1級建築(第一次)

1級建築 型枠工事(設計・施工・存置期間)【第一次検定の科目別解説】

型枠工事のポイント(30秒で押さえる)

  • 型枠の役割:コンクリートを所定の形状に成形する仮設構造物
  • 側圧:コンクリート打設時に型枠に作用する水平方向の圧力。打込み速さ・温度で変化
  • 支保工:型枠を支える構造。パイプサポート・枠組サポートなどの種類
  • 存置期間:せき板と支柱の取外し時期。コンクリート強度で判定。最も出題される数値
  • 出題頻度:毎年1〜2問。存置期間の強度基準は暗記必須

型枠工事はRC造建物のコンクリートを所定の形に成形するための工事です。1級建築施工管理技士の第一次検定では、側圧の考え方存置期間(いつ型枠を外してよいか)が頻出テーマです。

型枠の構成と材料

型枠の構成部材

型枠の基本構成

  • せき板:コンクリートに直接接する板。合板(コンクリート型枠用合板)が最も一般的
  • 桟木(端太):せき板を裏側から支える角材。縦端太と横端太がある
  • セパレーター:向かい合う型枠の間隔を一定に保つ金物。コンクリート内に残る
  • フォームタイ:セパレーターと端太を固定する金物。コンクリート打設時の側圧に抵抗
  • 支保工(支柱):スラブや梁の型枠を支える。パイプサポートが一般的

型枠材料の特徴

材料 特徴
合板型枠 最も広く使用。加工が容易。コスト低い。転用回数は3〜5回程度
鋼製型枠 精度が高い。転用回数が多い(数十回)。重いが仕上がりが綺麗
樹脂型枠 軽量で転用回数が多い。特殊な形状にも対応

型枠に作用する荷重(側圧)

側圧の基本

コンクリートを型枠に打ち込むと、まだ固まっていないフレッシュコンクリートが液体のように型枠を押す力が生じます。これが側圧(コンクリートの側圧)です。

側圧に影響する要因

要因 側圧への影響
打込み速さが速い 側圧が大きくなる(凝結前にコンクリートが溜まるため)
コンクリート温度が低い 側圧が大きくなる(凝結が遅れるため液圧が長く作用する)
スランプが大きい 側圧が大きくなる(流動性が高く液圧に近くなるため)
打込み高さが高い 側圧が大きくなる(液圧はヘッド高さに比例するため)

側圧の覚え方

側圧が大きくなる条件は「コンクリートが固まりにくい条件」と覚えましょう。打込みが速い・温度が低い・スランプが大きい → コンクリートが液体の状態で溜まりやすい → 側圧が大きい。逆に凝結が進めば液圧は減少します。

型枠に作用するその他の荷重

  • 鉛直荷重:コンクリートの自重+鉄筋の重量+作業荷重(作業員・機材の重量)
  • 水平荷重:風荷重・地震荷重(仮設構造物にも考慮が必要)
  • コンクリート打設時の衝撃荷重:バイブレーター使用時の振動荷重を含む

支保工

支保工の種類

種類 特徴
パイプサポート 最も一般的。伸縮自在で高さ調整可能。スラブの支保工に使用。高さは3.5m以下が標準
枠組サポート(システムサポート) 枠組足場と同様の構造。階高が高い場合に使用。パイプサポートより高い支保工が可能
鋼管枠 大スパンの梁・高い天井の支保工に使用。荷重が大きい場合に適する

支保工の施工上の注意

  • パイプサポートの継ぎ足し:3本以上の継ぎ足しは禁止。継ぎ足す場合はボルトまたはピンで固定
  • 水平つなぎ:パイプサポートの高さが3.5mを超える場合は高さ2m以内ごとに水平つなぎを2方向に設ける
  • 支保工の沈下防止:敷板・敷角を使って支保工の脚部が沈下しないようにする

せき板・支柱の存置期間(最重要テーマ)

コンクリートが十分な強度に達するまで型枠を取り外してはいけません。いつ外してよいかの基準が「存置期間」です。試験では最も問われるテーマの一つです。

せき板の取外し

せき板の取外し強度基準

部位 圧縮強度の基準
基礎・梁の側面・柱・壁 5N/mm²以上
スラブ・梁の底面 設計基準強度の50%以上、かつ12N/mm²以上

なぜ部位によって基準が違うのか?

