軽量鉄骨造は安いか

軽量鉄骨造は安いか。ローコストと思われることがあるが、計画によってはそうでもない。
・木造軸組工法
・軽量鉄骨造
を比較した結果、鉄骨造にしたことがある。
大きな吹抜けがあり、剛床が成り立たない建物であったため、独立した架構で水平力を負担することになり、重量鉄骨造とした。
軽量鉄骨造が有利な場合は、耐火構造ではなく、柱に接合部がなく柱通しで施工できる場合である。2階建てでも、3階建てでも、柱通しで梁端ピン接合のブレース構造なら簡単である。陸立ちの柱は最上階の一部に限る。
構造計算ルートはルート１である。法改正で軒高9mを超えても高さ16mまではルート１で設計可能だが、あまり階高を高くしないほうがよい。軒高10mくらいが無難である。

鉄骨もプレカット

街の建築設計事務所で、木造専業の一級建築士の中に、まれに鉄骨造の設計を行うことがある。意匠設計だから、構造計算を行うわけではないのだが、それでも鉄骨造は苦手と言う。ディテールを知らないから基本設計ができない。
木造はプレカット業者が構造図に限りなく近いプレカット図を作成することが一般的だが、鉄骨造も鉄骨工場が構造図を作成するようにしたらよいと思う。構造設計者とつき合いのない建築設計事務所は意外と多いもので、鉄骨工場が対応できるものは対応することも考えられる。
構造設計料を材料費に上乗せするので、意匠設計者は構造設計料を支払わなくて済む。木造のプレカットの要領で鉄骨屋に丸投げのほうが、意匠設計者は気が楽になる。最初は工事費の概算が出せれば計画が進む。
意匠設計者は圧倒的多数で、客が最初にアプローチする窓口である。裏でサポートして彼らの受注拡大に協力することで、こちらの仕事にもなる。レストランに半完成品の素材を販売するようなものである。
概算の見積りが出せる程度の構造略設計は無料にしてもよい。当たらずといえども遠からずの仮定断面のレベルである。

なぜベースパックなどを使うのか

なぜベースパックなどの既製品を使うのか。
責任施工なので、精度が良く安心できる。計算する際はデータベースが構造計算プログラムに入っているので、バネ定数等を自分で入力する必要がない。
個別に計算しても良いが、現場管理を考慮すると、専門の業者に任せるほうがよい。

街の鉄骨造

1980年代から1990年代の中盤までは鉄骨ALCのビルを建てる業者がいくつもあったが、現在は非常に少ない。意匠設計者が鉄骨造の設計から離れ、鉄骨は鉄骨を得意とする大手企業の独壇場になった。
商店街のビルの新築の状況を見ると、地元の工務店が施工している現場が激減した。これは家賃保証や融資など、純粋な建築とは異なる要素で施主が判断したこともあるだろう。
このあたりのマーケットを掘り起こすことが、街の工務店を元気にする要素ではないかと考える。
施主が最初に相談するのは、建設会社あるいは意匠設計事務所である。そこで意匠設計者が鉄骨造の設計に不慣れでは計画が先に進まない。意匠設計者のスキルを上げることが必要ではないかと考えている。
鉄骨造の設計が苦手な意匠設計者は相当数いる。特に地元に密着して設計している木造専業の建築士は鉄骨造の設計に慣れていない。
対策としては、鉄骨工場主体でサポート体制を整えることが必要である。木造のプレカット業者に倣うやり方である。プレカット業者がプレカット図を作成するが、その費用は木材の費用に加算されている。鉄骨も同様の方法で良いではないか。意匠設計者は基本設計の間取り図を作成するだけで、後は全て鉄骨屋がまとめる方法でよい。
標準的な鉄骨造は、�@鉄骨　�AALC　�BQLデッキ　�Cスクリューパイル（e-Pileなど）　�Dベースパック　の納まりが分かれば設計できる。これらの設計に特化した事務所もある。

小規模鉄骨造

鉄骨工場と連携して小規模鉄骨造を拡大する。
構造図と意匠図の参考図のデータを支給するので、鉄骨造に慣れていない意匠設計者も次第に設計できるようになる。

鉄骨造自由自在

変形した敷地に建物を計画する場合は鉄骨造が適している。
あるいは建物と建物の間に増築を希望されることもあるだろう。増改築が繰り返し行われている生産施設もある。構造はエキスパンションで分離することで縁が切れるが、既存遡及もあり意匠設計のほうが何倍も手間がかかるだろう。敷地があれば増築できると簡単に考えている施主がいるので、最初にしっかり説明することが必要である。
変形した建物を木造で増築する場合は、単なる目安だが、塔状比が2.5を超えなければ軸組工法でも2x4工法でも可能である。塔状比が4を超えたら鉄骨造でしょう。
ハイブリッド構造にすると自由度が増すが、前例がないと言われたり、基準がないと言われたり、確認申請時の説得に苦労する。今回の法改正で、少しはマシになるような気がする。屁理屈でもよいから、工学的に妥当なら拡大解釈してもよいのではないかと思う。

