通り芯

複雑な形状の建物は、通り芯のデータを入力したら仕事の半分は終わったようなものである。
斜め軸、節点の移動や座標の直線化を行うと平面が決まる。
直交する梁の優先順位の設定も行う。そのままにしておくと格子梁になる。
このあたりの操作性は開発元独自の特徴がある。

1組のマウスとキーボードで2台のPCを操作し、左のPCでCAD、右のPCで構造計算プログラムを立ち上げている。右のPCはデュアルモニターにして計算書をA4縦で見ることができるようにしている。
使うプログラムによっては、左右を逆転することもある。

スウェーデン式サウンディングの評価

昨日の会合の後の懇親会での雑談で、スウェーデン式サウンディングをアカデミックに評価できないかという意見を伺った。
標準貫入試験のN値と同様に、十分なデータが出揃っていると言えるが、土質が推定では評価は難しい。
同じ地盤で、標準貫入試験とスウェーデン式サウンディングを行った時のデータを引張り出して眺めてみると何か思いつくかもしれない。
小規模な建物に限るが、スウェーデン式サウンディングでは評価できない時に標準貫入試験を行うことがある。

都市型住宅

都市型住宅という狭小地の建物には次の構造形式が採用されることが多い。
�@鉄骨造（角形鋼管を用いたラーメン構造）
�A壁式鉄筋コンクリート造（地上5階建て以下）
�B2x4工法（4階建てまでが妥当）
�C混構造（1階WRC、2〜4階2x4工法）
�D木造軸組工法（4階建てまでが妥当）
�E軽量鉄骨造（柱通しで施工可能な3階建てまでが経済的）

地下室がある場合、地下階は鉄筋コンクリート造（RC/SRC/WRC）となる。
�F鉄骨造の場合、地下階の柱をSRCとすることで、ベースパックを省くことができ、柱まわりがコンパクトに納まる
�G壁式鉄筋コンクリート造の場合は、地下階は自由自在に設計できる

変形した敷地の計画が容易に出来ると、受注の拾い落としが少ない。
�H平面的な斜め軸をもつ建物をリアルに計算できないプログラムは使い物にならない

壁式鉄筋コンクリート造で定着板

ＲＣラーメンなら、納まりにくいところに定着板を使うが、壁式鉄筋コンクリート造でも定着板を使いたくなる。
付着のために鉄筋径を増したり、本数を増やさなくて済む。スラブに梁の上筋を並べる手もある。

鉄筋の施工図

標準図だけでは納まりを表現しきれない場合は、鉄筋の施工図を作成する。
鉄骨造の柱脚は、メーカーのページから検討用の白図をダウンロードできるので、それを利用して配筋図を作成する。ベースパックを使わない時は柱脚を個別に設計するが、根巻きを採用することが少なくなった。基礎梁に鉄骨を入れ、ベースプレートを省くとコンパクトに納まる。

立体解析と平均せん断力法

どうみても無理そうな建物を、立体解析と平均せん断力法の両方で計算して比較する。
壁式鉄筋コンクリート造は平均せん断力法が適していると思っているが、3階建て、延床面積 1500�uを例にして具体的に応力を比較する。コンペを機会に、シミュレーションを行っている。やってみなければ実感として分からない。
立体解析か、平均せん断力法か、それでも満足のできる答えが出なければ、扁平な柱のラーメン構造で、Ｘ方向ルート１、Ｙ方向ルート３という手もある。
設計の経験はなく、紫色の本を眺めているだけだが、壁式ラーメンも視野に入れる。これは昔から興味をもっていた構造形式である。

鉛直方向の地震力

スパン1.35m、2階建て塔状比が 4.03で、一部に出の長さ 2.15mの片持ち梁が付いている。
鉛直方向の震度を1.0として転倒の検討を行うと、基礎の浮上りが出そうだ。
基礎は隣接する新築の建物と一体化するほうが良さそうだ。上部構造はEXPで分離するが、基礎は分離しないことにする。45°方向の地震力でも計算してみる。
わずか12�uでも、計算してみると、考えるべきことが出てくる。

