地下室のある鉄骨造

小規模あるいは中規模の建物でも、地下室のある鉄骨造は地下1階の柱をSRCにする案に落ち着く。
ほとんどの場合RCで設計できるので、SRCはこんなところでもないと出番がない。
平面的にも立面的にも変形した建物は鉄骨造が対応しやすい。

3階建て高さ16mまでルート１

3階建て高さ16mまでルート１で計算できるようになると、保有水平耐力計算を行わなくて済む。
鉄骨造のルート3は、冷間形成角形鋼管の柱梁耐力比の検討を避け、標準せん断力係数0.2で計算できるというメリットがあるが、2x4工法のルート3は何のメリットもない。1次設計で反曲点高比0.5で計算できるという意味不明だが都合の良い計算ができなくなる。
軸組工法は耐力壁のバランスを調整して偏心率を0.15以内にすることができる。ルート1でよい場合でも、偏心率は0.15以下を目標とする。ルート2の場合はスジカイを使わず、β割増を避ける。

床荷重200N/�uの余裕

どのような構造を設計するにしても、床荷重200N/�uの余裕を見込むと、変更に対応できる。
型枠工事の費用が高騰し、床をデッキプレートにする案が出てきている。初めから鉄骨造で計画したものもある。
過去にも同様の時代があり、RC造でQLデッキを使ったり、鉄骨造でファブデッキを採用したこともある。
構造設計の常とう手段としては、最上階の荷重に余裕を見込むと、変更があっても驚かなくて済む。

小規模な建物では、鉄骨造で外壁を206のスタッドに構造用合板を貼り、サイディングで仕上げたことがある。
2x4工法の屋根に、スチールハウスの部材を使ったこともある。6/10勾配の屋根にしたら、材料が滑って困った。
鉄骨造にスチールハウスの部材や、2x4工法の部材を使うことはコストダウンに効果的である。

RC造でQLデッキ

型枠が高騰しているので、RC造でQLデッキを使うことを考える。6階建てのビルで経験がある。その他、あと施工の床に使ったことがある。
デッキを支持する短辺方向の大梁と小梁30mm、長辺方向の側面10mmのフカシが必要になるが、デッキ上のコンクリートが薄くなるので荷重は相殺される。合成床板なので配筋も少なくなる。矩形の床はよいが、向かい合う辺が並行でない床の場合は、型枠のほうが施工しやすい。現場が納得する方法とする。

これから設計する3階建て

来年4月1日以降に着工する3階建ては、軒高9m・最高高さ13mによらず、高さ16mまでルート1で計算できるようなので、微妙なところでルート2あるいはルート3になることはない。
現在工事中の3階建てで軒高を8.95mにしたものがあるが、そんな小細工はしなくて済む。微妙なところで軒高9mの制限を受ける場合は気が楽になる。

仕事は直ぐに始めない

仕事は直ぐに始めず眺めている。資料に目を通し、現地を見た上でメモ程度の検討を行う。
素案の欠点が見えてくるので、複数の案を比較する。2度設計するつもりで作業を開始する。
施工条件を考慮して設計するが、敷鉄板を施工するなど、仮設に費用がかかる現場である。杭の選定は杭打ち機械の重量で決まるので、本数は増えるが、なるべく小径のものを使う。

地盤改良後の平板載荷試験

50kN/�uの地耐力を得るために浅層改良を行っているが、地耐力の確認に平板載荷試験を行うことになった。
無駄なことだが、地盤調査報告書と地盤改良計画書、改良体の試験だけでは納得できないらしい。
ボーリングデータの結果から地耐力を計算したら、GL-1.8mでローム層の地山のところで100kN/�uの地耐力を得た。SSWの結果で基礎下端のレベルでの地耐力を計算したら、50kN/�u前後の地耐力を得た。
埋め土の部分が締まっていないので、浅層改良を行えば十分である。
浅層改良を行わなくても、地業工事で対応可能な範囲である。現場に地業工事を任せると判断できないので、地盤改良業者に依頼することにした。そのための浅層改良である。
平板載荷試験を行うと 100kN/�uは出るだろう。極限支持力 300kN/�uを確認すれば分かる。300kN/�uでも極限値が出ないかもしれない。小さな現場で、反力を受けるための大きなユンボを持ってくるのだろうか。
気が済むまでやってもらおう。
そんな無駄なことをやるなら、現場と設計の皆さんで、美味しいものでも食べに行ったらよいと思う。

水平構面

4.5mmのチェッカープレートも、座屈しなければ水平力を伝達することができる。
大きな水平力ではないので、水平ブレースを入れずに済ませた。鉄骨階段のディテールは描き始めるとキリがない。主要な部材だけを決めれば構造は成り立つものだが、構造設計者が詳細図を作成するようになった。

変形した建物

敷地なりに設計すると変形した建物になる。斜線制限や日影規制のため柱の傾斜や中折れがある。
一応建物はつながっているものの、くびれや大きな吹き抜けがあり、剛床の仮定が成り立たないものもある。大きな建物の一部の吹抜けならよいが、そうでもない。
久しぶりに円弧滑りの計算を行う。プログラムのバージョンアップを行っていなかったので、最新版は新規購入扱いである。カラーで表示され、結果が見やすいものもある。

3階建て高さ16m

2025年4月1日着工から、軒高9mという制限がなくなり、3階建て高さ16mという規定に変わる。
これを待ち望む設計者は多い。しかし、高度地区の規制は変わらないので、多くの場合は現状と大差ない。
微妙に9mを超えてしまう場合は、やりくりが楽になる。これから設計する建物は新基準で設計することになることもあるので、意匠設計者は十分理解することが必要である。
駆け込みで着工するのではなく、今回は遅らせることにメリットがある。