3種類の鉄骨造

確認申請書に「鉄骨造」と書く鉄骨造には3種類ある
�@重量鉄骨
�A軽量鉄骨
�B薄板軽量形鋼造（スチールハウス）
スチールハウスは軽量間仕切りに使うような薄板軽量形鋼なので、軽天の骨組のイメージである。
軽量鉄骨造は2階建てプレファブの現場事務所のようなものだ。軽量鉄骨は重量鉄骨と比べて安いと思われるが、そんなことはない。重量鉄骨と比較し、重量鉄骨に決まったものがある。
そんなわけで、鉄骨造で計画するなら、重量鉄骨でしょう。意匠設計者はディテールに慣れてください。

概算見積りを出せない鉄骨業者

概算見積りのため、鉄骨建屋の部材メンバーを送ったところ、接合部が分からないと言ってきた。
そんなもの SCSS-H97 に載っているではないか。言わずと知れた保有耐力接合である。
これで鉄骨業者の担当者のレベルが分かる。「概算」が通じない。

ベースプレートの設計

鉄骨造の柱脚はベースパックばかり使っていて、よほど小規模なものを除き、自分で計算することが少なくなった。ベースパックが使えない小径の柱をバネ柱脚として計算するくらいになった。
柱脚の埋め込みや根巻きは皆無になった。埋め込みでゼロ柱、現場溶接という方法も悪くないが、基礎梁端部を広げることも含め、コストアップになり、工程が１つ増えるので採用することはない。

鉄骨造の意匠設計、もちろん構造設計も

鉄骨造は意匠設計から行っている。
他の構造の意匠設計も可能だが、意匠設計者の手に余る場合の除き、積極的に受注しない。
木造専業の意匠設計者が、混構造や非木造の設計を引き受けることになった場合などである。
詳細設計ができない人には鉄骨造は難しい。とにかく図面と現場に慣れることで、「百聞は一見に如かず」で、鉄骨製作図と現場を見ることである。
詳細図が描けない人は、手が動かない。知識がない知恵がない。思い当たる人いませんか。

施工図・製作図

構造設計者や構造計算プログラムの開発者と意見交換していると、製作図や施工図の話しになることがある。
設計図のデータをそのまま拡大した程度の製作図しか出てこないことや、構造図を拡大しただけの施工図が出てくるという話題になる。
これからは、構造図がそのまま施工図として使えるようにすることになる。これが当面の目標である。
金属工事の図面もレベルが下がったと聞く。鉄骨階段は横森製作所、制作金物は菊川工業や高山建築工業などの製作図を見ていたが、現在は思考が浅くなった。チェックする人も少なくなっている。
全体的に言えることは、ごく少数の設計者を除き、意匠設計者がディテールを描かなくなったことにある。
描かせると描けない人がいる。それでは製作図をチェックすることは難しい。
文字や言語による表現力も低下している。表現する際は、数学や物理の問題のように、一意的に判断できる表現にすることである。建築は理科系？　なんて言われることが理解できる。

制振ダンパー

制振ダンパーのカタログが届いた。何に使えるだろう。
構造計算ルートはルート３でまとめ、変形を小さくするためにダンパーを入れるという。その解析はメーカーで行ってくれる。効果は30%程度とのこと。
層間変形角 1/120 が 1/150 に、1/150 が 1/200 になるのかな。木造に制振ダンパーを入れたことがあるが、効果は3%くらいらしい。
方杖構造でダンパーを入れる方式だが、そもそも方杖は邪魔である。設備架台につかったらどうかと僕は言った。

重量鉄骨と軽量鉄骨

重量鉄骨と軽量鉄骨は似て非なるものである。
スチールハウスも鉄骨造に分類されるが、あれは枠組壁工法でしょう。
鉄骨造の設計の経験があるという人も、重量鉄骨なのか、軽量鉄骨なのかで理解する内容が異なる。
鉄骨造といわれて何をイメージするか、理解は千差万別である。
漠然と鉄骨造と理解し、お化粧にだけ興味をもつ設計者も少なくない。
よく食べる魚だって、シラス（真イワシ・カタクチイワシ・ウルメイワシなどの、主にイワシ類の稚魚）からマグロまである。

ディテールを描き始めるとキリがない

鉄骨造はディテールを描き始めるとキリがない。
気になる所が結構ある。柱脚の配筋から始まり、屋根の防水、水切り等々である。久しぶりに本気になって図面を描くことにする。はっきり言って、住宅系の設計者は甘い。
日影図は作成してあるので、中高層の申請は書類が整えば提出できる。

