ニカク工務店の建築技術

構造計算

構造計算とは「建物自体の重さ」「建物に載せる積載荷重」「積雪時の重さ」など建物にかかる全ての重さに加えて、その建物が地震や台風などの時にも耐えられる構造であるかを計算することを言います。基本的に、鉄骨造(S造)や鉄筋コンクリート造(RC造)といった非木造の建物や、マンションなどの大型建造物を建てる際に必要な計算方法です。
法律で定められている構造計算は、大きく分けて3種類あります。

構造計算の方法

構造計算の方法には、その強度確保に応じて「ルート1(許容応力度計算)」「ルート2(許容応力度等計算)」「ルート3(保有水平耐力計算)」の3段階があります。

許容応力度計算

「許容応力度計算」をルート1と言います。
建物自体の重さや建物内の人や物の重さなど上から下にかかる力と地震・台風による水平にかかる力に対して、全ての柱や梁の「許容応力度」の検証を行い建物の安全性を確かめる計算方法です。ルート1の考え方は部材のじん性(粘り強さ)にはあまり期待せず、各部材の強度で荷重に対抗する計算方法です。中規模建築構造物を対象としています。

許容応力度等計算

「許容応力度等計算」をルート2と言います。
ルート1に加えて、建物のバランスや接合部の破断防止、部材の局部座屈防止などを計算します。簡単に言えば、地震や台風が来た際に建物がどのくらい傾くのかを計算したり、建物の上下階の強度バランスを調べたり、重さと強度が偏っていないかを確認する計算方法です。大規模建造物で用いられます。

保有水平耐力計算

「保有水平耐力計算」をルート3と言います。
大地震が起きた際に建物の重さから破壊する力を換算し、建物が地震で崩壊せずに粘り強く耐えられるかを確認する計算方法です。大規模建造物で用いられます。

以上の計算方法は、数字が上がるごとに計算が複雑になっていきます。ルート1では中規模の地震で損傷しなければいい、という比較的単純な考え方を基にしていますが、ルート3になると、大地震が起きて建物が壊れても、崩壊せずに中にいる人命を守れるかといったところまで計算する必要があります。さらに、次に述べる適合性判定を受けなければいけません。

適合性判定

適合性判定は一定規模の建物について通常の確認申請とは別に、第三者機関に構造計算が適正であるかを判断してもらうものです。これは2005年に発覚した「構造計算書偽造問題」をきっかけに定められた制度です。2006年の建築基準法改正において、高さ20m超のRC造などは「都道府県知事」または「指定構造計算適合性判定機関」による適合性判定が義務付けられています。