2x4工法の通り芯の設定

建物の規模が大きくなると、kizukuri-2x4のように開口端部にまで軸を設定すると、軸の数が増えることと、開口位置を変更する際に手間がかかる。
無開口の壁に後から開口を設けるやり方のほうがよい。RC/WRCでは当たり前のデータ作成要領である。
木造住宅の業界は、30年前のプログラムが主流らしい。200�uくらいまでなら、それでもよいかもしれないが、作業効率を考えると、その時代は終わったのではありませんか。

木造の構造設計は構造設計事務所

木造専業の構造設計事務所があるが、木造の構造設計は構造設計事務所に依頼していただくほうがよい場合がある。エレベーターや鉄骨階段が付いたり、混構造になるとなおさらである。
リフォームの設計も構造設計者の仕事である。木造に限らず、改造や補強設計は新築のようにはいかない。

木造建築のエレベーター

木造建築のエレベーターは、鉄骨フレームを組むものが少なくなった。5階建てで鉄骨なしとしたことがある。
独立した架構にする場合は層間変形を考慮するが、扉のディテールをみると、一体化するほうが納まりがよい。
鉄骨は軸力のみ負担し、水平力は建物が負担するものとして計算しておけば、どちらに転んでも納まる。

勾配屋根の野地板のせん断耐力

勾配屋根の野地板のせん断耐力は勾配の角度により耐力が決められているが、流れの方向に直交する水平力に関しては低減しなくてもよいのではないか。(cosθ)^2 で低減していることは分かる。

木造の添え柱

木造で柱断面が不足する場合、添え柱を設けることがある。
例えば、105x105 に 105x45 を加え 105x150 とする。これば2x4工法の合わせ柱のようなもので、コーナー部が4-204以上になることと同様である。
ところが、この方法はめり込みに関してのみ有効であるという指摘が来た。釘を打ち一体化するので、軸力にも効果があるのではないか。このように返答すると、どこに書いてあるか根拠を求められるだろう。フカシの105x45の上には梁がある。
柱は同一等級の集成材にしているが、同一等級で105x150は無いので、対象異等級の集成材を柱に使うことになり、強度は弱軸方向の数値を採用する。

鉄筋コンクリート造が鉄筋コンクリートになったことで何が変わるか

ＲＣ規準の計算外の規定の扱いを個別に判断する。
矩形断面の最大せん断力は平均せん断力の1.5倍になるが、1.5倍が考慮されていない設計が見受けられた。
コンクリートのせん断力で梁の応力が間に合えば、スターラップのフックは必要ないという意見もあった。
基礎梁のスターラップの間隔が、梁成の2分の1以下とすることが計算外の規定にあるが、これも守られていないものがある。梁成を350mmでスターラップの間隔が200mmとなっているものがある。
木造の設計で、ＲＣ配筋標準図を添付していたが、木造専用のＲＣ配筋標準図が必要になる。

木造のＫ型スジカイ・多段スジカイ

木造のＫ型スジカイ・多段スジカイは大臣認定により使用可能、という記述（P.117）がある。
鉄骨造なら普通に応力解析しているが、木造の人たちは認定がお好きだ。
1か所、多段スジカイで設計したら、すかさず指摘が入ってきた。面の耐力に置き換えて、等価ならよいと思う。
木造でエレメント置換はないので、ブレース置換して計算するか。

木造の参考書には数値がない

たまに木造の本を手に取るが、木造の参考書には数値がない。読者は、それで満足するだろうか。
概論というやつだろうか。雰囲気は分かる。
この調子では法改正に対応できない。

鉄筋コンクリート造と鉄筋コンクリート

技術基準解説書で鉄筋コンクリート造と鉄筋コンクリートの使い分けが出てきた。
�@鉄筋コンクリート造
�A鉄筋コンクリート
�B鉄筋入りコンクリート
�C鉄筋混じりコンクリート
違いは何でしょう。

木造2階鉄骨併用でルート2

木造2階、スパン7.28m 鉄骨併用でルート2になるという指摘が届いた。
2階建てだからルート1-2、スパン12mまで可能だが、それではCo=0.3 になるので、ルート2が適切だ。偏心率と剛性率は収まっているので、スジカイのβ割増が入るが、ルート2が可能だ。偏心率を0.15以内にしておいて良かった。門型の鉄骨柱は鉄骨梁の軸力を受けるだけなので、合成効果は考えない。

木造の構造計算の比較

木造の構造計算書が届いた。なつかしい KIZUKURI で計算されていた。
よい機会なので、HOUSE-ST1 で計算する。興味本位である。
計算内容と見やすさを比較することが目的である。
木三郎でも計算して比較したいが、木三郎で計算するとデータの入力に時間がかかる。４階建てを壁の剛性で計算するか、保有水平耐力計算が必要な時しか使わない。

