壁が少なすぎる

木造で壁が少なすぎると、少ない壁で頑張らなくてはならない。
2x4工法でなくても壁線の1/4は壁にするという方針は理にかなっている。このくらいを目安にするとよいが、1/4ギリギリでは心もとない。無理な計画をすると、建物のプロポーション次第だが、短期で80kNくらいの引抜力が生ずることがある。高強度の金物の需要があるから、金物メーカーは高強度の金物を製品に加えている。
どうしても外周の開口を大きくしたい場合は、建物の重心位置にコアを設け、建物の中心に耐震要素をもってくる方法もある。
壁が少ない計画の場合、鉄骨ラーメンなら自由自在に設計できる。
森の中の一軒家ならよいが、住宅で壁が少なすぎる建物は住みにくくありませんか。

水平構面Q図

水平構面Q図（せん断力図）が出力されると一目瞭然、数値で示すよりも分かりやすい。
木造の場合、床構面のせん断耐力が小さいので、せん断力を伝達しきれないことがある。吹抜けがあるとなおさらである。

旧４号建築を許容応力度計算

改修工事の設計で、旧４号建築として設計された建物を許容応力度計算を行うと、水平構面の耐力が不足するところが出てくる。もともと検討していなかったので当然といえば当然だが、2階床面を下から補強することになる。
火打ちを加えるか、床下に合板を打ち付けて水平面の耐力を上げることを考える。耐力壁の耐力を調整するとクリアすることもある。
耐震等級3を望む人が増えている。木造住宅は耐震等級3が標準になってしまったようだ。

水平構面

RC造やS造のRC床なら大きな吹き抜けがない限り、水平構面の検討は行わないが、木造の場合は詳細に検討する必要がある。微妙なところで、もう一息ということがある。
4号建築で設計された建物の大規模改修で、耐震等級３・耐風等級２を取るために許容応力度計算を行っている。
耐力壁の耐力のバランスをとれば、床面に作用するせん断力は均衡がとれる。
木造2階建ての大規模改修は、壁量計算で設計されたものを改めて許容応力度計算を行うことになる。
引抜金物の追加とアンカーボルトの増設も出てくる。2m間隔のアンカーボルトM12では心もとない。
改修工事用の後付けの金物を使うことにする。引張さえすればよいので、スチールで製作してしまえば済むが、木造の施工会社には要求できない。カタログにあるものを使うしかない。

スターラップの間隔

相変わらずRC規準の計算外の規定が見落とされている。
梁のせん断補強筋の間隔は200mmいない且つ梁成の2分の1以下としていない図面を見かける。梁成300の場合は@150以下とする。

木造で鉄骨梁

木造で鉄骨梁を用いる場合、F値とヤング係数、鉄骨の断面二次モーメントを矩形断面に置き換えてデータを作成して計算した。こんな方法でも検討可能であることが分かった。
念のため木造の構造計算結果から梁に作用する長期と短期の軸力を拾い出し、鉄骨の計算を行った。
しかし、両端ﾋﾟﾝの梁や柱くらいは木造の計算プログラムで扱えるようにすると良いだろう。H形鋼のデータベースを用意しておくと使い勝手がよい。
鉄骨のラーメン架構も併用したいが、そのうち可能になるだろう。

４号建築のリフォームの確認申請

木造２階建て４号建築のリフォームの確認申請を行うと、３号建築になるので、許容応力度計算を行うことになる。４号建築は壁量計算とスパン表で設計しているので、許容応力度計算を行うと許容応力を超える場合がある。
2x4工法の場合は、簡易計算プログラムを用いて部材を決めているものもあるが、マグサで上階の梁を受けている場合は、マグサの耐力が不足していることがある。
そのような場合は、マグサの側面に梁に38mmのLVLを貼り付けて補強した経験がある。
LVLではなく、24mmあるいは28mmの構造用合板で補強してもよいだろう。マグサを取り替えないのは、荷重がかかっている部材を取り外すことを避けることが目的である。
その他には、引抜金物や耐力壁、水平構面の検討も必要になる。新築と同様の構造計算を行い、チェックすることから始める。

