最初にお断りしておきますが、私は構造エンジニアではありません。

私が最後に建てた家では、1 つの壁の中に 2 本の木の梁があり、何トンもの重量を支えていました。 同じ家の地下室には、16フィート近くもある大きなスチール製のIビームがあり、これも巨大な荷重を支えていました。 鉄骨を使うことで、最小限の支柱で広々とした空間をつくることができたのです。

同じ大きさの材料を扱う場合、それが木材に対するスチールの利点の1つです。 鉄は木よりもはるかに強いのです。

面白いのは、過去40年間のエンジニアードウッドの梁の進化を見ることです。 今でこそ集成材やミカエル材は一般的ですが、当時はまだ真新しかったのをよく覚えています。 今の一般住宅でも集成材の梁を見かけることは珍しくありません。

時代を遡って、柱梁工法で建てられた古い納屋などを見てみると、一本の無垢材から作られた木の梁を見ることができます。 おそらく、この方法で作られた最も強い木の梁は、ダグラス・ファーでしょう。 もっと強い木があるかもしれませんが、私は知りません。 現在、製材所では、合板を作るように梁を作ります。 無垢の木材を何層にも重ねて接着し、強い構造材を作るのです。

どちらの材料にも短所はほとんどありません。 通常、技術者は鋼鉄の梁を置き換えることができる木の梁を考え出すことができます。 すべてはコストと材料の仕上がり寸法の問題なのです。

最悪のシナリオとして、梁を攻撃して弱らせるものについて考えてみましょう。 水は鉄を錆びさせ、木を腐らせる。 鉄骨の梁に金属の下塗りや仕上げの塗装をして、耐水性をつけるとよいでしょう。 また、スチール製の梁に亜鉛メッキを施すこともできます。 木材の梁はホウ酸塩薬品で処理すると、木材の腐敗を最小限に抑え、鉄を傷つけられない昆虫の侵入を防ぐことができます。

鉄骨の梁に何かを固定する場合は大変です。 木製の梁なら釘を打ったり、適当に穴を開けてボルトを取り付けたりするのは簡単ですが、鉄骨の梁では、そのようなことはできません。 普通の木のフレーム材2枚の間に鉄板を挟んでハイブリッドビームを作ればいいのです。 木と鉄をボルトでつなげば、同じスペースで木が運べる荷重の4倍から5倍の荷重を運べるかもしれない梁ができるのです。

両方の材料にとって火は危険です。 火が木材に与える影響はよく知られていますが、火の熱は鉄骨の梁を弱めることもあります。 木製の梁を耐火壁で包んで保護したり、鉄製のI形梁に市販の防火剤を吹き付けたりすることができます。 また、鉄骨の梁を特殊な乾式壁で包むことで、火災時の時間稼ぎをすることもできます。

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