え方が決まらないと鉄骨も決まらないことになりがち。

そうしたＳＲＣ造の難しさを前回は取り上げましたが、今回はＳＲＣ造の中で、特に小梁について色々と考えてみることにします。
鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の建物では、柱と大梁は基本的にＳＲＣ造ということになりますが、構造設計者の考えによっては、小梁はＳ梁のままになる場合もあります。

ＳＲＣ造のメリットとして、鉄骨が持っている剛性の高さという特徴から、柱や梁の構造体を小さく出来る可能性がある、というものがあります。
しかしそうしたメリットがある反面、工事は通常のＳ造やＲＣ造に比べると複雑になりがちで、なおかつコストが高くなってしまいがちという問題点もある訳です。

そうしたメリットとデメリットを考えた時に、柱と大梁はＳＲＣ造で構成しておき、小梁についてはＳ造のままにするという選択肢も充分アリということになります。
メインフレームである柱や大梁は剛性を高くして部材を小さくする検討をしつつ、そこまで小さくする検討が必要ない小梁については、従来のまま鉄骨造で構成する、という考え方ですね。

こうした考え方は、コストや工期などを総合的に考えていった際に、かなり現実的な選択肢として構造設計者の前に現れます。
建物の条件によって構造設計の考え方は様々ですから、その時の条件を色々と検討していく中で、小梁は鉄骨造のままにするという選択肢は結構現実的ではあるのでしょう。

…という事で、今回は大梁がＳＲＣ造で小梁がＳ造という場合の具体的な納まりと、検討を進める際のポイントについて考えてみたいと思います。
まずは鉄骨の納まりをおさらいしてみると、大梁と小梁の取り合いはピン接合になる場合がほとんどで、ガセットプレート＋ボルト納まりが一般的です。

平面図と断面図で表現してみると下図のような感じですね。

このパターンから大梁がＳＲＣ梁になるとどうなるかというと…
基本的には小梁はあくまでもピン接合になりますから、大梁がＳ梁でもＳＲＣ梁でも、ガセットプレート＋ボルト納まりになる事に変わりはありません。
ただ、ガセットプレートをどこまで伸ばしておくべきか、というあたりでちょっと悩んでしまいます。

上図では二種類のパターンを表現しています。

Ａ図では通常の鉄骨大梁と鉄骨小梁の納まりとしていて、大梁部分にだけコンクリートを巻いているという考え方をしています。
Ｂ図ではあくまでも大梁をＳＲＣ梁として扱い、その側面までガセットプレートを伸ばしておき、そこに鉄骨小梁を納めるという考え方。

どちらが正解かというのは建物の条件によって違うかも知れませんが、一般的にはＢ図のようにＳＲＣ梁からガセットプレートを出しておく方が納まりは良い場合が多いです。
こうした判断は施工の順番にも大きく関わってきます。

最初に小梁を含めた鉄骨を全て建ててしまい、その後に鉄筋と型枠を施工してコンクリートを打設するのならＡ図の納まりにするしかありません。
しかしまずはＳＲＣ柱とＳＲＣ梁の先行して施工していき、ＳＲＣ造部分のコンクリートを打設してから鉄骨小梁を取り付けていくことを考えるのなら、Ｂ図の方が都合が良い事になります。

このあたりの納まりの考え方というのは、構造設計者がどのように考えるのかと、施工者が施工手順をどのように考えるのかをすりあわせていく必要があるでしょう。
ここで注意しておきたいのが、Ａ図の場合の小梁とＢ図の場合のガセットプレートで、ＳＲＣ梁の主筋が二段筋になっている場合などで、主筋用の孔を検討する必要が出てきます。