並列バネ（フックの法則）

壁の剛性の計算で、両面に異なる面材を貼る場合、それらの剛性を足しても良いものかという指摘を受けた。この手の指摘は1回や2回ではない。
並列バネ（フックの法則）と答えている。
どこかの本に書いていないと納得しない人や、「誰が言った」という人もいる。そんな時は「ニュートンが言っている」と答えることにしている。

壁倍率で計算している人は、片面3倍と片面1倍を加えて両面4倍にしているでしょ。

因みに、古典力学について書かれている「自然哲学の数学的諸原理」は、1687年にニュートンによって著された。物理と数学は切っても切れない関係にある。
1687年は、徳川綱吉が生類憐みの令を出した年である。

一貫計算プログラムを見慣れていない

一貫計算には様々な開発元のものがあり、それぞれ個性がある。
RC/SRC/S/WRC/W/2x4、新築と耐震診断の計算がある。皆さんは、どのくらいのプログラムに接していますか。
時間をかけて触れることで特徴を理解することができる。形状はx-y-z座標、節点モーメントは右手座標系で理解する。意匠図的に、これらの座標を意識させないことを狙って開発しているプログラムもある。
座標を意識させないことがよいのか、意識させることがよいのか、僕は意識させるほうがよいと考えている。
意匠図的に形状データを入力することができても、判断する際は節点を意識する。

僕はBUS-2（BUS-1はRCのみ）からスタートしたが、SS-3から一貫計算の世界に入った人が多い。現在はkizukuriから構造の世界に入った人も相当数いる。RC/SRC/S/WRC/W/2x4の手計算は、勉強段階でひと通り経験していると思う。それをどのように一貫計算にするか、様々な手がある。PCの泰明期は、参考書を見ながら自分でプログラムを書いたものだ。それらを組合わせ、一貫計算もどきものも作ったが、実務は手計算が主体で、固定法とD値法で応力計算を行ったが、応力計算だけコンピュータで行った時期もある。
現在、圧倒的にユーザーが多いのは、SS-3 と kizukuri である。手計算ができない人が多くなった。基本に戻ると理論的に解くことになる。
コンピュータでは何を計算しているかを理解することである。計算手順や方法を指定して計算しているのである。

建築ではない構造設計

計算するものは何でも持ち込まれるので、時々、建築ではない構造設計を行う。
作業に取り掛かる前に送られてきた資料を整理し、方針を箇条書きにする。書いているうちに自分の考えがまとまる。
もう１つ、行政と折衝する予定があり、話の持って行き方を考えている。県は技術的な対応のみなので何とかなるが、市が難しい。1度や2度の打合せでは済まないと思うが、当たり前ではない仕事は闘争心が湧く。今までも各地で行政指導を拒否したことがあるが、条例には従わなくてはならない。しかし、解釈に関する議論は出来る。協力者を加え、3人がかりで対応する。18年前に中断した案件を復活する設計を引き継いだ。僕は3人目である。これは、けっこう設計料を高くしないと割りが合わない。構造設計も少し関係あるが、オマケ程度である。
テレビドラマ「法廷荒らし 猪狩文助」の、「その件、不同意」を思い出す。話しで、時々ボケることもシナリオに加える。

見積用参考図

地盤改良の会社が作成する検討書には「見積用参考図」と書かれたものがある。
設計者の名前を出す会社は信頼できるが、「見積用参考図」と書く会社は、技術者がいないのだろう。木造住宅関連の会社に多く見られる。
参考図では申請できないので、僕が記名する。
杭や地盤改良の会社に検討を依頼する場合は、技術者のいる会社に発注しよう。しっかりと記名し、安全証明を発行できる会社がある。
難しい地盤を調査する際の地盤調査会社は、僕が調査会社を指定することがある。地盤に関しては土木の公共事業の実績のある会社が安心できる。杭や地盤は難しい。

荷重は起こり得ることを想定する

荷重は起こり得ることを想定する。
積雪荷重で意外と考慮されていないのが、庇の上に積る雪である。その地域の積雪深度だけでは不足する。
荷重指針で細かく規定されたので、現在は落ちがないと思う。建物に吹き付けた雪が庇の上に落ちることを想定する。その際の建物の見付面積の2分の1の雪が庇の上に落ちることを想定する。これは雨水排水の配管の径を決める時と同様に考える。高層棟の下の庇に注意する。
雪が積って雨が降り、凍ると重量が増す。夏だけど、多雪区域の設計である。

