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一戸建て住宅の安全性はどのように確かめる?構造計算3種類を比較

家づくりノウハウ
公開日:2023.07.28
最終更新日:2024.05.13
R+house守山・多治見の家づくり写真
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家づくりノウハウ
公開日:2023.07.28
最終更新日:2024.05.13

一戸建て住宅の安全性はどのように確かめる?構造計算3種類を比較

災害対策を施した家
地震や台風など、自然災害の発生は防ぐことができません。家族の命を守るためには、いざというときに備え、安全設計のマイホームを建てる必要があります。今回は、一戸建て住宅の安全性を確保するための構造設計および構造計算について、解説します。

目 次

構造設計とは

家を建てる際には、3つの設計が必要です。1つは、家の外観や間取りなどをデザインする「意匠設計」。2つめは、空調、電気設備など快適な室内空間を作る「設備設計」。3つめは、土台や骨組み、柱の配置など、家の強度と安全性能にかかわる構造を作る「構造設計」です。

構造設計は、地震や積雪などを想定し、安全性、経済性、機能性を考慮して行われます。

家の安全性能を確かめる手段

住宅の調査
構造設計が適切に行われ、家の安全性能が保たれているかどうか確認する手段は、3つあります。

建築基準法に基づく壁量計算

建築物の安全性能については、建築基準法で最低限の安全基準が定められています。この仕様規定に基づいて行われるのが、壁量計算です。床面積に応じて、耐震・耐風のために必要な耐力壁(筋交いなどを用いた壁)の必要量は異なります。

耐力壁の量のチェックなので、比較的単純で簡便な手段です。

住宅性能評価基準による安全性の検討

住宅の品質確保の促進等に関する法律に基づき、新築住宅において、住宅性能表示制度が導入されています。地震や火災、劣化、省エネ等級のほか、防犯や光・音環境まで、さまざまな性能が評価され表示されるようになりました。構造の安全性に関する規定に準じて構造設計を行います。

施工前と施工後に審査・調査があります。等級を認定してもらうための申請は任意です。

構造計算

構造計算は、家の安全性能を力学的な視点で評価し、判断するための手段です。先の2つの方法と比べ、大変複雑な計算式と、建物に使用する部材一つひとつの詳細な荷重データなどが必要で、手間とお金がかかります。しかし、安全性については最も信頼のおける確認手段だと言えます。

一定規模以上の木造住宅、鉄筋住宅で義務化されています。

構造計算の種類

家を建てる人々
構造計算には、ルート1〜3までの計算方式があります。数字が大きくなるに従って、より細密な構造分析を行う計算方法になっています。

構造計算は、耐震、耐雪、耐風性能に関係する計算です。

許容応力度計算(ルート1)

応力とは、外部から加わる力に対し、物質内で起こる抵抗力のことです。建築物に使われる各部材に、中規模の地震(震度5強程度)によって外部から力が加わった後も、部材のもつ応力を超えることなく損傷がない状態でいられるかどうか、計算式を用いて検証します。

許容応力度計算は、建物の安全性を測るための基本となる構造計算です。

許容応力度等計算(ルート2)

ルート1に加え、建築物の各階の硬さのバランス(剛性率)や重さと硬さのバランス(偏心率)等を計算式を用いて検証します。たとえば、下層階が壁のない柱だけの駐車場である場合、上層階と硬さのバランスは異なります。このような建物の場合、外部からの力が加わり、倒壊してしまうおそれもあります。計算により、安全性を保てる範囲の構造設計を行わなければなりません。

保有水平耐力計算(ルート3)

ルート1、2に加え、建物に水平にかかる地震力に対し、どれだけ崩壊せずに粘り強く耐えられるかを検証する計算式です。大規模建築構造物で用いられる方法です。

建築基準法の改正にともなう変更点

指示をする一級建築士
これまでの建築基準法では、木造2階建てまたは床面積500㎡内の家は4号といって小規模建築物の扱いになり、審査省略制度の対象になっていました。日本のほとんどの一戸建て住宅がこれにあたり、構造計算は不要だったのです。

しかし、令和7年4月からは建築基準法が改正される予定で、いわゆる4号特例が縮小されることになります。木造平屋建て延べ面積200㎡超、木造2階建ての家は、構造計算が義務化されます。

この改正によって、高い安全性能を持った安心して住める家が増えるでしょう。

高水準の構造計算を行うためには、専門のスキルを持つ一級建築士の資格者が必要です。工務店によっては、自社で構造計算できないというケースもあると推察できます。

これから新築・注文住宅を計画している方は、構造計算のできる建築士が在籍している工務店を探してみましょう。

岐阜県多治見市の地震災害

阪神淡路大震災で倒壊した家
岐阜県多治見市は、かつては美濃と呼ばれていた地域です。美濃地方のなかでも東濃にあたります。美濃では、過去に大きな地震がいくつも起こっています。

古いものでは、1681年の東濃地震、1855年に続いた頻発地震があります。近年でいえば、1891年(明治24年)に、マグニチュード8.0の濃尾地震がありました。当時、岐阜県美濃地方、愛知県尾張地方に大きな被害が出たことが記録されています。

岐阜県多治見市の災害リスク

岐阜県多治見市では、地震による災害リスクを小学校区ごとに表示した防災マップを公開しています。今後予想される、阿寺断層系による地震、東海、東南海連動地震、多治見市直下型地震のなかでも最も規模が大きいと思われる多治見市直下型地震を想定したものです。

多治見市の中心には土岐川が流れており、地震による津波被害はないものの、降雨などによる水害リスクもあります。これから多治見市で家を建てようと考えている方は、ぜひハザードマップをチェックしてみてください。

岐阜県多治見市でマイホームを建てるなら「R+house守山・多治見」へお任せください

木目の重厚感があるLDK
R+house守山・多治見では、施工するすべての建物で構造計算(許容応力度計算)を実施しています。構造専門の設計士が、安全・安心な住まいをご提供します。岐阜県多治見市で新築・一戸建てを検討している方は、R+house守山・多治見にぜひ一度ご相談ください。

#注文住宅 #新築 #家づくりの基礎知識 #設計 #耐震

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