2018年05月28日

木造2階建ての基礎梁

良くあることだが、木造2階建ての基礎梁のスターラップのフックを付けたくないという要望がある。
RC規準の計算外の規定ではフックを付けることになっている。一部の木造の構造計算プログラムでは、コンクリートの断面で、せん断力が許容値以内なら、フックを付けなくても良いという説明を書いているものがある。
また、別の木造用のプログラムでは、基礎梁のせん断力を1.5倍して最大剪断力とせず、平均せん断力としているものもある。
木造2階建てと言ってもRC造ゆえ、建築学会のRC規準を採用することが正当な考えではないだろうか。
しかし、鉄筋が入っていさえすれば良いと言うなら、それなりの規準を制定することである。軸組工法・2x4工法・スチールハウス・軽量鉄骨造は、どれも同じようなものである。
加えて言うなら、ベタ基礎の基礎スラブの配筋の間隔を30cmにしたいと言う人もいる。これもRC規準のスラブの短辺方向20cm、長辺方向25cmという規定に抵触する。D10 @300 という基礎スラブの配筋図を見たことがある。木造2階建て以下は、鉄筋が入っていれば何でも良いらしい。無筋コンクリートよりマシだとは思う。
このような状態で設計するのではなく、フック無し、平均せん断力で良し、スラブ筋の間隔 30cm でも良し、というなら、根拠のある規準を定めたら良いと思う。軸組工法と2x4工法で、相談して決めたら如何だろうか。
スチールハウスは鉄骨造に分類されているので、同じような応力ではあるが、軽量鉄骨造と同じグループになる。
posted by TASS設計室 at 02:49| 木造の構造計算

2018年05月25日

壁倍率に縛られている

木造の構造計算は、壁倍率に縛られている。
倍率という考え方は、木造専業の設計者には分かりやすいかもしれないが、壁の剛性と耐力で計算することを考えたらどうだろう。
柱の軸方向の変形を考慮したり、梁の上に載る耐力壁を検討する際には、壁の剛性を意識して計算する。
posted by TASS設計室 at 14:57| 木造の構造計算

2018年05月13日

木造住宅は甘すぎる

4号特例について、建築を全く知らない人に話したところ、『甘すぎる』という返事があった。
そう思うことは当然だろう。
一級建築士を持っていれば、建築の設計は何でもできると思っている。
骨折した時に皮膚科に行かないだろう。

4号特例とは建築基準法第6条の4に基づき、特定の条件下で建築確認の審査を一部省略する規定である。
http://jeri.asaren.jp/data/erihp/03_kakunin/k_01/k01-08.pdf?ver=1606
posted by TASS設計室 at 18:15| 木造の構造計算

2018年05月10日

CLTのひび割れ

今日、ある会社で、CLTのひび割れを見た。
3プライのCLTだったが、板割れを見て、鉄骨の板割れを連想した。
ダイアフラムに使うSN400Cに相当する品質の高いCLTや合板は考えられないだろうか。
posted by TASS設計室 at 21:08| 木造の構造計算

2018年04月30日

住宅産業は認定構法がお好き

住宅産業は認定構法が好きだ。
告示や法令の改正に影響力のある業界団体が、ハウスメーカーの集まりであるため、互いに牽制し合っている。
計算で求めることができることでも、確認申請機関では審査できず、適合性判定や評定の手続きを必要とするものがある。
施行令や告示で決められたことを審査するのであるから、告示に手を加えることで、設計の自由度が増す。
いつまでも壁量計算や壁倍率という計算方法が幅を利かせているようでは技術は進歩しない。
許容応力度計算くらいは出来るようになろう。基礎の設計も、スパン表に頼らずに設計しよう。


posted by TASS設計室 at 09:57| 木造の構造計算

2018年04月27日

混構造の計算

混構造の計算における下部構造の計算は、木造の脚部の応力を、下部構造に伝達する計算を行う。
今までは、荷重を平均化して計算していたが、それでは短期の軸力に対応できないので、細かく計算するようになる。RC梁に定着するアンカーボルトのコーン破壊についても検討するが、梁せいが小さいと、苦しい計算になる。そんな時は、木造の耐力壁の倍率を下げるか、耐力壁の位置を見直す。


posted by TASS設計室 at 15:34| 木造の構造計算

2018年04月26日

木造の設計者は委縮している

木造の設計者は委縮している。可能性を潰している。
昔の木造は、自由な設計が行われていた。
幼稚園の耐震診断で、曲面の外壁の桁にC形鋼、鉛直ブレースに16φの丸鋼が使われていた。大手設計事務所の代表が若い時に設計した建物であった。構造設計者は誰か分からないが、良い設計だ。
posted by TASS設計室 at 15:37| 木造の構造計算

