家の構造を考えるには?
構造は家を建てるために最も重要な要素です。これを無視すると、建具の立付けが悪くなったり、家が傾いたり、台風、地震等によって倒壊の危険性が高まることがあります。
それを防ぐ為にはどうすれば良いでしょうか?
① 無理な平面計画をしない
2階の部屋の隅柱の下に1階の柱がないのは、典型的な無理なプランです。屋根荷重は、2階の柱から2階の床荷重を足して1階の柱に伝わりますが、その荷重を梁で受けると梁がたわみ変形をおこす為、それを防ぐために受け梁の断面を大きく取らなければいけません。非常に不経済な設計になります。
同様に外部から見て窓の位置がずれていると、上記と同じく梁に上階の荷重がかかり、不経済な設計につながります。不経済=無理な計画
② バランスのとれた壁配置とする。
ただ単に壁をバランスよく入れれば良いのではありません。ここで言う壁は 筋違い等入った構造耐力壁になります。これのバランスが悪いと、建物にネジレの力が加わり余計に倒壊しやすくなります。。
③ 金物を適切に正確に入れること
金物は部位によって入れ方が有ります。多くは釘と併用して仕様書が有り、それに基づいて金物を取りけますが、木材に取り付けますので、木材が割れない位置に入れなければいけません。
そのためには、十分な知識を持っていないといけません。
④ その他
基礎、地盤等、注意点が色々ありますが、ほとんど専門家に頼らなければチェック出来ません。
このような観点からも、家造りのパートナー(建築士)の力量が重要ですし、いかにそのような建築士を見つけることが重要となります。
ただ上記①、②の事は貴方にも十分に出来る事です。
安全な家を造るために
簡単なチェック方法です。
壁直下率、柱直下率を求めましょう。簡単な計算です。
先ずは平面図とマーカー(2色、ピンクと青)と透き通る紙(トレーシングペーパー)をよういします。
壁の直下率

2階平面図にX方向、Y方向に符号を付けます |

2階の平面図の上に透き通るトレーシングペーパーを置きピンクのマーカーで壁の通りを塗りつぶします。 |

そのトレーシングペーパーを1階平面図に重ね合わせて水色のマカーで壁の通りに色をるけます。 |

そうすると2階から1階に壁が在ろところは紫色となります。 |
こで重要となるのが、紫の壁(2階壁の下1階の壁が有る)にとピンクの壁(2階の壁のみ=梁の上の壁)の長さです。その比率を出します。 |
次にX方向とY方向毎に壁の長さを計算します。(分子が紫の壁、分母が紫の壁+ピンクの壁)その合計を出しそれを%で表します。 |
2階から1階まで壁が揃っている壁がどれだけあるかの比較です。
柱の直下率 赤青色鉛筆があるとわかりやすいです。
又下記の本では、1区画(1室の大きさ)が3.64m×4.55mを上限の一ブロックとして、
そのブロックの四隅には必ず柱を配置することが求められています。
そうしないと2階以上の荷重が梁で受けることになり、梁部材を過大に大きくして梁のたわみを
防止しなければなりません。非常に不経済になります。
日本の製材は3m、4m、6mが定尺寸法です。これを考えてみても4mを超える梁は、
集成材を使用するか、6mをカットしなければなりません。これもコストアップにつながります。
2階から1階まで柱が通って柱がどれだけあるかの比較です。
竜巻を考える。
建築基準法の壁量計算は最⼤瞬間風速は36m/秒程度を想定しています。
地震に対しては、軽い屋根の方が有利になりますが、風に関しては重い屋根の方が有利になります。
建築基準法では、軸組に対して筋違、金物等の基準がありますが、その上の小屋組には一切基準がありません。
従って、窓ガラスが割れて屋根が飛んだりした建物をよく見ます。(台風も同じ)
対策としては、
① 窓ガラスが割れないようにする。
② 小屋組にも金物を使用して補強をする。
③ 軒の出を少なくする。(軒先の垂木を止める金物を丈夫な物にする)
又、建物が殆ど原型を保って転倒した建物を見る場合がありますが、これは建物の周囲の土砂が巻き上げられ、基礎底面に風が入り込み転倒するメカニズムです。
対策としては、
地盤面から基礎底面までの寸法をより深くすることで、基礎底面に風が入 り込むのを防ぎます。
どちらにしても、その費用増加になりますので、竜巻等の風害の保証が有る損害保険にいることを勧めます。
又竜巻に遭遇した場合、窓、カーテン、雨戸等閉め、窓の無い室に入るとか、窓から離れた所にいるようにしてください。
参考図書 ヤマベの木構造 これ1刷で分かる! 木造の構造設計
著者:山辺豊彦 発行元:(株)エクスナレッジ
参考図書 安全な構造の伏図の描き方が誰でも分かる本
発行人:本間敦 発行元:(株)エクスナレッジ