2018年04月11日

既存不適格建築物の有効利用

既存不適格建築物の有効利用するためには、法整備が必要である。
新築に誘導するのではなく、耐震診断評定や耐震改修評定を経て既存建物の評価を行い、建物を活用することを考えたい。新築より設計の難易度は高いが、出来ないことではない。
既存遡及が厳しすぎるところがあり、耐震改修評定は取得したものの、手付かずの状態の建物がいくつもある。
posted by TASS設計室 at 16:17| 閑話休題

木造建築の規模拡大

木造建築の規模拡大が望まれているが、耐火構造と大スパンに対する対応次第である。もう1つ、高層化がある。
木造軸組工法、2x4工法、スチールハウス、軽量鉄骨造が該当する。
・耐火構造
・大スパン
・高層化
2x4工法は、もうすぐ2時間耐火が実現するらしいので、高層化に有利になる。
しかし、これらの工法は、準耐火構造がコストパフォーマンスが良い。
木造は、高層化よりも、他に活路があると考えている。
重量鉄骨と2x4工法を組合わせたことがある。X方向鉄骨ラーメン、Y方向枠組壁工法というものである。
鉄骨の弱軸方向の耐力に2x4工法の耐力壁を使った。
鉄骨造のALCは耐力壁にならないが、CLTや2x4工法の壁を耐力壁として使うことを考えたい。
posted by TASS設計室 at 00:56| 木造の構造計算

2018年04月10日

告示に忠実とは言うけれど

告示に忠実とは言うけれど、実際には柔軟に解釈しているのではないだろうか。
2x4工法では、高倍率の壁を壁倍率で計算していることも拡大解釈である。そんなこと、告示に書いていないけど、7倍の壁を使っていませんか。
耐力壁線が雁行することは、良いとも悪いとも、告示にはかいていない。1Pの雁行が良いなら、2Pの雁行が悪いという根拠はあるだろうか。
あと施工アンカーと称して、ホールインアンカーを使っていないだろうか。使ってはいけないと言っているのではない。引抜力を負担させず、せん断力を伝達することが目的なら、ホールインアンカーでも良いではないか。

確認申請や適合性判定では、法適合確認を行うが、工学的に解釈可能なことに関しては、幅を持って判断する。告示も、なし崩し的に柔軟に解釈している。それも出来ないという場合は、評定を取得する。
耐震診断や耐震改修では委員会にかけて評定を通すが、こちらのほうが自由度が高い設計ができる。
先月は1つ、評定を取得した。
設計そのものは自由度が高いが、それを審査することができる機関が少ないから、評定を取得することになる。評定のほうが、純粋に工学的な議論ができるので楽しい。
posted by TASS設計室 at 21:55| 2x4工法

使える道具で計算する

構造計算は使える道具で計算する。
構造設計と構造計算とは異なり、リアルに計算できないところはモデル化する。
1つの建物を、異なる3つのプログラムで計算することもある。
昔は保有水平耐力計算は別のプログラムで計算することもあったが、再び、この要領で計算することを考えたい。
posted by TASS設計室 at 21:42| 構造設計

2018年04月09日

タッピングビスとリベット

今日は製氷機のトレイの上部の受け皿のビスが2つ取れてしまったので修理した。
ビスの穴がバカになっているので、少し太めのタッピングビスを使うことを考え、ホームセンターで2種類のタッピングビスを購入した。
その時、リベットが目にとまり、リベットも工具とともに購入し、リベットを使って修理した。タッピングビスは使わなかった。

スチールハウスは、鉄板の耐力壁を使うが、タッピングビスで接合している。薄い部材を接合する場合は、タッピングビスよりもリベットのほうが、塑性変形能力が高いような気がする。塑性率が大きくなり、構造特性係数Dsを小さくすることができる。
効率的な道具を開発することで、施工性を良くすることができると考えている。本数が多いものなので、コストに影響がある。
posted by TASS設計室 at 22:33| 閑話休題

壁式構造の計算

壁式構造の計算には、下記のプログラムを使う。小規模な建物が多いので、ルート1の計算で間に合うものが殆どなので、HOUSE-WL で間に合う。
・HOUSE-WL
・壁麻呂
・2x4壁式
2x4壁式を使うにあたり、壁麻呂を理解することが前提となる。
壁麻呂に慣れているユーザーが2x4壁式を使うと良い。
壁麻呂と2x4壁式は、ルート3の計算まで可能で、2x4壁式は混構造の計算もできる。
1階をRCラーメンあるいはS造にする場合は、BUS-6と連携する。
posted by TASS設計室 at 09:36| コンピュータ

島根県の地域係数

島根県の地震地域係数は 0.9 だが、そもそも地震が起きたら揺れは同じではないだろうか。
水平力が東京の 0.9倍ということはあるまい。
http://www.structure.jp/columns/column13.html
posted by TASS設計室 at 08:26| 構造設計