2018年04月21日

中高層木造建築はハイブリッド化に向かう

今のままでは中高層木造建築は絶望的であり、ハイブリッド化を推進することが必要である。
平面的に異種構造を組合わせ、水平力に対する強度を確保することが必要である。
非耐力壁なら、軽鉄の1時間耐火で良いことを考えると、あえて木造の耐力壁にして2時間耐火にする意味があるだろうか。
RCコアの周辺に木造フレームとするほうが良いのではないだろうか。あるいは、木造のフレームの一部に、鉄骨および座屈補剛ブレースを配置するなど、強度と靭性を考慮した設計も考えられる。
いずれにしても、純粋な木造では、限界があると考えている。
建設コストを考えると、大断面の集成材の柱やCLTを多用することは不利になる。
posted by TASS設計室 at 23:01| 木造の構造計算

2018年04月18日

木造も立体解析

木造も立体解析する時期にきたのではないだろうか。
相変わらず壁倍率という古臭い方法で計算することは止めようではないか。
スジカイと面材を混用するので、剛性や耐力の計算が難しいが、出来ないことではない。

最も可能性が高いのは、構造システムの HOUSE-ST1 で、当面は HOUSE-ST1 と FAP-3 を組合わせることだが、BUS-6 でデータを入力して FAP-3 に転送し、MED-3 で断面検定を行うというのはどうだろう。
MIDAS なら、面材をFEM解析できるが、自分としては接合部の計算に慣れていないので、トレーニングを必要とする。
BUS-6 は、FAP-3 の形状データを入力することにも使うことができる。Googleのスケッチアップで作成した立体のDXFデータをFAP-3で読み込む方法もある。

2x4工法やスチールハウスなどの壁式構造は、利用者が少ないので、機能の拡充が遅れている。ユーザーの意見を聞かず、備えるべき機能を一気に加え、ユーザーを牽引するくらいでないと、ユーザーが増加しない。
posted by TASS設計室 at 18:48| 木造の構造計算

混構造の構造計算プログラム

混構造の構造計算方法を改める時期がきた。
今までの計算例では対応できない。
上部構造
・木造軸組工法
・2x4工法
・軽量鉄骨造
・スチールハウス
下部構造
・RC造
・S造
・WRC造
これらの組合せになるが、長期荷重時、短期荷重時、終局時の上部構造の応力を、的確に下部構造に伝達する計算が行われていないことが現状である。
手計算では煩雑になりすぎて対応が難しいので、コンピュータで計算したいが、それらの組合せの計算ができるプログラムは、不完全ではあるが、東京デンコーの「2x4壁式」しかない。
保有水平耐力計算を行う場合は、終局時の計算も行わなくてはならないが、上下の建物を分離せず、一発で計算可能なプログラムは皆無である。
木造の高層化に対応したプログラムも必要だ。
集成材の柱を、マルチスプリングに置き換えて計算することができるプログラムは、国産では、構造システムのSNAP、名城大学のSPACEくらいしかないのかもしれない。
集成材の柱に鉄筋を通したものとして計算するなら、RCの柱として計算することもできそうだ。
posted by TASS設計室 at 00:00| 木造の構造計算

2018年04月15日

混構造の計算

今までは混構造の計算で、木造の固定荷重をスラブ上の荷重として平均化して計算していたが、その方法は通らなくなった。大勢には影響ないが、上部構造の偏心が考慮できないことと、短期の軸力が適切に考慮されないからである。
この計算に対応するためには、下部構造の構造計算プログラムは、下記のものを使うことになる。
・BUS-6
・SS-3(SS-7を持っていないのでSS-3)
・HOUSE-WL(WALL-1を持っていないのでルート1に限る)
他にも使えるものがあるが、耐力壁端部の地震時の軸力を入力できることが条件である。正加力・負加力に対応することが必要なので、壁麻呂や2x4壁式では、計算できないことはないが、荷重データを入力する際に工夫が必要である。
壁式構造のルート3の計算では、Co=0.55 として、許容応力度計算で済ませてしまう方法もある。終局時の応力を、短期許容応力度以内にするのだから安全側の計算となる。

posted by TASS設計室 at 22:33| 木造の構造計算

2018年04月11日

木造建築の規模拡大

木造建築の規模拡大が望まれているが、耐火構造と大スパンに対する対応次第である。もう1つ、高層化がある。
木造軸組工法、2x4工法、スチールハウス、軽量鉄骨造が該当する。
・耐火構造
・大スパン
・高層化
2x4工法は、もうすぐ2時間耐火が実現するらしいので、高層化に有利になる。
しかし、これらの工法は、準耐火構造がコストパフォーマンスが良い。
木造は、高層化よりも、他に活路があると考えている。
重量鉄骨と2x4工法を組合わせたことがある。X方向鉄骨ラーメン、Y方向枠組壁工法というものである。
鉄骨の弱軸方向の耐力に2x4工法の耐力壁を使った。
鉄骨造のALCは耐力壁にならないが、CLTや2x4工法の壁を耐力壁として使うことを考えたい。
posted by TASS設計室 at 00:56| 木造の構造計算

