改訂新版 世界大百科事典 「建築構造」の意味・わかりやすい解説
建築構造 (けんちくこうぞう)
building construction
各種の材料を用いて目的とする建築物を構成する方法およびその力学的構造をいう。したがって，建物の全体的構成から骨組構造や，屋根，床，壁など各部の下地，仕上げに至る細部構造までが含まれる。
われわれが生活するのは空間であり，建築構造はその空間を入れる器である。器としての建築構造は居住あるいは利用する人々の安全，快適，利便，健康上の要求を満たすものでなければならない。とくに地震，風，雪など外力に対する安全性，火災に対する安全性は生命，財産にかかわるものとして第一義的に必要とされる。構造体の耐久・安全性にかかわるものとしては，このほか基礎の不同沈下，構造体の腐朽・さびの発生・風化・シロアリ害，落雷などがあり，これらへの対策も必要である。次にわれわれの生活環境を調整する機能，すなわち，雨，風，温度，湿度，日照などの外部環境の変化に対し，内部空間を快適に保ちうる構成とし，騒音，振動を防止することも考えねばならない。さらに経済性，法規への適合性も考えねばならない。経済性には建設費と維持費，さらに耐用年限後の更新費などの要素があり，性能，耐用年限，コストの組合せによりさまざまな経済条件となる。建築構造を考えるとは，ひと言でいえば，上述のさまざまの機能，性能に見合った適切な構造を見いだすことである。
構造形式の発達変遷と材料
構造形式を歴史的変遷過程から見ると，天然材を主とする構造と工業生産された材料を主とする構造に大別できる。前者は土着的・伝統的構法であり，後者は工業化社会を背景とする鉄，アルミニウム，コンクリート，ガラス，プラスチックによる構法である。前者を近代以前からの構法と呼ぶとすれば，これは各地域の自然，気候，風土，生活と密着したものであって，森林圏では木の文化，木の構造，乾燥地帯では石，煉瓦の構造が基本である。また，むし暑い地帯では開放的な構造，寒さのきびしい地帯では閉鎖的構造となる。ヨーロッパ南部のように当初は木造が主でありながら，木材の枯渇などのため石造，煉瓦造に変わった地域もあり，ギリシアのパルテノン神殿は，木造時代の柱・はり形式を模した石造といわれる。遊牧民の場合は軽量性，移動性，入手性からテント構造の住居が主となる。
これに対して近代の工業生産材料による構造は，無機質の均質な材料である鉄とコンクリートをおもな材料とし，構造力学の発展とともに大スパン化，高層化，工業生産化を可能にしてきた。鉄骨はその高張力に，コンクリートはその耐圧力，耐火性，可塑性に特徴をもち，都市という高密化した社会では高層建築，防耐火建築としてきわめて有効な構造を提供する。純然たるプラスチック構造は力学的には可能であっても防耐火性がないため都市部では実現しえない。
木造圏の構造
大別すると，柱を並べてその上にはりを架した楣（まぐさ）式構造と，木材を横に積み重ねて構成する積木式（組積（そせき）式）構造とがある。日本，中国，東南アジアのほとんどの地域では木造建築の大半は開放的な楣式構造であり，15～17世紀にかけてドイツやイギリスで盛んに用いられたハーフティンバー構造（柱やはりを外部に現し，その間の壁体を石材や土壁などを用いて構成したもの）も楣式構造である。中国建築は基本的には近世に至るまで楣式木造である。新石器時代の農耕文化である仰韶（ぎようしよう）文化の竪穴住居に始まり，殷（いん）時代には版築（突き固めた土）の基壇上に礎石をもつ木造軸組造が出現している。そして北宋時代になると《営造法式》にあるように完成された木造建築の様式が見られ，日本の禅宗寺院は熱心にこれを模倣した。日本の木造は発展過程から見ると，竪穴式構法，高床構法に始まり，上古時代の柱の端部を直接地中に埋め込む掘立柱による構法，鎌倉期以降の礎石，通し柱，差肘木（さしひじき）による継手仕口構法，江戸期の京呂（きようろ），差鴨居（さしがもい），足固めによる完成された継手仕口構法を経て，関東大震災以降は，コンクリート布基礎とし，土台，筋かい，火打を有する外壁防火構法というように5段階に分けて考えることができる。
一方，寒地森林地帯では閉鎖的，重厚な壁をつくる積木式構造が古くからあり，シベリア，スカンジナビア，カナダ，アルプス周辺などで用いられている。
なお，木造圏であっても石や煉瓦による組積造圏の文化の影響を受けているところもあり，例えばインドネシアのバリ島住居はヒンドゥー文化の影響により，煉瓦造の基壇および壁と楣式木造架構とが共用されている。
→社寺建築構造 →木造建築
石，煉瓦による組積造圏の構法