耐力壁のランダム配置

耐力壁をランダムに配置した建物の構造計算を行っている。
通り芯の設定が難しい。こんな時、任意の軸を追加することができるプログラムならよい。

近くの現場

これから計画する近くの現場を見に行ってきた。うちから2.5kmの距離である。
道路が狭く、工事が大変だ。小型車がやっと入る程度なので、工事費は割高になる。
斜面地の壁式鉄筋コンクリート造である。重いから土圧に対しては大丈夫だろう。
壁式鉄筋コンクリート造でルート１で設計したいなら階高3.5mにする。保有水平耐力計算を行っても、階高3.7mである。

コンクリート打ち放しの出隅ピン角

コンクリート打ち放しは、出隅や外部建具まわりをピン角にする。
面木を入れたがる現場もあるが、仕上がった時を見ると、ピン角のほうが綺麗だ。そんなことは現場で決めるものと思っている意匠意匠設計者は自分で設計しよう。
駐車場とか、工場などの場合は、30mm程度の大き目の面にするが、フカシを増やし、更に大きな面にしてもよい。

ＲＣの仕上のフカシ

ＲＣの仕上のフカシは、構造図に記入する必要がある。
とにかく現場が酷い。構造図ではなく、施工図にしないと図面として役に立たない。
意匠図・構造図・設備図を参照し、総合的にコンクリート施工図を作成するものだが、構造図を拡大して清書していてるような施工図もある。鉄骨工作図は、構造図のCADデータを送ると、拡大しただけのようなものがある。
それなら、ＲＣ造の場合はコンクリート施工図として構造図を作成するしかない。
土木の公共事業の構造図はまさに施工図である。構造設計料＋施工図作成費となるので、施工図作成費を考慮した構造設計料とする。
ゼネコンの下請けの施工図作成者は優秀で、ゼネコンのチェックも行き届いているが、小規模建築の施工図は作成する人がいない。

アイス棒タワー

アイス棒タワー
https://www.jsca.or.jp/onDemand/trailer.php

平面的異種構造

平面的異種構造を積極的に採用したらどうだろう。
木造とRC,WRC,Sの組合せは要望がある。剛性と変形と耐力を評価すれば設計できる。
RCで計画していたが、予算調整で、半分を木造にしたことがある。エキスパンションを設けずに、完全にくっつけた。そのほうが雨仕舞がよい。
木造でラーメンフレームを併用することがあるが、そのラーメンフレームを鉄骨または鉄筋コンクリートに置き換えて設計することもできる。この程度のことは、普通に許容応力度計算で行えるようにしたらよい。
ところが、それに後ろ向きなのは木造の業界である。彼らの多くは鉄骨造と鉄筋コンクリート造が苦手なのである。相変わらず壁倍率で設計しているのだから、鉄骨や鉄筋コンクリートも倍率に換算しないと設計できないようである。

壁式鉄筋コンクリート造再発見（建築技術2018年5月）

本棚の本を並べ直していたら出てきた。ちょうど階高3.7mのWRC造を設計しているので読み直した。
建築基準法と学会規準の相違について書かれているページがある。実務ではセンター指針を使うことが多い。
一次設計の応力計算は平均せん断力法である。

北海道と沖縄では重力加速度が異なる

北海道と沖縄では重力加速度が異なる。
北海道は 9.805m/s2
沖縄は 9.791m/s2
m/(s^2)が表現できないので m/s2とした。
地球の回転半径の影響だが、更に南に行くと
シンガポールでは 9.781m/s2 になる。
北極圏に向い、ヘルシンキでは 9.819m/s2 である。

設計では 9.80665m/s2 ではなく 9.8m/s2 としている。質量に9.8を乗ずることもあるが、実務では鉄筋コンクリートの重量は x10m/s2としている。24kN/m3 である。
沖縄は重量が 9.781/9.80665=0.99738倍になる。
日本の北端は 9.80665 m/s2 のようだ。
https://www.eps.sci.kyoto-u.ac.jp/research/introduction/07/index.html