手計算の経験者が激減した

手計算の経験者が激減した。
構造計算はコンピュータを使わなくても計算できるので、電卓で数値を追いかけるくらいのことは出来なくてはならない。構造計算の入力データは点と線である。モデル化しているので、CADで詳細図を作成することとは異なる場合がある。点と線と剛域で成り立っている。
何と言っても、やってみることが必要で、様々な構造計算プログラムを使い、試行錯誤して勘所を養うことである。手計算といってもエクセルで計算するが、耐震補強設計はコンピュータ半分、手計算半分である。
小規模な建物なら、固定法と節点振分け法で計算してみよう。

審査機関の構造審査担当

審査機関の構造審査担当は構造設計を卒業した人もいれば、構造設計半ばで転職した人もいる。まだ若い人は、本心は構造設計を続けたかったのではないかと思われる。審査する技量があれば、十分設計できると思う。
kizukuriやkizukuri-2x4の計算書がほとんどで、木造3階の審査が多い審査機関の担当者は、技量の向上が遅れる。基本はRC造とS造の保有水平耐力計算である。
適判はほとんどの人が卒業組だが、中には構造設計の経験に乏しく、補助員からスタートした人もいる。
整合性をチェックすることには長けているが、工学的判断はイマイチの人が見受けられる。審査機関でゼネコン設計部出身の人は意匠・構造・設備共にバランスがとれている。
構造審査係りは、判定員の資格を持っていて当たり前と思うが、判定員の試験が3年に1回では、受験する気がなくなるのではないか。受験者が少なくても良いから、毎年試験を行うことを願う。チャレンジ精神が技術者の向上心をくすぐるものである。

スウェーデン式サウンディングの半回転数

Nswの上限は150とするので、quの最大値は120kN/�uとなる。
ところが、Nswを763、qa=487などとした報告書を見かけた。quが大きくなるので、2ｍ平均も大きくなる。
何が原因でNswが大きいか解明せず、大きな値を採用することに疑問がある。玉石に当たったのかもしれない。
それなりの地耐力が必要なら、標準貫入試験で地層を見極め、平板載荷試験を行う。

一貫構造計算BUS-6 計算結果をExcel/Wordで二次利用

一貫構造計算BUS-6 計算結果をExcel/Wordで二次利用
この機能は便利だ。他のプログラムでも試してみる。
https://www.youtube.com/watch?v=DS-DSWqQDkU

二次利用する目的は、計算結果を利用することなので、応力図は WORD ではなくEXCEL に貼り付け、その後の計算はEXCELで行う。

変断面の断面係数

変断面の断面係数を積分で計算したところ、略算と比較して誤差6%で、X方向は危険側、Y方向は安全側の誤差となった。
面積が等しい矩形に置き換えて計算していたが、略算の方法を見直すと少しは精度が上がりそうだ。
深夜に数学は昔から変わらない。こんな計算はCADで計算できるが、ブラックボックスは嫌いなので、たまにはEXCELで計算する。確認申請の指摘事項の回答に加えることにする。

地震と暴風

地震と暴風が同時に来るものとした計算書を見た。
念入りに計算したつもりかもしれないが、これの抜けているところは、地震と暴風が同じ方向から来るとしていたことである。そもそも過剰設計だ。
地震と暴風それぞれに方向があるので、地震はX方向で、暴風はY方向の負加力かもしれない。
どうせ計算するなら、組合わせて計算してみたら面白そうだ。
同時に異なる方向2か所で大地震が発生したら、どうしましょう。

改修工事の設計

改修工事の設計は、新築のみ設計している人には難しい。
SRC造の設計の経験がない人が増えたことで、耐震診断や耐震補強工事に手を出せない構造設計者もいる。
レントゲンで骨を見るように、柱や梁の鉄筋がイメージできなければならない。鉄筋はレーダー探査を行う。

昔、ミャンマーの僧院に泊まっていた時、夜中にカンボジアから来た若い僧侶が高熱を出した。医師で僧侶でもある Dr. U Sunanda が診に行ったが、「大変だ、医者に見せろ」と言う。「先生、しっかりしてよ」と言いたかったが、後で友人に聞いたら皮膚科の医師であることが分かった。