木造軸組工法と2x4工法

木造軸組工法と2x4工法の両方を設計する人は少ないらしい。
両方設計することで、知識の巾が広がり、相乗効果が得られる。

posted by TASS設計室 at 01:01| 木造の構造計算

木造建築の躯体の固定荷重

木造建築の柱や梁などの躯体の固定荷重は、床や壁に平均化して考慮することが一般的に行われている。
ところが、大断面の集成材を使ったり、2x4工法で壁端部のスタッドの本数が多くなると、適切に荷重が拾われないことがある。それらを考慮して床や壁の荷重を求めても良いが、鉄骨造の計算のように、部材の単位長さ当たりの重量をデータベースに入れておき、部材の長さを乗じたら良いのではないだろうか。釘や金物の重量も考慮すべきと思うが、そんなことを言うと嫌われる。適当に均して考慮するだけで良いが、どの程度の重量になるかは、把握しておく。
posted by TASS設計室 at 00:36| 木造の構造計算

構造の相互乗り入れ

構造設計も相互乗り入れが必要である。
『木造は特殊だ』とか『ゼネコンの設計者は木造を知らない』と言われることを聞くが、建築構造は鉄とコンクリートと木でできている。料理人が肉と魚と野菜を使うようなものだ。
自動車がハイブリッドになってきたのだから、建築も積極的にハイブリッド構造を取り入れたらどうだろう。

posted by TASS設計室 at 00:27| 木造の構造計算

2018年04月08日

もう一息『2x4壁式』

WRC造を含む2x4工法の構造計算ができるプログラムは、東京デンコーの『2x4壁式』しかないが、混構造の下部構造の計算との連携処理にひと手間かかる。WRCの計算は『壁麻呂』そのものなので、『壁麻呂』を理解した上で『2x4壁式』を使う。
上下に壁が連続しない場合の計算で、上階の壁端部の軸力を、下階のRC梁が受ける計算で、地震時の正負加力を考慮した特殊梁荷重を入力できないことが欠点である。
混構造の計算が一発でできる計算プログラムとして使いたいので、この点を改良してもらいたい。木造の構造計算プログラム全般に言えることだが、アンカーボルトのコーン破壊の計算も含めてもらいたい。それほど難しい計算ではないので、機能の追加は容易だろう。

『2x4壁式』が使えるユーザーは、どのくらいいるだろう。使える人を2人(A)知っている。どちらも、全ての構造形式を設計している構造設計者である。あと2人(B)、ある程度は使える人がいる。その他には、プログラムを持っているが、使っていないと思われる人が2人(c)いる。それらの段階をA,B,Cとすると、圧倒的にB とC の人が多く、A は僅かと思われる。B の中には、構造設計一級建築士の資格を持ち、木造以外の構造を設計できる人がいる。


posted by TASS設計室 at 19:30| 2x4工法

2018年04月07日

やはり評定が必要

二転三転したが、評定が必要になったものがある。
構造計算指針が完備すれば、構造計算に乗せることができると思う。
耐震診断や耐震改修では評定が当たり前であり、個別の特殊事情に対応しやすくなる。
・軽量鉄骨造
・木造軸組工法
・2x4工法
・スチールハウス
の中で、保有水平耐力計算が難しいのがスチールハウスである。2x4工法と同じようなものだが、薄板にビス止めが災いしていると思う。2x4工法でも、壁の剛性で計算する場合は、ビスではなく釘を使う計算を行う。釘がぐにゃぐにゃ曲がりながら、地震のエネルギーを吸収する。釘には、粘り強さがある。
ビスは耐力は高いが、粘り強さがない。粘り強さがないということは、塑性率が小さくなり、構造特性係数Dsが大きくなる。だから、スチールハウスの保有水平耐力計算が難しい。
行き着くところは、塑性変形で、構造特性係数Dsがポイントになる。
5月はDsが大きい建物の設計を行う予定が入っているが、最終的には1Gの水平力で、許容応力度計算が成り立てば良い。RC造では、Ds=0.55として、許容応力度計算を行い、保有耐力計算に代えたこともある。

posted by TASS設計室 at 02:30| 構造設計

2018年04月06日

2x4工法9階建て

2x4工法9階建ての計算を行ってみた。
1階はWRCで、その上に8階の2x4工法を載せた9階建てである。
軒高27m、最高高さ29.5mとした。
プログラムの適用範囲を超えているが、計算できることを確認した。
posted by TASS設計室 at 16:32| 2x4工法