左端・右端

左端・右端とは何かと聞かれた。
東から見て左は、西から見れば右になる。構造の軸組図を意匠図の立面図に合わせている図面を見たことがある。軸組図は意匠図の立面図と合わせない。
構造設計はx-y座標の第一象限で示すので、X軸もY軸も原点に近いほうが左端となる。
立体座標は、右手座標系で示す。６つの自由度があり、回転力は軸の正方向に対して右ネジの方向が正となる。

都心の狭小地の建物

都心の狭小地の建物は鉄骨造が適していることが理解されている。意匠設計者の技量が上がると、この分野の業務が増加する。
ところが住宅専業の設計者は木造しか設計して来なかったので、なかなか鉄骨造に手が出ない。しかも木造の設計者は、軸組工法と2x4工法の両方を設計する人が少ない。何故だろう。
軸組工法は分かるが2x4工法は分からない、2x4工法は特殊だという人もいる。どちらも木造ではないか。
鉄骨造は架構・床・ALC壁のディテールさえ分かれば設計できる。構造設計事務所に依頼すれば内装や設備も含み解決する。意匠設計者には施主の要望を図面に示すことに専念していただく。
実施設計で構造と設備の摺り合わせを行うが、配管ルートや梁貫通スリーブは設備設計と構造設計の間で調整している。
コストを下げたいなら、設計者も施工者も一人一人の守備範囲を広げ、無駄な打合せや調整に要する時間を省くことである。この時間を集計すると、相当な時間になる。そんなことに時間を使うよりも、設計者が考えることに時間をつかうことである。机に向っている時だけが仕事ではない。寝て起きた時に、考えが変わることもある。夜遅く図面を描いたが、翌日になって描き直すこともある。

高さを決める図面

平面図は分かりやすいが、断面図になると寸法の記入がぐちゃぐちゃになる人がいる。
平面図は壁芯をはっきりさせることである。壁厚が異なるため、上下階で壁芯が異なる場合は、最も外にある壁芯を採用する。高さは構造階高と意匠の階高は異なるので、構造図で構造階高を明確に示す。意匠設計者に構造階高を意識させることが目的である。
計画の最初の段階で構造設計を先行し、高さ関係の図面を関係者に配布する。矩計図と階段詳細図は意匠図と構造図の兼用とする。矩計図と構造詳細図を並べて作成した建物もある。矩計図は断面詳細だけではなく、基準階の平面詳細図と全体の立面図も同じ紙面に描く。用紙の大きさはA2あるいはA1とする。
この描き方は分かりやすいと思う。

保有水平耐力計算

保有水平耐力計算は、柱よりも基礎梁を強くすることがポイントである。ラーメン構造で基礎梁にヒンジができると、そこで耐力が頭打ちになる。壁式構造も同様で、壁の脚部の耐力に見合う基礎梁の耐力が必要である。
工事費を下げたい一心で、基礎梁成を小さくしたがる人がいるが、無理に梁成を小さくして鉄筋を増やすことは得策だろうか。考え方が許容応力度計算の段階で止まっており、接合部のヒンジについて考えられていない。
壁式構造で基礎梁成を小さくするなら、応力が生じない無開口の壁の直下の梁を壁厚と同じ幅にして逆梁にする。施工性を考えると、打ち継ぎ高さはキリのよい高さにしたい。
施工するために設計しているのだから、なるべく施工しにくい設計を避ける。ポイントは鉄筋である。
配筋図を描いてみると施工のしにくさを説明することができる。

リノベーション

リノベーションに伴う構造設計の需要がある。
耐震診断・耐震改修の評定を取得するものだけではなく、改修工事の構造設計である。このような案件は直ぐに工事に取りかかることができるので、設計事務所よりも建設会社に持ち込まれることのほうが多い。
改修工事の場合、設計者が頻繁に現場に行き、状況を見ながら調整する。現場監督も経験豊富で知恵のある人が望まれる。このような仕事が出たら、まっ先に思い浮かぶ会社がある。
相手も同様に考えてくれていると思う。
できない理由を並べる人は相手にしない。