高強度の引抜金物

高強度の引抜金物を使うことがある。2x4工法は85kNがあるが、軸組工法は60kNまでの製品しかない。
同じものを2つ付けてもよいが、FH60とU35を柱の2面に取付け、60kN+35kNとした。鉄筋で言えば D16+D13 のようなものである。近接してM16のアンカーボルトが2本になるので、念のためコーン破壊の検討も加える。
壁倍率の上限を7倍にすると、無理な計画でも納まりやすい。その際の偏心率は0.15以下にする。無理な計画だからこそ偏心は小さくする。木造特有の0.3ではない。本来なら偏心率0.3の場合はFeの割増が1.5になる。

水平構面が成り立たないとき

木造平屋の許容応力度計算で水平構面が成り立たないときは、壁量計算にすれば水平構面の検討を省くことができる。野地板の釘ピッチを変え、水平構面のせん断耐力を上げると成り立つが、わずかに不足する時は火打ちを加える。
壁量計算で済む建物でも、構造設計に依頼することがあるようだ。

特殊荷重を妻壁として入力

HOUSE-ST1で、パラペットやバルコニーの手摺などの荷重を妻壁として入力すると、入力データを3Dで確認することができる。
梁に対する荷重を考慮しているだけなので、見やすいほうがよい。

タイル貼り 層間変形角1/200

木造住宅でタイルを貼る建物がある。
木造で層間変形角 1/200 を満足するには、壁倍率で計算する場合は7倍を上限として何とか成り立つ程度である。
こんな時は、計算方法を変えて倍率換算で12倍くらいの壁にするという選択もある。12mmの合板でCN75という設計である。
木造や鉄骨造で、外見が鉄筋コンクリート造に見える建物を好む人がいる。

木造専業の構造設計

木造専業の構造設計が定着したが、混構造やハイブリッド構造は難しいようだ。
普通の構造設計者が木造をメニューに加えると良いだろう。木造で無理やりラーメンにするより、剛接合の架構は鉄骨にしたらよい。

鉄骨造で床・壁・屋根を木造

鉄骨造で床・壁・屋根を木造にすると建物を軽量化することができる。
準耐火構造で建てることができる建物なら、このような計画は有利である。
鉛直ブレースの代わりに構造用合板の耐力壁にすると、究極のハイブリッド構造になる。H形鋼の柱の強軸方向をラーメン、弱軸方向を耐力壁で地震力を負担する。
木材の利用拡大を考えるなら、ハイブリッド構造という方法がある。
構造用合板の耐力壁なら、構造特性係数が0.25〜0.3程度なので、ルート３で計算しても不利にはならない。

木質門型ラーメンの耐力

木造門型ラーメンの耐力は意外と小さい。
偏心率0.3以下に納める場合は、並列にいくつか並べることになる。平面的な異種構造が普及するまで、まだ時間がかかりそうだ。
木造の業界は鉄骨やRC併用になぜ消極的なのだろう。剛性と耐力と接合部の設計の話しではないか。

木造の門型ラーメンより鉄骨ラーメン

鉄骨ラーメンを木造建築に加えたことがある。
柱脚を固定とするため、アンカーボルトを用いず、基礎梁にも鉄骨を入れたことがある。希にではあるが、S造でSRCの基礎梁とすることもある。
『木造ラーメンの評価方法・構造設計の手引き』2016年版　に評価方法が載っているが、同様の考え方で鉄骨の設計を行うことも可能ではないか。ハイブリッド構造である。
SRC造は鉄とコンクリートのヤング係数比を考慮して耐力を合成している。RC造も複合材料だが、特別な扱いは行っていない。圧縮はコンクリート、引張は鉄筋が負担する。その要領で鉄・木・コンクリートを組合わせる設計は可能である。
RC造の耐震補強は鉄骨ブレースを用いる。S造の耐震補強で、CLTや構造用合板の耐力壁を用いることもできる。RC造の耐震補強でもCLTや構造用合板で補強する設計方法もある。

混構造の計画と構造計算ルート

規模の大きな建物はルート３で決まりだが、３階建ては様々な選択肢があるので、計画には注意が必要だ。
鉄骨造のルート１はスパン6m、RC造は耐震壁付きラーメン、WRC造は偏心率の規定は免れるが、間口の開口が大きすぎて壁式構造が成り立たないこともある。そんな時はX方向・Y方向共に耐震壁を設け、無理やり耐震壁付きラーメンにする。ルート判別の壁柱量に注意する。鉄骨造のルート１は標準せん断力係数が0.3になる。
基本計画の段階で、この程度のことを考える。大雑把に計算して当たりをつけることも必要である。