基礎・柱・壁の側面は自重による荷重がせき板にかからないため、比較的早く外せます(5N/mm²)。一方、スラブや梁の底面はコンクリートの自重を直接支えているため、十分な強度が出るまで外せません(50%以上かつ12N/mm²以上)。

支柱(支保工)の取外し

支柱の取外し強度基準

部位 圧縮強度の基準
スラブ(スパン4m未満) 設計基準強度の50%以上、かつ12N/mm²以上
スラブ(スパン4m以上8m未満)・梁(スパン8m未満) 設計基準強度の85%以上
梁(スパン8m以上) 設計基準強度の100%

存置期間の暗記ポイント

  • せき板(側面):5N/mm²以上 → 比較的すぐに外せる
  • せき板(底面):50%以上かつ12N/mm²以上 → 自重を支えるまで待つ
  • 支柱:スパンが大きいほど厳しい → 50%→85%→100%とスパンに応じて上昇
  • 圧縮強度は構造体コンクリート強度で判定(供試体の強度ではない場合がある)

よくある間違い・ひっかけポイント

ひっかけ1: 側圧とコンクリート温度

「コンクリート温度が高いほど側圧が大きくなる」→ 不正解。温度が高いとコンクリートの凝結が速くなるため、液圧として作用する時間が短くなり側圧は小さくなります。温度が低いほど側圧は大きい。

ひっかけ2: 柱の側面と梁の底面の取外し強度

柱の側面のせき板は5N/mm²以上で外せますが、梁の底面のせき板は設計基準強度の50%以上かつ12N/mm²以上。この2つを混同する出題が非常に多い。「梁の底面のせき板は5N/mm²以上で外せる」は不正解です。

ひっかけ3: パイプサポートの継ぎ足し

「パイプサポートを4本継ぎ足して使用した」→ 不正解。パイプサポートの継ぎ足しは3本以上は禁止(2本までが限度)。継ぎ足す場合はボルトまたはピンで確実に固定します。

理解度チェック

【問題1】コンクリートの側圧に関する記述として、正しいものはどれですか?

(1)コンクリート温度が高いほど側圧は大きくなる
(2)打込み速さが速いほど側圧は大きくなる
(3)スランプが小さいほど側圧は大きくなる
(4)打込み高さは側圧に影響しない

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正解:(2)打込み速さが速いほど側圧は大きくなる
打込み速さが速いと、凝結前のコンクリートが多く溜まるため側圧が大きくなります。(1)温度が高いと凝結が速く側圧は小さくなる。(3)スランプが大きいほど側圧は大きい。(4)打込み高さが高いほど側圧は大きい。

【問題2】型枠の存置期間に関する記述として、正しいものはどれですか?

(1)柱の側面のせき板は圧縮強度10N/mm²以上で取り外せる
(2)梁の底面のせき板は圧縮強度5N/mm²以上で取り外せる
(3)スラブ下の支柱はスパンに関係なく設計基準強度の50%以上で取り外せる
(4)梁の底面のせき板は設計基準強度の50%以上かつ12N/mm²以上で取り外せる

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正解:(4)梁の底面のせき板は設計基準強度の50%以上かつ12N/mm²以上で取り外せる
(1)柱の側面は5N/mm²以上(10ではない)。(2)梁の底面は5N/mm²ではなく50%以上かつ12N/mm²以上。(3)支柱の取外しはスパンに応じて50%・85%・100%と異なる。

【問題3】支保工に関する記述として、誤っているものはどれですか?

(1)パイプサポートの高さが3.5mを超える場合は水平つなぎを設ける
(2)パイプサポートは4本まで継ぎ足して使用できる
(3)支保工の脚部には沈下防止のため敷板を使用する
(4)スパン8m以上の梁の支柱は設計基準強度の100%で取り外す

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正解:(2)パイプサポートは4本まで継ぎ足して使用できる
パイプサポートの継ぎ足しは3本以上(つまり2本まで)が限度。4本の継ぎ足しは安全上禁止されています。(1)3.5m超で水平つなぎは正しい。(3)敷板で沈下防止は正しい。(4)スパン8m以上の梁は100%で正しい。

まとめ

この記事のポイント

  • 側圧:打込み速さが速い・温度が低い・スランプが大きい → 側圧が大きくなる
  • せき板(側面)の取外し:5N/mm²以上
  • せき板(底面)の取外し:設計基準強度の50%以上かつ12N/mm²以上
  • 支柱の取外し:スパンに応じて50%→85%→100%と厳しくなる
  • パイプサポート:継ぎ足しは2本まで。3.5m超は水平つなぎ必要
  • 型枠の合板は転用3〜5回。鋼製型枠は転用回数が多い

1級建築 第一次検定の科目別対策

鉄筋工事・コンクリート工事も合わせて学習しましょう。

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