木造住宅(木造軸組構法住宅)の設計
お客様のご要望に応えるべく基本プランを提示し、実施設計を行うのですが。
建築基準法に基づき、これを満たすのは当然ですが、木造住宅のほとんどは、鉄筋コンクリート造、鉄骨造とは違い、構造計算していないのが現状です。
木造住宅の構造計算は、基本的に義務ではなく(木造3階建、耐震等級住宅、大規模、etcを除く)、設計者の責任において設計されています。
それでは、設計者が構造計算無しにどのように設計しているかと言うと、
設計者の経験則やプレカットの簡易チェック、大工の経験則などを総合的に判断しています。
ここで、気になるのが設計した建物の構造の根拠が経験則に基ずくものであり本当の答えを知らないことにあります。
特に、本当に必要な梁の大きさは構造計算なしには答えがわかりません。
そこで、木造構造計算ソフトを用いて構造のチェックを行っております。
耐震等級の要件をすべて満たす設計も可能になっておりますが、コストも時間もかかるため、現在は構造チェックのために使用しています。
これにより、建物の構造の根拠を導き出すことが可能になっています。
誤解しないでほしいのですが、経験則は非常に大切であり、構造計算ソフトで解析すると柱、梁の強度は概ねパスします。
反対に構造計算ソフトで限界まで梁の大きさを小さくも出来るのですが、私は経験則に従っています。

実際の地震の時にどのくらい揺れるのか?、倒壊しないのか?
設計した建物が、実際の地震でどのようになるのか?、実際起きてみないと分かりません。
実物大起震装置で、大手ハウスメーカーなどは実験及び検証しておりますが、一般的ではありません。
そこで、wallstatによる起震シミュレーションを行います。
wallstatによる起震シミュレーション
wallstatとは木造軸組構法住宅を対象とする数値解析ソフトウェアです。
京都大学生存圏研究所、国土交通省国土技術政策総合研究所、国立研究開発法人建築研究所、東京大学大学院での開発者の研究成果を元に製作されました。
パソコン上で木造住宅の数値解析モデルを作成し、振動台実験のように地震動を与え、 最先端の計算理論に基づいたシミュレーションを行うことで、変形の大きさ、損傷状況、倒壊の有無を視覚的に確認することが可能となります。
このwallstatを用いて、実際に設計した建物を起震シミュレーションし、倒壊のリスクや建物の弱い所(ウイークポイント)を設計に生かすことが可能になります。
●実際に建築した建物の起震シミュレーション
建物の設計の流れ
1. お客様と基本プランの打ち合わせ。
2. 実施設計(構造体を経験則で設計)。
3. 一般的な建築基準法に適合しているか?をチェック。
4. 木造構造計算ソフトによる構造をチェックし、設計に反映。
5. Wallstatによる起震シミュレーション。
6. 起震シミュレーションの結果を基に設計に反映。
7. 建築確認申請。