石，日乾煉瓦による組積造は，エジプト，メソポタミアではピラミッドやジッグラトなどの長い歴史があり，アッシリア，バビロニア，ペルシアを経て，ギリシア，ローマへ伝わり，さらにビザンティン，イスラム世界，ロマネスクを経てゴシック時代に完成された。組積造の技術の歴史はそのまま西洋建築の歴史でもある。石，煉瓦による構造は壁を容易につくることができ，アーチを基本とする技術が開口と架構への道を開いた。アーチ，ボールト，ドームはメソポタミアを中心としてすでに紀元前から使用され，エトルリアで発達し，古代ローマに受けつがれた。ローマ人は石や煉瓦をコンクリート（現在のセメントコンクリートではない）とともに大規模に使用し，3世紀までにはクロスボールト，リブボールトを実用化した。ビザンティンでも同じころに，正方形平面の上に円形のドームをのせる技術（スキンチ，ペンデンティブなど）が完成されているが，これらは石と煉瓦によるもので，コンクリートは使用していない。
ロマネスクは石造クロスボールト，側廊アーチへのバットレス（控壁）などを特徴とし，ゴシックの開花への準備期でもあった。組積構造の完成期であるゴシックでは，リブボールトの発達，六分ボールト，尖頭アーチなどによって平面形，高さ調節が自在になり，力学的にも安定してきた。とくにフライイングバットレスはゴシック建築独自の構造的手法で，高い身廊にかかるアーチの横圧を側廊の外壁に導き，バットレス上のピナクルで横圧を下向きの力にする。柱は垂直荷重だけを支えればよいため細くなり，大きな窓（ステンド・グラス）が可能となった。
組積造を使用するもう一つの文明地帯，インダス川，黄河流域でも，日乾煉瓦，焼成煉瓦使用の古い歴史がある。インドでは日乾煉瓦の使用は前3500年ころからであり，インダス文明の時期に至っておおいに発達した。ハラッパー，モヘンジョ・ダロの遺跡はこの時代のもので，これらはティグリス・ユーフラテスの煉瓦文化との結びつきがあるといわれる。インドの石造はマウリヤ朝のころから使用されたらしく，サーンチーの第1ストゥーパは初期石造の一つと見られている。
→石造建築 →煉瓦造建築
移動型の構法
遊牧民や狩猟民の住居は移動性を特徴とし，仮設型と持運び型の二つのタイプがある。前者は当座の住居として建てるもので使い捨てである。コイ・コインの住居，エスキモーのイグルー（氷雪ブロックのドーム）などがその例である。後者にはテント構造やモンゴルのパオなどがある。テント構造はメソポタミアに発生したと思われ，羊，ヤギの牧畜の始まりとほとんど同じくらいの古さがある。テント構造は北はシベリアの狩猟民（チュクチ，ヤクート，ツングースなど），アラスカ，グリーンランドの狩猟民（エスキモー），北アメリカ・インディアン，中央アジア・アラビアの遊牧民にまで広く用いられ，その形式は，土地，民族によりさまざまのものがある。パオは円形，ドーム状の屋根をしており，骨組みは柳製折畳式で，これに中央アジアの発明であるマットをかける。マットは最近ではキャンバスに代わっている。パオの外観は人種によって違いがある。
近代の建築構造
近代の建築構造は産業革命以後に出現した材料，すなわち，工業生産された材料を使用したものおよび従来からの材料を用いていても，新しい力学形態，接合方法，施工方法によったものと考えてよい。近代建築は鉄とガラスとコンクリートの建築であるといわれるが，この場合，構造的には鉄骨構造，鉄筋コンクリート構造，鉄骨鉄筋コンクリート構造がその主たるものである。いずれも，耐火・不燃化，高強度化，高層化，大スパン化などの都市化社会，産業化社会の要求によくこたえうるものである。
歴史的には鉄もコンクリートもその使用は有史以前あるいは古代にまでさかのぼりうるものであるが，近代的使用は産業革命以後のことである。19世紀，ベッセマーによる鉄の量産法の発明，J.アスプディンによるポルトランドセメントの発明を基礎とし，J.モニエの鉄筋コンクリートの発明，F.アンネビクの鉄筋コンクリートの理論をまって，初めて鉄筋コンクリートとして一体化する道が開けた。現代では高強度の鉄，コンクリートの開発，プラスチックとの混合など材料面の改良のほか，シェル構造，立体トラス構造，ケーブル構造，空気膜構造などの構造形式の発展，構造力学の発展，施工技術・プレハブ技術の発達などのほか，防災・安全面での研究も進んでおり，超高層建築，大スパン建築の歴史は日に日に書きかえられつつある。
→鉄筋コンクリート造建築 →鉄骨造建築 →鉄骨鉄筋コンクリート造建築
建築構造の種類と特徴
構成形式による分類
建物の骨組みを構成する方法によって分類すると，架構式，組積式，一体式の3種がある。
（1）架構式構造 線状の細長い部材を組み合わせて，柱，はり，筋かいなどとして骨組みを形成する方法で，一般的な木構造，鉄骨構造などがこれに属する。架構式構造の用途はきわめて広く，小規模の住宅から大規模の高層建築，体育館などの大スパン構造のものまであらゆる建築に用いられる。
