2018年04月09日

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08日

もう一息『2x4壁式』

WRC造を含む2x4工法の構造計算ができるプログラムは、東京デンコーの『2x4壁式』しかないが、混構造の下部構造の計算との連携処理にひと手間かかる。WRCの計算は『壁麻呂』そのものなので、『壁麻呂』を理解した上で『2x4壁式』を使う。
上下に壁が連続しない場合の計算で、上階の壁端部の軸力を、下階のRC梁が受ける計算で、地震時の正負加力を考慮した特殊梁荷重を入力できないことが欠点である。
混構造の計算が一発でできる計算プログラムとして使いたいので、この点を改良してもらいたい。木造の構造計算プログラム全般に言えることだが、アンカーボルトのコーン破壊の計算も含めてもらいたい。それほど難しい計算ではないので、機能の追加は容易だろう。

『2x4壁式』が使えるユーザーは、どのくらいいるだろう。使える人を2人(A)知っている。どちらも、全ての構造形式を設計している構造設計者である。あと2人(B)、ある程度は使える人がいる。その他には、プログラムを持っているが、使っていないと思われる人が2人(c)いる。それらの段階をA,B,Cとすると、圧倒的にB とC の人が多く、A は僅かと思われる。B の中には、構造設計一級建築士の資格を持ち、木造以外の構造を設計できる人がいる。


posted by TASS設計室 at 19:30| 2x4工法

2018年04月07日

やはり評定が必要

二転三転したが、評定が必要になったものがある。
構造計算指針が完備すれば、構造計算に乗せることができると思う。
耐震診断や耐震改修では評定が当たり前であり、個別の特殊事情に対応しやすくなる。
・軽量鉄骨造
・木造軸組工法
・2x4工法
・スチールハウス
の中で、保有水平耐力計算が難しいのがスチールハウスである。2x4工法と同じようなものだが、薄板にビス止めが災いしていると思う。2x4工法でも、壁の剛性で計算する場合は、ビスではなく釘を使う計算を行う。釘がぐにゃぐにゃ曲がりながら、地震のエネルギーを吸収する。釘には、粘り強さがある。
ビスは耐力は高いが、粘り強さがない。粘り強さがないということは、塑性率が小さくなり、構造特性係数Dsが大きくなる。だから、スチールハウスの保有水平耐力計算が難しい。
行き着くところは、塑性変形で、構造特性係数Dsがポイントになる。
5月はDsが大きい建物の設計を行う予定が入っているが、最終的には1Gの水平力で、許容応力度計算が成り立てば良い。RC造では、Ds=0.55として、許容応力度計算を行い、保有耐力計算に代えたこともある。

posted by TASS設計室 at 02:30| 構造設計

2018年04月06日

2x4工法9階建て

2x4工法9階建ての計算を行ってみた。
1階はWRCで、その上に8階の2x4工法を載せた9階建てである。
軒高27m、最高高さ29.5mとした。
プログラムの適用範囲を超えているが、計算できることを確認した。
posted by TASS設計室 at 16:32| 2x4工法

基礎の根入れ深さ

基礎梁のせいは、建物の高さの8%以上とすることが一般的で、基礎の根入れ深さは、建物の高さの6%以上とし、塔状比が2.5倍を超えるときは8%にする。
壁式ラーメン鉄筋コンクリート造 設計施工指針 に書いてあった。
基礎梁が弱いと、基礎梁にヒンジができてしまい、保有耐力が上がらないので、最低でもこのくらいだ。

posted by TASS設計室 at 12:22| 構造設計

混構造・平面異種構造の設計

今まで設計した木造を含む混構造・平面異種構造は、次のようなものがある。
1階がRC, WRC, Sで、2〜3階が2x4工法または軸組工法または軽量鉄骨造は定番である。
・1階RC + 2〜5階2x4工法
・RC造2階建てと軸組工法2階建てを、エキスパンションを設けずに接続
・2x4工法3階建ての1階の一部に鉄骨造の架構を組込む
・軸組工法2階建ての1階の一部に鉄骨造の架構を組込む
・S造3階建てとS造4階建てのエキスパンション部分を接続して耐震強度を上げる
・斜面地の雛壇状の建物
平面異種構造ときたら、直ぐにエキスパンションを設けるという考え方は短絡的すぎる。
これらの計算には、上部構造は東京デンコーの『2x4壁式』、下部構造は構造システムの『BUS-6』を使っている。
構造システムの『HOUSE-ST1』と『FAP-3』や『BUS-6』がリンクしたら便利になる。
posted by TASS設計室 at 09:33| 構造設計

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