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今日のテーマは構造計算です。
みなさんは家を建てるとしたら丈夫な家を建ててほしいから、構造計算をしてほしいですよね。
でも「この家は構造計算をしてるので安心ですよね？」と聞かれた場合「それは中身によるなぁ」と思うことがあります。今日はそのことについて解説をします。

家づくりをしていると「構造計算をしてほしい」とお願いされることがよくありますが、そもそも構造計算って一体何なのかについては、わかる方とわからない方がいらっしゃると思いますので、まずはこれを解説します。

スケッチを見てください。
まず家が建っているとします。家というのは大体 2つの大きな力を受けています。1つが水平方向にはたらく荷重、もう1つが鉛直方向にはたらく荷重（主に重力）です。
この2つによって影響を受けていて、それをさらに細かく分けると水平方向の荷重というのは1番大きなものが地震の力、次が風圧です。

鉛直方向の荷重には3つあって、 ①が固定荷重です。家はいろんな物で組み立てられてますよね。それそのものの重さです。最近は屋根にソーラーパネルを載せたりするので、パネル＋屋根の素材（屋根瓦やガルバ）とかそのものの重さが固定荷重となります。
②が積載荷重です。これは変動します。例えば家族の人数とか置いておく家具（本やピアノなど）が当てはまります。
③が積雪荷重です。雪の重さですね。

家には、こういった水平方向と鉛直方向とで合計5つの力がはたらくため、それぞれに対して「この建物は安全なのか、耐えられるのか」ということを検討するのが構造計算の意味になります。

今挙げたものを検討するのですが、その構造計算にはランクがあります。
何のランクかというと構造の安全性です。

この安全性には仕様規定・性能表示計算・許容応力度計算の3つがあります。
安全性は仕様規定＜性能表示計算＜許容応力度計算となります。

それぞれに計算をした建物には名前が付きます。
仕様規定で計算をしたものは「4号建物」と言います。4号規定と言うこともありますね。
性能表示計算をしたものは「長期優良住宅」、許容応力度計算したものは「2号建物」と言います。ちなみに3階建てのようにノッポな建物や特殊な荷重を受ける建物が2号建物と言われてます。

それぞれに担保する法律が決まっていて、仕様規定はご存知のとおり建築基準法です。性能表示計算は品確法と言われているものです。許容応力度計算は建築基準法になります。なので「うちの会社は建築基準法に基づいて構造計算をしてます」と言われた場合、実は2種類あって安全性に差があるということになります。

仕様規定なら下、品確法計算なら中、許容応力度計算なら上です。僕は家を建てるなら最低でも品確法で計算したものじゃないとアカンと思います。

あとはそれぞれの計算法に検討事項というのが約7個あります。
壁量（壁の量の計算）・壁バランス・水平構面・柱の座屈・接合部・横架材・基礎とあって、1個1個検討することになります。

壁というのは垂直方向の計算なので、水平方向の強度もチェックしたり、建物は壁や床のほかに柱も構成されてるので、それもチェックします。ちなみに柱はすごい力が掛かるとポキっと折れてしまいます。これを挫屈と言って、それを検討するんですね。
また柱と横の梁との間には接合部があります。この接合部がキッチリはまっているかをチェックしたりします。

一番安全性のランクが低い仕様規定は、建築基準法をギリギリ満たす内容です。耐震等級1と言って簡易計算です。

1995年に阪神淡路大震災が発生しましたよね。あの出来事を機に建物の最低の基準を上げようとなって法改正を2000年にしました。それがこの仕様規定になります。最低限のルールをクリアしてるかどうかを確認するのが仕様規定なんだということを知っておいてください。

性能表示計算というのは、簡易計算にプラスアルファされた項目もあれば、水平構面に関しては床の倍率を検討したり、横架材とか基礎に関してはスパン表という早見表を用いて、より細やかで厳しいルールに基づいてジャッジをします。

許容応力度計算というのはルールがもっと厳しくなります。
例えば壁バランスの計算は4分割法という簡易方法ではなく、偏心率という形で細かい計算をします。また水平構面に関しても耐力計算をしますし、各柱の座屈や接合部、横架材や基礎に関しても許容応力度以下になってないかどうかの計算をしますので、とても細やかです。

それぞれの計算が目指すものを大まかに言うと、仕様規定は耐震等級1性能表示計算は耐震等級2、許容応力度計算は耐震等級3になります。

これだけ内容が違うのに、全部「構造計算」と表現できてしまうんですね。なので「うちの会社は構造計算してますから安心してください」と言われても、それが建築基準法に基づいたもので仕様規定であれば、安全とは言い切れないですよね。
長期優良住宅も同じで、耐震等級2の家も長期優良に含まれます。

一方で地震に強い家ということを考えると、耐震等級3にしたいですよね。なので長期優良住宅でも耐震等級3かどうかまでを確認されたほうがいいです。

最後にショッキングなことを言いますが、この耐震等級3にも種類があります。
品確法による耐震等級3なのか、許容応力度計算による耐震等級3なのかというのがあります。

プランや計算方法にもよりますが性能表示が出す耐震等級3よりも、許容応力度計算で出された耐震等級3の方が1.2〜1.3倍強度が高いケースがゴロゴロあります。

もし僕の娘が家を建てることになったら、許容応力度計算をしてもらいなさいと言います。場合によっては追加の費用がかかるので、そこでためらうことがあるかもしれません。その場合は「俺がそのお金出すから、この方法でしてもらいなさい」と思います。そのくらいいいということです。

先程、耐震等級3をおすすめしました。これは既にご存知の方も多いと思います。それに追加で耐風等級も意識してください。耐風等級2の家が良いです。許容応力度計算で耐震等級3の家でも、台風等級1の家は結構多いです。

構造計算の専門家に「森下さん。この家は耐震等級3ですよね？」と聞かれたので「そうです。それから耐風等級は2です」とお伝えしたら「あ、そうなんですね」と返されたことがあります。

デフォルトが耐風等級1の人も時々いらっしゃるので、耐風等級2にした方がいいというのも覚えておいてほしいです。

なぜかと言うと、最近は風による被害というのも増えています。強風で関西空港の陸橋に船がぶつかったり、千葉でゴルフネットがいきなり倒れたりというのがニュースになっていましたよね。

どちらの風も約50年前に起きた伊勢湾台風以上と言われています。今は、それくらい強い台風がしょっちゅう来る時代です。
伊勢湾台風を反省して作ったのが耐風等級1なんですが、伊勢湾台風クラスのものが来ても壊れなくて、かつ、その後も使っていけるという耐風等級が2になります。

僕は耐震等級３も台風等級2も、どちらもクリアしてる構造計算が最も安心かなと考えています。こうしたことも踏まえて構造計算の良し・悪しや安心感をチェックしていただくと、より満足できる家づくりにつながりますので参考にしてください。

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