2020年02月26日

これで良いのか2x4工法

長さ60cmの耐力壁
枠組の高さ245cmで、長さ60cmで腰壁や垂れ壁の無い耐力壁は、計算と実際の耐力が一致するだろうか。
反曲点高比0.5で計算し、金物は壁の脚部にしか取り付けない。上階の押さえ効果はあるものの数値的に検証していない。このような壁は、曲げで耐力が決まると思うが、何も検証しない。RC造の耐震診断では、壁の評価を曲げと剪断を比較して小さいほうを採用する。
『これで良いのか2x4工法』
https://www.youtube.com/watch?v=6-63uwbzwhI


posted by TASS設計室 at 17:16| 2x4工法

木造軸組工法の屋根・床に枠組壁工法構造用製材を用いるための評定を取得

木造軸組工法の屋根・床に枠組壁工法構造用製材を用いるための評定を取得
2014年の記事だが、今まで気づかなかった。
と言うことだが、軸組工法も枠組壁工法も、どちらも木造なのだから、好きに組み合わせたら良いのではないだろうか。
https://www.cofi.or.jp/news/%E6%9C%A8%E9%80%A0%E8%BB%B8%E7%B5%84%E5%B7%A5%E6%B3%95%E3%81%AE%E5%B1%8B%E6%A0%B9%E3%83%BB%E5%BA%8A%E3%81%AB%E6%9E%A0%E7%B5%84%E5%A3%81%E5%B7%A5%E6%B3%95%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E8%A3%BD%E6%9D%90%E3%82%92%E7%94%A8%E3%81%84%E3%82%8B%E3%81%9F%E3%82%81%E3%81%AE%E8%A9%95%E5%AE%9A%E3%82%92%E5%8F%96%E5%BE%97
posted by TASS設計室 at 11:43| 木造住宅

軸方向変形

中層以上の木造建築の応力計算では、軸方向変形を考慮したほうが良いのではないだろうか。壁の耐力を剪断耐力だけで求めることにも異論がある。どう見ても、曲げで耐力が決まることもある。次の2つに注目しているが、現在使用している木造の構造計算プログラムでは、軸方向変形の計算ができない。軸方向変形を考慮すると、上層階の偏心率に大きく影響する。
耐力壁の曲げとせん断は、準備計算を行っておいて、直接耐力を入力すれば計算できる。
@軸方向変形
A耐力壁の評価(曲げとせん断の最小値)
posted by TASS設計室 at 01:40| 2x4工法

2020年02月24日

賞味期限切れの構造計算プログラム

DAPのようにサポートが終了した構造計算プログラム、壁麻呂のようにバージョンアップする気にならず、保守契約を中断したものもある。
BUS-6を使っているので、SS-3はバージョンアップしていない。
東京デンコーのプログラムは、使いにくいところがある。エラーメッセージで部材の位置を示す際、X方向何番目、Y方向何番目という表現である。通り名で表現してもらいたい。通り芯を付ける際X方向、Y方向で通し番号にすればよいが、座標を分割すると、通し番号が崩れてしまう。主要な壁のある通りをX1,X2などとするので、その中間はX1a,X1bなどとしている。
2x4工法の計算を行う際に使い物になるプログラムは「2x4壁式3」だけだが、中高層木造建築が衰退すると必要がなくなるプログラムである。このプログラムは、壁麻呂から発展したものなので、壁式構造を統合したら良いと思う。WRCの4階で設計を始め、様子を見ながら2〜4階を2x4工法に変更することもできる。2x4工法の3階で計画したが、それをWRCに変更したいこともある。2x4壁式3は、混構造の計算はできるが、WRCだけの計算ができない。しかも壁麻呂とデータの互換性もない。壁式診断も別のデータになる。
構造システムのBUS-6とDOC-RC/SRC、DOC-Sのように、共通のデータで計算できるものは便利だ。耐震診断として計算を始めたが、新築の場合はどうなるか計算してみたいこともある。そんな時に共通のデータは助かる。
posted by TASS設計室 at 13:54| 構造設計

2020年02月21日

小規模鉄骨造

鉄骨工場の稼働率が、下請け工場を含み150%の会社がある。これ以上入らない状態とのことである。これは、一時、廃業する工場が増えたことが原因で、今は稼働率が高いが、来年以降の状況は分からない。

街の鉄骨工場を活かす仕事を増やすことが必要で、そのためには、木造住宅設計を設計している個人の設計事務所が鉄骨造の設計が出来るようになることと考えている。
小規模なビルの需要は結構ある。
ほとんど木造専業の設計事務所は、鉄骨造の設計に慣れていない。しかし、設計事務所なので、客は頼みに来てしまう。

彼らは構造体を理解していないから意匠設計ができない。僕のところに鉄骨造の構造設計の依頼があり意匠図が送られてくるが、鉄骨造と言っているだけで全く納まっていないものもある。それを指摘すると、詳細図を作成してほしいと言われる。
ディテールを知らないから設計できないのである。

解決策は鉄骨工場と構造設計事務所が彼らをサポートする体制を整えることであり、彼らが得意なプレカット工場に丸投げする要領で、鉄骨も丸投げさせることである。
制限なく自由に鉄骨造を設計するには、構造設計一級建築士の資格が必要になり、我々構造設計者の出番が来る。
それを嫌って、木造専業の意匠設計者は、鉄骨造を設計しようとしないのかもしれない。
posted by TASS設計室 at 02:11| 閑話休題