リフォームの確認申請

木造２階建て住宅のリフォームの確認申請の準備を始めた。
旧４号建築を新基準で許容応力度計算を行う。（house-st1 ver.9）
階段を付け替えるので、それだけで確認申請が必要になる。
鉄骨の梁もある。それを木造の柱に抱き合わせた鉄骨で受ける。

今までリフォームの設計を「ホームズ君」などの耐震診断プログラムで検討していた人は、ひとつハードルが高くなってしまった。
構造に関する法令が改訂される度に、構造から離れる人が出てしまう。
壁量計算と４分割法、N値計算も自分で行わない意匠設計者がいる。
これらの簡易な検討方法は、意匠設計者が自ら行うことを想定している。
そうでなければ、許容応力度計算を義務付ける。

もう１つ、平屋の木造は、新３号建築として設計する。
こちらは試しにエクセルで計算する。

柱に鏡を貼る

１階を大きな部屋にするために柱と壁を抜くリフォームの計画がある。
スパン7.28mになるので、施主の希望で鉄骨の梁で設計した。施工も難しい。
リビングルームにはソファを置くので、配置を考えれば柱が１本あってもよいだろう。
部屋を広く見せるなら、柱に鏡を貼ったらどうだろう。施主の希望をそのままこちらに伝えてきた設計である。
最終的には柱を入れる計画になると予測する。その際の柱は、細すぎると見栄えが悪い。仕上げ材と仕上げ寸法を考える。扁平な形状がよいと思う。
大幅にコストが下がり、施工もやりやすくなる。それを設計という。

技術基準解説書の木造の記述が増加

今まで木造に関してページ数は多くなかったが、技術基準解説書の木造の記述が増加するらしい。
セミナーの順番が、RC造とS造の前に木造が入っている。木造を聴いたら退席することを想定しているようだ。通常なら、RC造、S造、木造の順番である。
木造専業の構造設計者も、技術基準解説書を参照することになるのだろう。本が売れてよいことだ。
RC規準を持っていない木造専業の構造設計者は多い。だから計算外の規定を見落としている。

木造の屋根を立体解析

木造でも屋根含み立体解析したほうが良い建物がある。
勾配屋根の脚部の水平反力を求めることが目的で、その反力を桁を経由して耐力壁に伝達する。
鉄骨造で設計すると一発で求まるので、鉄骨造として計算してあたりを付けてから木造で計算する。

木造で鉄骨梁

木造2階建ての1階のリフォームで、スパン7.28mを希望する施主がいる。
施主も意匠設計者も、かなり分かっている人で、無理を承知で鉄骨を使っても改造したいと言う。
休み明けに図面が届く。
たわみ2cmというのは、けっこう感じるもので、たわみ1cm以内にしたい。

ハイブリッド構造

木造を含むハイブリッド構造の設計は、小規模なものであっても評定を取得することが必要になるのだろうか。
これこそ、構造計算指針や告示に盛り込めば、法適合確認を行うことで設計が可能になる。つまり、適判で済ませることができる。
木造4階は良いとしても、6階建てになると鉄骨を併用したくなることがある。強軸をH形鋼ラーメン、弱軸に木造の耐力壁を用いる方法もある。相変わらず木造の業界は、木造にこだわっており、軸組工法と枠組壁工法の融合にも後ろ向きである。2x4工法は北米からの輸入木材を使うことが主たる目的だから、あえて日本の規格と異なるものとしている。
構造は剛性と耐力と接合部で計算するのだから、それらが満たされれば、自由な組み合わせがあっても良いだろう。木造は特殊だという人がいるくらいだから、木造は構造の世界が違うのだと思う。
長らく４号建築の特例が廃止できなかったのだから、簡単に建てたいことはよく理解できる。

４号特例の再来

業界の要望で４号特例が出来たが、木造のルート２で適判不要、構造設計一級建築士の資格不要というのは、４号特例の再来に等しい緩和規定である。その結果はどうなるか、４号特例の状況と照らして想像する。
10年後に見直される。

