構造計算へのこだわり（１）- なぜ構造計算するか -

当社で建築する住宅は、規模や階数問わず全棟で構造計算をしています。
建築物を作るために最低限守らなければならない法律「建築基準法」では、一部の例外を除き木造は２階建てまでは構造計算（許容応力度計算）の義務付けはありません。

２階建て程度の小規模な建物は、法的には簡易な構造壁の配置やバランス計算をし、決められた補強金物を配置していくなどの方法で構造設計を進めればよいとされています。

では、なぜ全棟で構造計算を実施しているのか、当社として構造計算にこだわり、手間を惜しんでも全棟実施している理由をこれから3回に分けて解説していきます。

なぜ構造計算をするのか

先ほどの簡易な構造設計は俗に”仕様規定”と呼ばれていて、法律の中で決まった材料の組み合わせで一定のルールの中で作られれば安全性が担保されるとして出来上がっています。
作り方のルールが限定され、多少安全側でザックリしていますがその分、分かりやすさ優先、簡便性を優先し出来上がっています。また、最終的に構造を決めていくための判断が事実上、設計者や作り手に”まかされている”（←この言い回しが味噌）というのも仕様規定の特徴です。

それに対して構造計算（ここでは許容応力度計算を指します）では、一定の縛りはありますが基本的には性能が明らかで工学的にも構造力学的にも計算で安全性が確認できればよしとなっています。
仕様規定に比べてより自由に、より合理的・詳細に建物を安全設計できる方法でもあります。

例えば、構造計算をせず仕様規定で設計する場合、梁の断面算定は”適切に”とはいうものの、経験則で決まっていたり、決まったスパン表の中で決めていくことになり、曖昧というと語弊がありますが正確さという意味では今一歩。
反面、構造計算を行えば、その梁に掛かる重さを精度よく求めてそれに見合う断面を決めていけます。
その梁には屋根や壁から伝わる建物の重さ、床に載った積載物の重さ、時には雪の重さなど、ケースバイケースで様々な重さが荷重として梁には掛かります。

単純な構造であれば力の流れも経験則とそれなりにうまく一致しますが、現実には単純なケースはまれですので、その不可実さをなくし本当の意味で”適切に”設計できるのが構造計算のアドバンテージです。



勿論、構造検討は梁の断面算定だけではありません。地震力を受けた時、台風などの暴風時に安全であるにはどのような材料の接合方法が必要か、耐震壁かどれだけ必要か。また、積雪の重さや建物自体の重さで柱や梁などの構造材の太さや組み方は適切か。

そして、基礎の設計もこうした建物に掛かる力が分かって初めて合理的に設計ができます。上物の力を受けて、それに必要な耐えうる基礎コンクリートの断面や鉄筋量、基礎全体の形状が構造計算によって精度よく、実情に即した形で作ることができます。
よく誤解されている根拠のないベタ基礎最強説が意味をなさないのは言うまでもありません。

（次回「構造計算へのこだわり（２）- 構造計算で構造を最適化 -」へ続く・・・）

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