2020年02月20日

混構造4階はやめたほうが良い

小規模な混構造4階建ての相談をいただくが、規模が小さすぎることと、基本計画が不適切で成り立たないことがある。コストだけのことを考えて混構造を選択したと思うが、小規模な建物は鉄骨造が適している。もちろんラーメン構造である。
壁式鉄筋コンクリート造が成り立てば、4階建てでもルート1で設計できる。
鉄骨造4階建てはルート3になるが、混構造と比べると簡単である。
意匠設計者を見ていると、鉄骨造の設計が苦手な人が多いことが分かる。ディテールを知らないからだろう。
posted by TASS設計室 at 07:55| 2x4工法

2020年02月14日

架構の靭性

2x4工法で「架構の靭性」の検討を行うことがあるが、石膏ボードの倍率を0.8倍に低減して計算すれば済む。
本来なら剛性に基づいて水平力を配分し、壁の耐力をチェックするが、倍率で計算する人のほうが多い。
posted by TASS設計室 at 06:45| 2x4工法

鉄骨系プレファブ建築

鉄骨系プレファブ建築は、究極の鉄骨造である。
その中で興味深いものは、あるメーカーのブレース構造の構造特性係数が 0.35 というものである。
ブレースのディテールが工夫され、変形能力が高く塑性率が大きいという特徴がある。
木造でも、これに似たディテールを見たことがある。仕口の金物が変形することで、塑性率を高めている。

鉄骨造のルート2のβ割増 1.5 が辛いので、ルート3で計算することが当たり前になった。ルート2の計算の影が薄くなってきた。
posted by TASS設計室 at 15:34| 構造設計

2x4工法4階建て混構造

2x4工法4〜6階建て混構造はメリットがあるだろうか。
@1F RC/WRC/S, 2F〜4F 2x4工法
A1F RC, 2F〜5F 2x4工法
B1F〜2F RC, 3F〜6F 2x4工法
で計画することがあると思うが、1F RC,2F〜3F 2x4工法と比べて難易度が高い。

2x4工法だけの4階建てならコスト面で鉄骨造より優位に立つが、混構造になると疑問だ。
構造計算において、鉄骨造は計算が明快で分かりやすいが、混構造の接続部分の力の受け渡しが難しい。
混構造の1階は、ピロティとする計画が多く、1階をRCのラーメンで設計することになる。鉄骨造でも良いが、接合部が難しい。
その際、2x4工法の耐力壁の両端の短期軸力や終局時の軸力に対して、下部のRC造やS造の計算を行うが、上下が連動するソフトウェアーがない。
BUS-6で計算した時は、受け梁を全て大梁として入力し、大梁に対する特殊荷重として短期軸力を考慮した。上部からの軸力で、終局時に梁端部にヒンジができるとは思わないが、補足計算が煩雑になるので、1階は終局時の応力に対して、短期許容応力度以内とした。不経済な設計になった。
2x4壁式や2x4壁式3は、WRC造と2x4工法をまとめて計算できるが、短期軸力や終局時の軸力に対して受け梁の計算を行うことができない。ヒンジの形成を確認する方法は良く分からない。Ds算定時と保有耐力時のヒンジを確認することが必要だが、Dsは塑性率から決めつけてしまうので、その時のヒンジになると思う。
壁の塑性率の違いで、同一階の同一方向でDsが0.3と0.35が混在することがあり、Ds=0.35で計算するともったいないので、Dsを加重平均しても良いと考えているが、まだ、そのような計算で適合性判定に持って行ったことがない。
そもそも枠組壁工法建築物構造計算指針は、保有水平耐力計算や混構造に対する記述が少ないので、設計者がチャレンジしているのが現状だろう。

その中で、保有水平耐力計算を行うことが出来る唯一の計算ソフト、東京デンコーの「2x4壁式3」がある。
ソフトウェアーの開発会社はソフトウェアーを開発するが、構造計算指針を勝手に手直しすることはできない。日本ツーバイフォー建築協会との二人三脚で研究することが必要ではないだろうか。
木造の業界は、技術者の交流が少なすぎる。軸組工法・2x4工法・非木造の設計者や研究者が集結することが必要と考えている。しかし、それそれが勝手に意見を言い出すと、何年経っても収束しないだろう。
僕はツーバイフォー協会で、テクニカルアドバイザーをやっていた時、日本建築構造技術者協会(JSCA)との交流を提案したが、名刺交換だけで終わってしまった。
東京デンコーは、日本建築センターとプログラムの認定について打合せを進めていたが、ツーバイフォー協会の協力が得られなかったため断念したと聞いている。
きっと、2x4工法は三井ホームが独占したいのだろう。木造建築は、軸組工法と壁式工法の2本立てとして、建築基準法に定義されたら良いと考えている。この考えを僕が最初に聞いたのは、2x4工法の研究者からであった。
posted by TASS設計室 at 07:35| 2x4工法

2020年02月11日

2x4壁式3 について

東京デンコーの「2x4壁式3」は、混構造と保有水平耐力計算ができる唯一のプログラムである。
1〜2階WRC造、3〜6階2x4工法というものも一発で計算できるが、計算できる規模は拡大したが、プログラムの中身は従来のものと変わらない。
枠組壁工法建築物構造計算指針(2007年、2018年)の見直しを含め、整備したほうが良いのではないかと思う。WRC造の計算や基礎の計算が貧弱である。基礎はオプションになっているので、使わない人もいると思うが、満足できるものではない。
構造システムの BUS-6 と BUS基礎 の組合せを経験してしまうと、余計貧弱に感じてしまう。混構造6階建てになると、直接基礎で設計できることは稀で、杭基礎のほうが多くなる。しかも、外周部は偏心した杭基礎になることが多い。
posted by TASS設計室 at 19:17| 2x4工法