構造計算 | 建築用語と関係法令の説明

構造計算ってなに？

構造計算とは、建物にかかる力とその安全性を確認するための計算のこと。建築確認申請時には、構造計算書が必要な物と、不必要な物に分けられる。不要な物は、木造2階建て以下の住宅等、そして国土交通大臣から認定を受けたプレハブ住宅である。一方、木造3階建て、鉄骨造、鉄筋コンクリート造の住宅等は、構造計算適合性判定を受けなければならないため、構造計算書の提出が必要。豪雪地帯の屋根に積もる雪の重みや台風の風力、地震の横揺れや縦揺れ等を考慮し、構造設計一級建築士の有資格者が緻密な構造計算を行なう。また、広い開口部や複雑な空間のある建物の場合、不要とされていても構造計算を行なう方が良いか判断をする必要がある。

2024.01.27

建築の基礎知識について

建築用語『柱頭柱脚』について

柱頭柱脚とは、柱の中で、梁と接する上部と、土台やなどに接する下部のことです。おおよそとして考える部分であり、明確な部分はありません。構造的に考えた場合、両端は1／4ずつであり、残りの1／2は中央と考えることができます。これは、接合部として考え方が異なるためです。RCでは、配筋も変わってくる場所から柱ということになるため、梁の下から柱頭であり、基礎などから上面は柱脚と呼ばれます。木造建築の場合には、柱にかかる引き抜きの力に耐えられるように補強金物を使うことになるが、柱頭柱脚ともに同一の物を使わなければなりません。それぞれ対応した物が、強度やタイプごとに10種類程度あります。使われる補強金物は、構造計算やN値計算、仕様規定による。

2024.01.27

住宅の部位について

建築用語「お神楽」とは？増築方法の特徴や注意点

「お神楽」とは？お神楽とは、平屋の住宅で2階を増築するようなときに、通柱を使わず管柱のみで2階建てとする構造のこと。管柱とは、木造在来軸組工法の建物で階ごとに設けられた柱のことだ。一般的には3.5寸のサイズの物が用いられる。お神楽は、敷地や建ぺい率に余裕がないときの増築方法として適している。しかし、通柱を立てず、既存の建物に乗っかる構造となることから、2階の増床分荷重に耐えられない場合があり得る。そのため、既存建物の構造や基礎に不安がある場合、地盤や基礎部分・構造に対する十分な補強が必要。

2024.01.27

建築の工法について

構造計算書とは何か？

建築用語「構造計算書」とは、建築構造物や土木構造物などの構造計算の概要、仮定条件、計算式、試算結果などをまとめた書類のことです。構造計算は、いかに安全性を保てるかを確認する作業で、構造計画で決めた建築物の構造が、建物自体の重さである自重、室内に設置する家具などの積載荷重、積雪、風圧力、土圧、水圧、地震などの振動や衝撃などの外力に対して、どのような応力が生じるかを計算します。

2024.01.27

建築の基礎知識について

建築用語『主筋』

主筋とは、鉄筋コンクリート造の建築物において、主に曲げ応力によって生じる引張力を負担する鉄筋のことです。柱の主筋は上下に貫通する太い鉄筋であり、梁の主筋は上部と下部に水平に流れる太い鉄筋です。主筋がバラバラにならないように、またせん断応力に抗するために、柱には帯筋を、梁には肋筋をそれぞれ巻き付ける。構造の負荷を負担するのに必要な主筋の太さや本数は、構造計算によって決定されます。

2024.01.25

建築の基礎知識について

建築確認申請を徹底解説！申請の流れや必要書類は？

建築確認申請とは、これから建てようとする建物が建築基準法に適合しているかチェックを受けるための申請である。新築、増改築により建物を建てる際には、建築主は確認申請書を、役所もしくは民間の建築確認検査機関に提出し、建築物が建築基準法や条例等に適合しているか確認を受ける必要がある。この確認を受けずに工事を着手することはできない。住宅の場合の確認項目としては、延焼対策が取られているか、大きさに問題がないか、といった集団規定と、住環境や耐久性に問題がないか、といった単体規定の大きく分けて2種類ある。申請には、申請書類とともに、構造設計の手法によって図面が求められる。検査には、構造計算が不要な場合は7日以内、必要な場合には21以内の日数が設けられている。

2024.01.26

仕口とは？建築用語を解説

仕口とは、建築部材の接合方法の一種で、木材、鉄骨、鉄筋コンクリート等で、方向の異なる複数の部材をT字形または斜めに接合・交差させることを指します。その接合部分のことや、木材に刻まれたホゾ等をさす場合もあります。仕口は、建築物の強度や耐久性、耐震性を確保するために重要な役割を果たしています。木造建築の場合、仕口の種類は非常に多く、強度、見た目、伸縮やねじれ等経年変化を見越した配慮など、様々な要素を考慮して選擇されます。近年では、金物を使用して接合を行うことも増えていますが、金物に結露が生じることで木材の腐食・腐朽の原因となることがあります。そのため、仕口を設計する際には、金物の使用についても十分に検討することが大切です。

