建物に加わる力は「鉛直方向」と「水平方向」があります。
鉛直方向の力は、建物を構成する部材の重さである「固定荷重」と、人や家具などの移動する重さである「積載荷重」に分類されます。
この他に、雪の重さである「積雪荷重」も重要になります。
水平方向の力は、主に台風などの風圧力と、地震による地震力です。
風圧力は、建物の高さと形によって決まる単位面積当たりの風圧力を、風のあたる面積に乗じて計算します。
一方、地震による荷重は、地面の揺れに対する建物の慣性力によって生じる力で、加速度の大きさと建物の重さや形によって決定します。
構造計算では、計算した風圧力と地震力のうち、大きい方の水平力に耐えられるように設計を行います。
地震力が建物の方向に関係ないのに対して、風圧力は、見つけ面積に比例する事から風の方向によって生じる力の大きさが違う事があるので、注意が必要です。
間取り変更を伴う改築は、柱や壁、梁を入れ替えるので構造体が変わります。
その結果、地震に対する耐力不足が発生したり、耐力壁の位置が変わる可能性があります。それを防ぐ為に再度の構造計算が必要です。
最初は床面積に必要な耐力壁の長さを計算します。
足りなければ補強しなければなりません。
次に偏心率を求めます。
先ずは、家の重量を計算して重心を決めます。
同時に耐力壁の位置によって決まる剛心を決めます。
それによって判明する偏心率を計算します。
不適合であれば、耐力壁の位置を変えなければなりません。
伝統構法の家や古民家は耐力要素が違うので許容応力度計算法では対応できません。
それに対応する為に限界耐力計算法で解析します。
私たちは各部屋の配置を決める時、耐力壁の位置も同時に考えます。
この長年の経験によってやり直す必要はなくなりました。
家の建築を依頼された場合、設計と同時に工事費のバランスを考慮しなければなりません。家に対する要望を聞くのは当然ですが、同時に予算の限度も聞く。
そうでないと、設計が出来ても次の段階に進むことが出来ません。
ある程度の基本プランが出来たら、積算も同時にやる。
依頼者の要望をそのまま鵜呑みにしていたら膨大な金額になりかねません。
なので、各工種毎に数量と金額を明記して、依頼者と優先順位を決めていきます。
設計者の責務は、永く住めて丈夫で資産価値のある家を提案する事です。
その為に基礎、構造体、屋根、外壁等、取り換えの難しい工種に予算を優先します。
それを実現するには、設計者は図面を描くだけではなく、積算能力も必要です。
私たちは長年、お客様・設計者・現場担当者が三位一体となって家を創ってきました。
その結果が信頼と満足につながると考えています。
80年以上経った古民家は、地域にとって貴重な財産となります。
当然ですが、現在建てられている家とは構造も仕様も違います。
基礎の部分はコンクリートではなく、礎石の上に柱が直接立っています。
壁の部分は土壁で屋根は瓦葺きです。
改築工事を行う場合は耐震改修工事も同時に行います。
合板や金物に頼る構造とは根底から違うので、高度な構造計算をしなければなりません。古民家を改築するには、伝統構法に詳しい設計力が必要です。
改築工事は構造体を変える事になるので、大工職人の高度な技能も必要です。
梁や柱を入れ替えるには現場作業となりますので、ノコギリ・ノミ・カンナを自在に操る職人技です。
私たちは設計者も大工職人も、これまで何度も経験してきました。
もし、古民家を改築する時がありましたら、お声がけをお願いします。
2025年から建築基準法が改正され、木造の家をつくる場合でも構造計算が必要となります。
今現在は、3階以上か床面積が500㎡以上でなければ構造計算をしなくても許可が降ります。
その結果、殆どの設計者は構造計算・構造設計に無関心です。
日本は地震の国です。
いつ何時襲われるか分かりません。
その時に倒壊すれば悔やんでも悔やみきれません。
今後は、木造の建物であっても規模の大小に関わらず、構造計算が必要になります。
家を求めるには高額な出費を伴います。
その為には永く住めて財産価値の高い家でなければなりません。
私たちのつくる家は伝統構法による木組みの構造です。
木の特性を活かした大工職人の技術によって組み立てる高度な耐震性能を有する構造です。設計担当者は、それを証明する為に限界耐力計算法で構造計算を行います。
これによって安全性が数値によって明記されます。