基礎の根入れ深さ

基礎梁のせいは、建物の高さの8%以上とすることが一般的で、基礎の根入れ深さは、建物の高さの6%以上とし、塔状比が2.5倍を超えるときは8%にする。
壁式ラーメン鉄筋コンクリート造 設計施工指針 に書いてあった。
基礎梁が弱いと、基礎梁にヒンジができてしまい、保有耐力が上がらないので、最低でもこのくらいだ。

posted by TASS設計室 at 12:22| 構造設計

混構造・平面異種構造の設計

今まで設計した木造を含む混構造・平面異種構造は、次のようなものがある。
1階がRC, WRC, Sで、2〜3階が2x4工法または軸組工法または軽量鉄骨造は定番である。
・1階RC + 2〜5階2x4工法
・RC造2階建てと軸組工法2階建てを、エキスパンションを設けずに接続
・2x4工法3階建ての1階の一部に鉄骨造の架構を組込む
・軸組工法2階建ての1階の一部に鉄骨造の架構を組込む
・S造3階建てとS造4階建てのエキスパンション部分を接続して耐震強度を上げる
・斜面地の雛壇状の建物
平面異種構造ときたら、直ぐにエキスパンションを設けるという考え方は短絡的すぎる。
これらの計算には、上部構造は東京デンコーの『2x4壁式』、下部構造は構造システムの『BUS-6』を使っている。
構造システムの『HOUSE-ST1』と『FAP-3』や『BUS-6』がリンクしたら便利になる。
posted by TASS設計室 at 09:33| 構造設計

水と油、木と鉄

水と油のように、木と鉄の相性が悪い。
木造の構造設計者と非木造の構造設計者も相性が悪い。
ハウスメーカーとゼネコンも相性が悪い。
ディテールを工夫すれば難しいものではない。その際、鉄骨の梁の中心に建物を載せることを考える。外周部に回廊を設ける場合は、違和感なく納まる。
posted by TASS設計室 at 02:46| 木造の構造計算

2018年04月05日

法的に混構造の定義を決めよう

混構造の定義と運用が、審査機関により異なることは好ましくない。よく聞くことだが、木造の一部に鉄骨を使うと、すぐに混構造とみなされ、馬鹿の一つ覚えのように保有水平耐力計算を要求する審査機関がある。
平面異種構造も、RC/SRC/Sでは、昔から設計している。木造が含まれると、極端に判断が厳しくなることは何とかしたい。
ルート1は無理でも、ルート3ではなく、ルート2にできたら良い。木造が主体の構造設計者は、構造設計一級建築士を持たない人が多いので、ルート1で設計可能な範囲を増やすほうが良い。

posted by TASS設計室 at 23:15| 木造の構造計算

混構造を設計する準備

混構造を設計する準備として、荷重の受け渡しを明確にする図面を作成する。
木造の耐力壁、支持壁のある通りを通り芯図として作成し、その下にRCまたはSの通り芯を決める。
その際、柱や梁の寄り寸法を考慮して上下関係を決める。木造部分の通り芯を建物全体の通り芯とする。
上下で通り芯が異なると、図面や計算書が見にくいだけではなく、荷重の伝達の計算がやりにくい。
壁や柱からの固定荷重は、等分布荷重あるいは集中荷重として梁に加え、地震時の軸力や引抜力は、正加力。負加力を考慮して梁上に集中荷重として加える。
先ず、通り芯をしっかり決める。

posted by TASS設計室 at 17:13| 木造の構造計算

ルート1の次はルート3ではない

ルート1が成り立たないからと言って、いきなりルート3になるものではない。ルート2がある。
RCのラーメンでは、耐震壁付きラーメンで柱壁量を満たせばルート1になるが、ルート2−1、ルート2−2という選択肢がある。偏心率が0.15以下という制約が加わるが、可能性がないわけではない。
ルート2の審査ができる審査機関に確認申請すれば、適合性判定は必要ない。

posted by TASS設計室 at 15:12| 木造の構造計算

応力伝達梁

『応力伝達梁』という入力項目で梁を指定しないと、上部の壁からの荷重が考慮されないプログラムがある。
応力図が不自然なので気づいたが、梁は応力を伝達するものであり、指定しなければ応力が伝達されないなんて、おかしいではないか。
開発が新しいプログラムは、こんなことはなく、しっかりと応力が伝達されている。

2x4工法の構造計算プログラムにも、おかしなものがあった。床根太の上に耐力壁を配置しても、耐力壁の計算しか行わないものがあった。分からずに使っていた人もいると思う。

しかし、古いプログラムは、ダメなところも含み、動きが見えるから分かりやすい。
そういえば、どこかの開発元は、RC造とS造の構造計算プログラムをフリーソフトにしてしまったのではなかっただろうか。当方は BUS-6 や SS-3、MIDAS があるので、フリーソフトは使わないが、ちょっと勉強するには良いと思う。

posted by TASS設計室 at 11:11| コンピュータ