2024.01.27

建築の基礎知識について

建築用語『N値簡易計算法』をわかりやすく解説

N値簡易計算法は、引張耐力がその部分の必要耐力以上であるかを簡易的に計算する手法です。柱に生じる引張録は構造計算によって求められ、その数値以上の体力を有する接合化のものを選定するのが理想的ですが、実際には、構造計算によって柱の軸力を算定するのには非常に労力を要します。そこで、耐力壁の壁倍率から簡易的に引張力を算定する計算方法が「建設省住宅局建築指導課監修改正建築基準法(二年目施行)の解説」の中で提案されています。この計算手法がN値簡易計算法だ。この手法を用いて金物を選定することを一般的にN値計算と呼ぶ。 N値は、その回の柱の両側における軸組倍率の差、周辺部材による押さえの効果を現す係数、鉛直荷重における押さえの効果を現す係数、の3種類の値から計算される。

2024.01.27

建築の基礎知識について

建築用語「田植え」とは？その意味と注意点

田植えとは、コンクリート打設が完了してから、完全に固まる前に差し筋やアンカーボルトを差し込む手法のことです。差し込む動作が田植えの動作と似ていることからこのような名前が付いている。しかし、田植えを行なうと鉄筋の周りに気泡が生じ、鉄筋とコンクリートの付着力が低下することから、避けるべき手法とされています。また、田植え式では正確にアンカーをセットするのが難しく、所定の定着長さを取りにくくて粗雑な仕事になってしまうため、推奨されません。したがって、コンクリート打設前に、アンカーボルトなどを先に固定しておくことが重要であり、やむを得ない理由により、あとから鉄筋を刺す必要がある場合には、コンクリートが完全に硬化してから、構造計算上無理のない範囲で穴を空けるなどして対応する必要があります。

2024.01.27

建築の基礎知識について

地震力とは？～構造物への影響と計算方法～

地震力は、地震が起こったときに建物が地震動の方向と逆方向に受ける慣性力のことであり、建物の安全性の観点から重要視される外力です。一般的な構造物に地震力が作用すると、柱や梁と比べて床に大きく作用します。地震力は地面と水平方向に加わるため、建築物にとって被害が大きい力となります。地震力の大きさは、建物重量に依存し、軽い構造物ほど小さく、重い建物ほど大きくなります。建築基準法では、地震力を算出する計算式として、中程度の地震では建物の重量×0.2、大地震では建物の重量×1.0としています。この計算式は、地震動の大きさや建物の構造特性を考慮して定められています。構造計算をする際には、地震層せん断力係数、固定荷重、積載荷重などのデータから地震力を求めます。

2024.01.25

「躍る」の意味と建築用語としての意味

「躍る」とは、部材や道具が不安定になることであり、固定が不十分でぐらついたり、位置が定まらなかったりすることを意味します。このような事態を防ぐため、建物の構造設計は大きく「構造計画」と「構造計算」に分けて作業されます。「構造計画」では、まず依頼者からの要求条件に応える構造のシステムや、材料・工法を調査し、検討します。その後、意匠や設備との調整を経て、最適な構造計画が立案されます。「構造計算」では、構造計画に基づいて、建物を構成している部材が壊れることはないか、各部材はしっかりと結合されているかどうか、構造システムが組み上がった際に、求められる性能を満たしているかなどを、法律で定められた手順にしたがって計算し確認します。この計算手順と結果を表した「計算書」が作成されます。「計算書」は建物の性能を示す大切な情報です。

2024.01.27

建築の設計について

地震・暴風から建物を守る耐力壁

耐力壁とは、建物の横側からかかる力を支える壁のことで、建物の構造上、重要なものである。建物の横側からかかる代表的な力が、地震の横揺れや強い風圧などだ。建物は上下からかかる力には、柱による支えによって比較的強度があるが、横からの圧力には弱い。そのような力を十分支えるために、構造計算によって必要な箇所に耐力壁を設置する。木造建築の場合は、筋かいを入れた壁が耐力壁だ。鉄筋コンクリート造や2×4工法などでは、構造用合板などを使った面材と呼ばれる、広い面で加圧に耐える耐震壁がある。耐震壁の構造については、建築基準法第46条などにより詳しく規定。所定の方法で構造計算を行ない、釘の種類から打つ釘の間隔まで細かく指定がある。

2024.01.27

住宅の部位について

ホールダウン金物ってなぁに？

ホールダウン金物とは、地震等によって柱に水平に力がかかったときに、柱が浮き上がろうとするのを防止するために取り付けられる金具のことである。引き寄せ金具とも言う。木造建築物の耐震力を上げるために、1階部分では柱をコンクリートの基礎に直接緊結し、2階・3階では上下階の柱と柱、または柱と梁に取り付けられる。1995年（平成7年）に発生した阪神・淡路大震災で、柱が土台や基礎からはずれて倒壊したケースが多く見られたため、その教訓をきっかけに、2000年（平成12年）から建物の階数に関係なく、建築基準法の旧建設省告示1460号の表にしたがって、取り付けることが義務付けられた。ただし、N値計算または構造計算を行なった場合は、その結果にしたがって取り付けることとされている。

2024.01.25

建築の基礎知識について