基本設計と構造設計

混構造を軸組工法のスキップフロアに変更する再設計のスケッチを描いている。
構造設計としては、斜面の安息角の中に入る基礎を設計するだけで、断面図を何枚か作成するだけで終るものである。斜面を段切りして、大きな土圧が働かないようにする。
木造なので、屋根勾配を利用した変化のあるものにすることができる。このような場合、屋根勾配は斜面に直交するほうがメンテナンス上も安心感がある。
安息角に入らない基礎は、地盤改良を兼ねた小口径鋼管杭を打ちたいところだが、杭打ち機械が入りそうもない。最初に基礎の底を決めてから建物の高さを決める。山留を簡易なものとして土を削るだけで済ませる計画とする。
斜面を見れば、そこに適した建物が頭に浮かぶものである。

むかし言われたことを思い出した。「図面が簡単なら施工も簡単」、曲面が好きな設計者がいるが、「丸にするなら三角にしろ」である。

構造計算プログラムが使えない構造計算

構造計算プログラムが使えない、あるいはそのままでは使えない構造計算は小規模な建物に多い。
小さいから難しい。
�@複雑な形状の擁壁や階段など、宅地造成に関する工作物
�A外部鉄骨階段、外部廊下
�B混構造（RC,WRC,S）
�C小規模な斜面地の建物（RC,WRC）
�D深基礎、高基礎
�E地下車庫
�F地下室
これらの構造は小さな敷地を利用するという命題に対応するため、設計者は様々な工夫をして設計する。
最初に成り立つことを確認するが、同時に工事費を睨んでおかないと、計画倒れになる。
簡単に考えている施主や意匠設計者がいるので、仮設工事と土工事で工事費が左右されるので、概算の見積りを出してから計画に入る。
斜面地の住宅で、意匠設計者は工事費のことを何も考えずに設計していたもので、僕が途中から構造設計を引き受け、確認を下ろしたものだが、工事費がかかりすぎて中断している。
最初に「本当に、これで構造設計を進めるのか」と聞いたが、「意匠が決まっているので、このまま進めたい」ということだった。僕なら全面的に設計を見直すし、そんな基本設計はやらない。
意匠設計者は1,500万くらいで出来ると考えていたようだが、僕は3,000万はかかるだろうと言っていた。
確認が下りて建設業者から見積りを取ったら5,000万だった。木造部分を除く地下工事の費用である。
平たい敷地で、2m程度の段差のところにはめ込むなら、意匠設計者が言うような金額で出来るだろう。しかし、高低差が5m以上ある小さな斜面地で、大型車が入らない道路では、仮設にコストがかかる。平らな敷地に建つ2階建て木造住宅専業の建築士が計画するには難しい設計だった。

混構造の2階床

混構造の2階床には木造の壁や柱が載るので、柱や壁の軸力や短期荷重時の集中荷重を考慮する際は、それらを受ける梁を大梁としてデータを入力する。大梁としてデータをつくり、そこに特殊荷重を作用させる。
長期荷重のみを受ける柱や壁は、床荷重に均してしまう。ただし、集中荷重が大きい場合は、個別にスラブの検討を行う。
このような方法で計算するので、混構造の1階がラーメン構造なら、鉄骨造でも鉄筋コンクリート造でも、同様に計算できる。
1階が壁式鉄筋コンクリート造なら「2x4壁式」で一発で計算できる。その際、設計方針に壁芯についての考え方を書いておく。2x4工法の壁芯と1階のWRC造の壁芯の寄り寸法が一致しないが、壁厚の範囲なら同一直線状の壁とみなすとし、2x4工法の壁芯を優先して通り芯を決める。
また、木造の壁芯や開口端の寸法は、小数点以下の数字が出てくることがあるので、数値を切り上げ、あるいは切り捨てを行うと書いておく。
職務熱心な審査係りが意匠図と構造図、構造計算書の数値の不整合と言い出すことを封じ込めるためである。

建築構造設計を学ぶ順番

建築構造設計を学ぶ順番は
�@構造力学
�AＲＣ造
�BＳ造
�C土質力学
�D振動
であり、木造は最初から学ばない。何となく木造も設計するようになった。
構造に関する知見の多くはＲＣ造とＳ造に集約されている。上記の�Bまでの人が多い。
ＷＲＣ造はＲＣ造の耐震壁と思えばよく、木造は鉄骨のブレース構造と思えばよい。
2x4工法はＷＲＣ造と似たようなものと理解する。梁・柱・床・壁・杭は全てに共通するので、どこかで見ておけばよい。
結局、ＲＣとＳが出来ると全てが出来るようになる。

両刀使い

木造の設計者は、軸組工法だけ、2x4工法だけという人が多い。
「両刀使い」になろうではないか。
それに一般建築 RC / SRC / S / WRC を加えると、混構造でも斜面地の建物でも、何でも設計できる。
意匠設計者は構造設計を行うわけではないので、設計可能な範囲は無限に広がる。規模が大きくなっても驚かず、1万�uでも2万�uでも設計すれば良い。
意匠設計者には構造詳細を理解して構造計画を行い、断面図と矩計図が描ける程度になってもらいたいが、エスキースの段階で、構造設計を先行するほうが分かりやすい。

鉄骨造と木造軸組工法の混構造

鉄骨造と木造軸組工法の混構造は相性が良さそうだ。1階が店舗や倉庫などの場合にスパンを飛ばすことができる。鉄骨の梁芯と木造の柱芯を合わせるので、1階の外壁が外に寄るが、無理に外壁を合わせない。
引抜金物のディテールを工夫すると無理なく納まる。2階床はＱＬデッキとする。2階床に土台を並べ、柱の軸力の伝達を考える。
鉄骨造の部分は、杭や基礎を含み BUS-6 と BUS基礎 で計算することができる。上部の木造はルート２とし、1階もルート２とする。鉄骨造の1階部分なら、偏心率は0.15以下になるだろう。
倉庫の上を事務所にして、3〜4階をアパートにする計画が成り立つ。1階の階高は4〜5mにすることもできる。