木造４〜６階、適判なし

好きなように設計したらよいと思うが、木造４〜６階、適判なしになると、面白い状況になる。
現代の数寄屋造りかな。古語の「好く」には風流であるという意味があるが、伝統的な書院造りに対して風流な数寄屋造りが出現した。現代の木造は好き勝手な数寄屋造りである。
力学の基本はニュートンの著書『自然哲学の数学的諸原理』（ Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica）で、1687年に著された。当時日本では1685年（貞享2年）に徳川綱吉の生類憐みの令が発令された。しかし、五重塔は、それ以前に建てられた。

柱を抜いて大きな部屋にする

木造２階建て住宅のリフォームで、柱を抜いて大きな部屋にしたいという要望がある。
もともと４号建築は、許容応力度計算を行っていないので、荷重を拾い出して梁の検討を行っている建物は少ない。改造する場合の計画は、スケルトンにしたときに梁のかけ方を見れば一目瞭然である。
その部分だけではなく、影響のある範囲を検討する。
偏心率0.15以内に納めるよう耐力壁の配置を計画する。水平構面は直しようがないが、床下張りの釘を増し打ちすることで、床面のせん断耐力を少しでも増加させることを考える。床根太の下面から火打ちを追加するとか、天井面の水平せん断力を加算するなど、使えるものはなりふり構わず何でも使うという耐力アップの方法もある。

レンガ積みの建物は強いか

木造3階建てでレンガ積みの計画の相談を持ちもまれた。
事業主はレンガ積みがお好きなようで、木造3階建ての外壁にレンガ積みを採用したいとのこと。
レンガの平積みで、壁厚は10cmになる。比重2.0ゆえ、外壁の重量は 2000N/�uである。
ALC t=100 が650N/�u ゆえ、木造にしては、かなりの仕上荷重である。
タイル貼りの建物は 800〜1000N/�u 程度の仕上げ重量なので、層間変形角を1/200以下にするためには、壁の剛性と耐力を高める必要がある。
組積造としてレンガ積みのせん断耐力を考慮したいらしいが、フランス積み（フランドル積み）かイギリス積みにでもしない限り耐力は得られない。現在の建築基準法は適用できないので、建てることはできない。
打合せを行っている意匠設計者は、このくらいの選択肢を客に与えることが必要である。
僕の提案は、仕上げ荷重2000N/�u とし、レンガ積みをカーテンウォールとして面内および面外の応力に対するディテールを考えることである。

木造４号建築の梁

木造４号建築は梁の計算を行っていないものが多い。
梁の上に耐力壁が載る場合は要注意である。2階の壁の上には屋根が載っている。単純にスパン表で梁断面を決めていないだろうか。
2x4工法のマグサの梁であり、マグサで梁を受け、その梁の上に耐力壁があり、更に屋根が載る場合は要注意である。荷重を拾い出し、手計算で検討するくらいのことは必要でしょう。

リフォーム工事の梁と柱の検討

リフォーム工事の設計で、耐震診断プログラムで補強後の計算を行うが、柱を抜いたり、梁を架け替えたりする場合は、その部分の検討を行うことが必要である。
耐震診断のプログラムで処理可能な内容ではないので、手計算で補足することが必要である。ところが、木造の耐震診断プログラムの利用者の多くは、許容応力度計算ができないことが分かっている。荷重を拾い出して手計算で補正は無理だが、スパン表を用いて判断することはできる。
そこで、木造の耐震診断プログラムに、梁と柱の検討機能を加えたものが出てきても良いのではないかと考えている。1階の柱を抜くと、2階の梁に影響があり、2階の梁には2階の柱が載り、その柱は屋根を支えている。
木造の耐震改修設計は構造設計の仕事だが、現実には木造専業の意匠設計者が行っている。不安定構造に気づかず不自然な架構で施工され、地震後に発覚した建物もある。荷重の伝達と不安定構造を理解することが必要だ。

リフォームの構造設計

耐震診断プログラムを用いて木造住宅のリフォームの計算が行われているが、梁や柱の検討が行われていないことがある。部分的に柱や梁の検討を行うことが必要だが、大幅に改造する場合は、許容応力度計算を加える。耐震診断では、耐力壁と柱脚金物の検討を行うまでで、柱や梁の許容応力度のチェックは行っていない。
スケルトンにして改造する場合は、最初から許容応力度計算を行うことがある。改造後の耐震診断を行い、評点を示す。２つのプログラムを使うことになり、手間はななるがダブルチェックになる。