地震地域係数は廃止すべき

地震地域係数は廃止すべきではないか。
地域係数が0.8の地域は、地震時の水平力を0.8倍にすることができるが、その地域は東京など一般の地域の0.8倍の大きさの地震が来るわけではない。地震が来たら、地震の大きさは何処も同じではないか。
だから、そのことを施主に説明し、九州の地域係数0.8あるいは0.9の地域の建物でも地震地域係数を1.0として計算したことがある。

木造の研究者は限界耐力計算がお好き

木造の研究者は限界耐力計算がお好きだ。よく分からないが、何が良いのだろう。計算してみないと実感できない。
それにしても難しいことがお好きな教授がいる。木造は簡単にいきましょうよ。
耐震診断のように、終局耐力で計算するほうが良いのではないかと思う。RC造の耐震診断は、1968年、日米の共同研究から始まっているので、両国の基準に共通的なところがあるのかもしれない。

地耐力50kN/�uの確認

ボーリングデータに基づき、関東ローム層の地耐力50kN/�uを確認する場合、計算で求めることができる。
耐圧盤の接地面がローム層の地山に到達しない場合、その間を地盤改良する。根入れ効果を考慮することもできる。
地山を確認することが何より大切なことで、計算で地耐力を確認することは付け足しである。

鉄骨造

ショッピングセンターの鉄骨を眺めていると、工夫された究極のローコスト建築であることが分る。
多くのデータを持ち、手慣れた設計者が設計していることだろう。規模が大きいので、接合部に関しては大量生産ができるというメリットがある。小規模な建物で真似ても、メリットは少ないと思う。

構造計算の方針を決める

意匠図を見て、構造設計に関係のあるところをチェックする。
WRC造で階高が3.5mを超えていたら、3.5m以下にしてもらう。構造計算ルートを決め、使用する構造計算プログラムを選ぶ。
検討項目や特殊荷重の入力方法の違いで、使いやすいプログラムがある。厄介なのは、混構造の上下分離モデルである。上下の計算を行ったり来たりするので、その度にデータを手入力で修正する。最下層は余裕をみて計算すると、上部の計算結果に振り回されない。
X方向地下1階・地上2階、Y方向地上3階という場合もある。方向別にAi分布を計算する。

地盤改良は適用範囲を確認する

地盤改良は適用範囲を確認する。適用範囲が木造3階建てまでというものがあるので、業者に地盤改良を依頼する場合は、必要地耐力だけではなく、建物の構造と規模を連絡することをお忘れなく。
業者の担当者も、木造3階建てと思い込まずに、念を押すくらいのことは必要である。

D19は圧接しなくてもよい

小規模建築の一部の梁にD19を使うことがあるが、定着長を含み定尺の鉄筋で間に合う場合は圧接する必要がない。鉄筋の定尺長は5.5mが標準だが、6.5mも流通しているので、現場に搬入可能なら6.5mを使う。
WRC造の梁は開口部の上下で、壁の部分で重ね接手とする。応力状態で判断するが、D16とD19を重ね接手で接続することもできる。
一部の梁にD19を使い、使用本数が少ない場合は、圧接を行わない設計のほうが経済的で、ひと手間省けるのではないですか。
因みに鉄筋の最大定尺長は原則として 12m であり、それはトレーラーで運搬可能な長さである。

意外に伝わっていない

基礎形式をベタ基礎として指示していたが、直接基礎の独立基礎の図面が出てきた。
意匠設計者と業者の営業を介しての連絡なので、見積書は出てきても、その根拠に誤りがある。業者の設計に関しても、任せきりにせず、細かく指示しなければならないことが分かった。
業者の技術屋と直接話す必要がある。

設計に関するコンサル業務が増加

構造設計は大きく２つの業界に分類される。ゼネコンと住宅産業である。
住宅産業に属する構造設計者の大半は木造専業である。住宅産業に従事する意匠設計者は圧倒的多数であり、中規模木造建築や耐火構造に興味をもつ人たちも増えた。その中には成り行きで木造以外の設計を受注する設計事務所もある。混構造の下だけ設計を依頼されたことがあったが、分岐点の設計の調整が難しく、コンクリート天端で渡して次の設計ができる人は少なかった。この下だけの設計をシステム化すると、上は好きなように設計してもらうことができる。審査機関からの質疑対応は、こちらが行うことになることが多かった。
混構造は意匠と構造の参考図を先に配布し、構造詳細図を先に作成することで、矩計図の作成に役立ててもらう。その際、高さ関係の寸法が流動的なため、CAD図はパラメトリック変形で対処できるようにする。
RC壁の壁芯が木造の芯と異なることが多いが、通り芯は木造の壁芯で決め、RCの壁は寄り寸法を調整する。仕上げ厚の調整で二転三転することがあるので、設計方針にその旨を記載し、壁芯のズレに対する質疑が出て来ないようにする。微妙に耐力壁の長さが異なると言って、質疑が出てくることがある。

二次部材の計算プログラム

二次部材の計算もKT-SUBなどで計算することが増えたが、荷重拾いの根拠の説明を加えたい場合はエクセルで計算するほうがまとめやすい。
連続小梁の計算では、略算と精算とでは応力が異なるが、昔ながらの略算で差し支えない。シンプルで分かりやすい。一貫計算のデータを読み込んで二次部材のデータとすることや、一貫計算で二次部材まで計算可能になったが、後で微調整することを考えると、一貫計算と分けたほうが都合がよい。