（2）組積式構造 比較的小単位の部材を積み重ねて建物を構成する方法で，石造，煉瓦造，補強コンクリートブロック造などがこれに属する。校倉（あぜくら）式の木造も組積式構造である。石，煉瓦，ブロックを積みあげただけの単なる組積式構造は，目地部が弱点となるため耐震性に劣り，日本では小規模の建物にしか使われない。建築基準法では高さ13m以下，軒高9m以下に制限されている。目地部に鉄筋とコンクリートを入れた補強コンクリートブロック造は鉄筋コンクリートの臥梁（がりよう）（壁式鉄筋コンクリート造のはりや壁梁などに相当するもの）や床スラブと併せて用いるとかなりの耐震性を期待することができる。
（3）一体式構造 建物全体が一体となって鋳造されるもの。鉄筋コンクリート造，鉄骨鉄筋コンクリート造などの現場打ちコンクリート系の構造がこれに属する。全溶接の鉄骨造は骨組みに関しては一体式といえるが，床，壁は骨組みと一体化しがたい。建物全体が一体となって完成するため部材の接合部がなく，全体としてじょうぶな建物とすることができる。コンクリートによる一体式構造は耐震性，耐火性に優れているので広く用いられるが，足場，型枠などの仮設物を必要とし，打設したコンクリートの硬化をまって上階の作業に移るので工期を要する。現場での作業量，作業日数を減らし，品質，精度の向上を求める場合はプレハブ化によることになる。一体式構造で可能な構造は，架構式構造，壁構造，アーチ構造，ボールト構造，シェル構造，折板（せつばん）構造など幅が広い。
構造材料による分類
建物の主要な骨組みを構成する材料によって分類するもので，木造，石造，煉瓦造，コンクリートブロック造，無筋コンクリート造，鉄筋コンクリート造，鉄骨造，鉄骨鉄筋コンクリート造などがある。いくつかの材料が骨組みに混用されることも多く，それらはときに混構造と呼ばれたりする。例えば，基礎は鉄筋コンクリート，柱・はりは鉄骨，床は鉄板とコンクリート，屋根は木造などというものもあり，材料によって構造種別を分類するのはむずかしく，多分に便宜的な分類となる。
部分による分類
建物の構造を各部分ごとに分類すると，基礎，軸部構造，壁体構造，屋根と床などに分けられる。
（1）基礎 建物の地下部分にあって，土台から上の上部構造を支え，上部荷重を無理なく地盤に伝える機能を果たす。
（2）軸部構造 屋根または上階からの鉛直荷重を基礎に伝達し，地震力，風などの水平力に抵抗する役割をする部分で，一般には柱，はり，筋かいなど（これらの部分は軸組みともいう）を指すが，壁も軸部構造とすることができる。
（3）壁体構造 建物を構成する垂直要素で，建物外周部では屋根とともに，防水，雨仕舞，遮熱，遮音，気密，防火など多くの機能を要求され，構造的には建物の鉛直構面を固める。耐震壁，耐力壁などとして用いられるときは地震，風などの水平力に抵抗しうるようにする。
（4）屋根と床 建物を構成するいわば水平要素で，構造的には建物の水平構面を固め，地震力，風力に抵抗し変形しにくくする役割をしている。
建築構造の選定
建築構造の計画とは，ひと言でいえば対象とする建物の機能に合った適切な構造を見いだすことである。そのためには建物に要求される条件を正しく把握することが第1である。次にこれに基づいて，意匠設計者や設備設計者の意図をくみながら，安全で安価かつ合理的な構造を計画する。構造計画の流れは一般に基本計画，基本設計，実施設計の三つの段階を経て行われることが多い。基本計画においては建物の計画に関する基本的な方針を定め，構造方式のモデル検討，コスト予測などを行い，基本設計で構造計算をもとに具体的な形態，材料，性能，コスト配分，工期を定める。実施設計では積算，施工ができるように構造全般の完全で詳細な設計を行い，生産方法・施工方法の裏づけ，コストの確認をする。構造方式のモデル検討では，構造種別（材料）と構造方式，地下部分の構造などについていくつかの案が比較検討される。比較検討の内容は，建築計画，設備計画，施工計画，維持管理計画との関係や構造の安全性，階高，スパン，耐力壁の配置など多岐にわたる。建築の計画がこのように何段階かの過程を経て行われるのは，一つには，建築の計画には多くの計画上の要素があり，多くの代替的な可能な解があるため，マクロな解からしだいに枠をしぼってミクロな解に到達するよう段階設定をする必要のあること，また一つには，建築の計画にかかわる多くの関係者（施主，企画者，建築家，構造技術者，設備技術者，メーカー，施工技術者など）の間の合理的かつロスのない合意と決定，さらには成果物に対する対価支払のしくみが必要なためである。
執筆者：上杉 啓
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報