特殊荷重を想定する

生産施設の設計は個々の荷重条件を整理し、特殊荷重をリストアップすることから始める。
同時にディテールをスケッチして関係者に配布し、意見を出してもらう。

計算式を思い浮かべて考える

構造設計に関しては、計算と関連付けて理解することが必要である。
計算を思い浮かべると判断しやすい。
施工に関しても同様で、力学的な作用を理解すると自ずと答えが出るのである。

あえて4号建築

許容応力度計算を行わず、あえて4号建築として設計することがある。
難しくすることもなく、4号建築として成り立てば、それはそれでもよい。
だけど、やるべきところはやる、という方針である。正式には提出しないが、許容応力度計算でバックデータを作っておく。

高さ関係の情報の整理

平面図の寸法が重要なことと同様に、構造設計では高さ方向の寸法が重要である。
特に塔状建物になるかならないかの判定では、最高高さが重要になる。ﾊﾟﾗﾍﾟｯﾄの高さも疎かにできない。
RCの場合は躯体の外面のスパン、鉄骨造や木造は柱芯のスパンを基準にする。こんなことにも定義があるので、定義を理解するだけで判断できる。
高さは平均地盤面からの高さとするが、X方向とY方向で建物と地盤が接する高さが異なる場合は、建物と地盤が接する高さを最も低い高さとすることもある。構造上の地下階と意匠の地下階の判定は異なる。
高さは一次固有周期を求める際の高さである。それ以外は影響しない。
決まり事を理解する場合、計算方法を頭の片隅に置いておくと判断しやすい。

ピロティ対策

structure No.76 2000.10 P.39より
ピロティ対策
・層間変形角1/200以下、剛性率0.6以上とする
・偏心率0.15以下とする
・柱鉄骨(SRC)は地中梁まで埋める
・1階では、2階の50%以上の枚数の耐震壁を配置する
・1階柱・壁の総断面積は2階より大きくする
・ピロティ柱は曲げ降伏先行とし、保有水平耐力時にN/Noを0.4以下とする
・Qu/Qunは1.20を目標とする
ピロティ柱
・1階柱・壁の剛性率は2階より大きくする
・短期許容耐力（Ma）は設計応力（Md）の2倍以上とする
・柱のランクはFAまたはFBとする
・保有水平耐力時には柱ヒンジを発生させない

構造図は施工図

小規模建築の構造図は施工図として使える図面とし、躯体のフカシやサッシュアンカー、サッシュまわりのアゴの形状まで書く。乾式の耐火間仕切りも構造図に加えることを考えている建物がある。
それら以外は好きなように施工してもらう。
どうも、この意匠設計者は分かっていないな、と思って聞いたことがある。今までコンビニの内装設計を専門に行っていたという人がいた。彼は構造設計は建設会社が行うものと思っていた。確かに、それも良いことである。鉄骨は鉄骨製作工場が設計するものもあり、システム建築やＨグレードのファブには構造設計部門をもつ会社もある。
中小のファブも、構図設計部門をもつと受注に有利になる。木造のプレカット業者が構造設計を行うようなものである。構造計算と製作図の同時進行とするメリットがある。
だからといって、鉄筋の加工工場が構造設計を行うかといえば、そうではないが、こんなやり方も悪くないかもしれない。元請けの建設会社は、躯体が打ち上がってから、内外装の仕上げを行うのである。これなら躯体工事の現場管理ができない監督でも対応できる。

地盤調査の位置

地盤調査を行う位置は概ね敷地の中央である。
スウェーデン式サウンディングは建物の4隅と中央が原則だが、既存の建物があって出来ない場合は、適当に場所を選び、出来る所で行えばよい。どう考えても、それしか出来ないでしょ。
建物解体後に5ポイントの試験を行うのだから、その段階ではっきりする。

壁式鉄筋コンクリート造の梁成は450が原則

窓を設けて余ったところが梁ではない。
壁式鉄筋コンクリート造の梁成は450が原則である。
混構造4階建ての1階WRC造は、WRCの4階建ての1階とみなす。
梁がしっかりしていないと、終局せん断耐力が出ないので、保有水平耐力が小さくなる。
基礎梁も同様で、壁の耐力を発揮するためには基礎梁が重要である。

上階の梁成が小さい時は、反曲点高比0.5を0.6あるいは0.7とし、梁の負担を小さくすることも考えられる。
究極的には梁端ピンで、反曲点高比1.0になる。