鉄骨造の設計はディテールが分かる人

鉄骨造に限らないが、特に鉄骨造の実施設計はディテールが分かる人が行うに限る。
そうではいと、あれが分からない、これが分からない、ということになり、始末に困る。
設計者は現場監督ができるくらいの知識が必要である。現場を見ている人は、実感として理解しているので強い。ディテールが描けない人は、アドリブが苦手な人に多い。自分が施工しているつもりで図面を描くとよい。手や工具が入るか、どのように取り付けるか、ボルト1本、溶接を意識する。
構造設計者のほうが施工現場に詳しい人が多い。それはディテールと力学と計算が総合的に身に付いているからだろう。

初めての鉄骨造

意匠設計者で最も技量の差が出るのは住宅系の鉄骨造である。RC造は設計できるがS造は設計できないという意匠設計者がいる。逆に構造設計は、S造はできるがRC造はできないと言い切っている構造設計者がいる。
一般的な鉄骨造は、柱をBCR295としたラーメン構造で、外壁はALC、床はQLデッキというものである。
お決まりのワンパターンである。外部廊下やバルコニーの床を下げるのは、梁成の差を利用して段差をつける。
鉄骨とALCの関係が理解できれば設計できる。
木造住宅の設計者が鉄骨造を設計すると、木造住宅的なものになる。この人、分かっていないな、と思うことも多々ある。断面をイメージしてプランニングすることが肝要である。
床の下には梁があることを分からせるために、意匠図の平面図に梁を点線で示すこともある。水回りやPSの計画に必要である。天井に梁形が出る場合は、天井が下がることを図面に示す。断面図を見れば分かることでも、気づかない人がいる。20枚程度の図面は、ひと通り目を通したら、どこに何が書かれているかくらいは記憶に残るものである。配管が通りそうもないPSもあれば、余裕のありすぎるPSもある。

鉄骨階段詳細図

意匠図と構造図兼用で、鉄骨階段詳細図を作成する。
施工手順を考慮して図面化する。鉄骨のファブからは、構造図を引き伸ばした程度の製作図しか出てこないので、そのまま製作可能な図面を作成する。小規模鉄骨造は、製作図として使える構造図が必要である。
1/200の縮尺で図面を作成する大型の建物のほうが構造設計は楽だ。

鉄骨系プレファブと鉄骨造

鉄骨系プレファブや大手企業の鉄骨造が注目されている。
施主は大手ハウスメーカーのショールームに行き、その建物を気に入ってしまう。
そこで見積りを見てびっくり、現実の世界に引き戻される。何が気に入ったかというと、設備やバリアフリーとか、表面的なものである。そのくらいのことは、従来の設計で対応できる。
構造コストに注目する際、分かりやすいので基礎と鉄骨に注目するが、それらをいくらいじっても限界がある。
中小の会社は、大手企業にできない計画を行うことである。斜面地、変形した敷地、狭小地の計画で威力を発揮する。大手企業は、そのような敷地に手を出さない。
設計の初期段階で、意匠設計者の技量にかかっている。ひと睨みで完成形をイメージするのが設計者である。
いじくりまわすことが意匠ではない。
夢をふくらました設計を行い、見積りを見てびっくり。構造コストを下げたいという。それなら、最初から躯体コストを下げた設計を行えばよいではないか。そこに肉付けを行うのである。
計画上の制約はあるが、大手企業のプレファブ建築は総合的に良くできている。

柱は細ければよいですか

柱は細ければ満足ですか？
柱梁の断面が小さすぎると、S造では接合部の設計が難しくなり、ボックスジョイントなど特殊な方法を採用しないと納まらないことがある。
プレファブメーカーで、大量生産する会社なら、それもよいが、一品生産的な建物には不向きである。
接合部にM12を使うことも考えたことがあるが、どうも心配でM16を使いたくなる。そうするとH形鋼のフィレットに当たり、テーパー座金を使わなくてはならなくなる。細い部材で設計することは難しい。ディテールから攻めて行く。凝ったディテールを採用すると、鉄骨製作費が割高になる。
柱をトラスにした鉄骨骨組みを販売する会社もあり、構造設計から任せることができる。このような構造は手慣れた会社に依頼するほうがよい。保有水平耐力計算は行わず、構造計算ルートはルート２で行うほうが良さそうだ。

ローコスト鉄骨造

RC造の耐震壁をエレメント置換して計算する際、壁の中央に縦に剛性の高い柱を設定する。鉄骨造のブレースの代わりに、こんな方法がないかと思ったら、既に積水のシャーメゾンが有った。
大和ハウス工業の枠付きブレースも、ブレース構造でありながら塑性変形能力が高い。鉄骨系プレファブメーカーはよく研究している。
全ての構造に言えることだが、耐力壁は奥が深い。
これらの特徴を比較したものが月刊誌に出ていないか探している。
建築技術、建築知識、日経アーキテクチュアに出ていないかな。
昔、建築技術に書かれていた記事だが、鉄骨造もあえて４号建築として設計するということを思い出した。
あえて４号建築である。
許容応力度を満たせば、構造に関する細則を除外しても良いというものである。これは審査が簡略化されると言うことであって、構造に関する細則を無視しても良いというわけではないと思う。
逆に保有水平耐力計算を行っても、４号建築というものもある。