2018年04月09日

木造軸組工法と2x4工法

木造軸組工法と2x4工法の両方を設計する人は少ないらしい。
両方設計することで、知識の巾が広がり、相乗効果が得られる。

posted by TASS設計室 at 01:01| 木造の構造計算

木造建築の躯体の固定荷重

木造建築の柱や梁などの躯体の固定荷重は、床や壁に平均化して考慮することが一般的に行われている。
ところが、大断面の集成材を使ったり、2x4工法で壁端部のスタッドの本数が多くなると、適切に荷重が拾われないことがある。それらを考慮して床や壁の荷重を求めても良いが、鉄骨造の計算のように、部材の単位長さ当たりの重量をデータベースに入れておき、部材の長さを乗じたら良いのではないだろうか。釘や金物の重量も考慮すべきと思うが、そんなことを言うと嫌われる。適当に均して考慮するだけで良いが、どの程度の重量になるかは、把握しておく。
posted by TASS設計室 at 00:36| 木造の構造計算

構造の相互乗り入れ

構造設計も相互乗り入れが必要である。
『木造は特殊だ』とか『ゼネコンの設計者は木造を知らない』と言われることを聞くが、建築構造は鉄とコンクリートと木でできている。料理人が肉と魚と野菜を使うようなものだ。
自動車がハイブリッドになってきたのだから、建築も積極的にハイブリッド構造を取り入れたらどうだろう。

posted by TASS設計室 at 00:27| 木造の構造計算

2018年04月06日

水と油、木と鉄

水と油のように、木と鉄の相性が悪い。
木造の構造設計者と非木造の構造設計者も相性が悪い。
ハウスメーカーとゼネコンも相性が悪い。
ディテールを工夫すれば難しいものではない。その際、鉄骨の梁の中心に建物を載せることを考える。外周部に回廊を設ける場合は、違和感なく納まる。
posted by TASS設計室 at 02:46| 木造の構造計算

2018年04月05日

法的に混構造の定義を決めよう

混構造の定義と運用が、審査機関により異なることは好ましくない。よく聞くことだが、木造の一部に鉄骨を使うと、すぐに混構造とみなされ、馬鹿の一つ覚えのように保有水平耐力計算を要求する審査機関がある。
平面異種構造も、RC/SRC/Sでは、昔から設計している。木造が含まれると、極端に判断が厳しくなることは何とかしたい。
ルート1は無理でも、ルート3ではなく、ルート2にできたら良い。木造が主体の構造設計者は、構造設計一級建築士を持たない人が多いので、ルート1で設計可能な範囲を増やすほうが良い。

posted by TASS設計室 at 23:15| 木造の構造計算

混構造を設計する準備

混構造を設計する準備として、荷重の受け渡しを明確にする図面を作成する。
木造の耐力壁、支持壁のある通りを通り芯図として作成し、その下にRCまたはSの通り芯を決める。
その際、柱や梁の寄り寸法を考慮して上下関係を決める。木造部分の通り芯を建物全体の通り芯とする。
上下で通り芯が異なると、図面や計算書が見にくいだけではなく、荷重の伝達の計算がやりにくい。
壁や柱からの固定荷重は、等分布荷重あるいは集中荷重として梁に加え、地震時の軸力や引抜力は、正加力。負加力を考慮して梁上に集中荷重として加える。
先ず、通り芯をしっかり決める。

posted by TASS設計室 at 17:13| 木造の構造計算

ルート1の次はルート3ではない

ルート1が成り立たないからと言って、いきなりルート3になるものではない。ルート2がある。
RCのラーメンでは、耐震壁付きラーメンで柱壁量を満たせばルート1になるが、ルート2−1、ルート2−2という選択肢がある。偏心率が0.15以下という制約が加わるが、可能性がないわけではない。
ルート2の審査ができる審査機関に確認申請すれば、適合性判定は必要ない。

posted by TASS設計室 at 15:12| 木造の構造計算

小難しい計算が好きな人がいる

RC+木造の混構造で、地震力を限界耐力計算で求めている大手の会社がある。
普通にAi分布を求めて、作用する地震力を求めたら、大した差がなかった。
このケースでは、3階は限界耐力計算 91.6kN に対して Ai分布では 84.1kN、2階は 153.3kN に対して 148.1kN になった。
誰がコンサルティングを行っているか分かっているが、小難しい計算を行わず、普通にAi分布を求めたほうが良いと思う。しかし、Ai分布では層重量と一次固有周期だけで計算しており、建物の剛性は考慮されないので、より詳しく計算したいなら、固有値解析を行い、Ai分布を精算したほうが良いと考える。
久しぶりに、限界耐力計算にお目にかかった。

posted by TASS設計室 at 10:29| 木造の構造計算