構造計算

「ほとんどの木造住宅は構造計算をしていない」
この事実をご存知ですか?

見えない構造だからといって責任までも隠れてしまって良いものではありません。
現在の建築基準法は、木造2階建て以下の住宅に関しては、「構造計算」をしなくて良いという例外を認めています。その代わりに木造住宅は、ある一定量以上の耐力壁を設ける基準を守らなければいけません。
「壁の量」で家の安全を決めるということは、一見、たくさんの柱や壁がある家が強そうに見えるものですが、使用する木材の品質や構造を組上げる接合方法は、現在のところ各社まちまちで、本当の強さを科学的に検証するレベルに至っていません。

無印良品の家の工法(SE構法)は、国土交通大臣認定の「構造計算」システムにより、人の安全を守る建物に、どのくらいの力が加わり衝撃に耐えられるのかを証明するため、耐震や耐久性能など、本質的な住宅基本性能を科学的に証明し、本当の強さを実現しています。
無印良品の家では、全棟でビルや架橋、大型建造物と同じこの「構造計算」を実施し、「SE構法性能報告書」をご提出しています。

鉄骨造や鉄筋コンクリート造、大規模建築物と同じ手法で行う「構造計算」[構造計算]

集成材やSE金物といった部材の強度が分かっていること。
接合部に強度の基準があること。構造部材や接合部などの強度が一定の基準値を満たしていること。
これによって初めて、家の安全性を数値で証明する構造計算が可能になります。
「無印良品の家」では、一般的な木造住宅の建築基準法施行令46条による壁量計算は行いません。ビルなどの大規模建築物と同じ手法を取り入れた構造計算を行っています。
さらに、独自の計算方法として、部材1本、接合部1カ所ごとの力を細かく解析したりしています。
こうした構造計算により、家にどれほどの力が加わるのかを、一棟ずつ、個別に計算しています。

構造計算により、地震や台風などの天災に備える[構造計算]

SE構法は、日本国内の建築に関する技術評価などを担う、一般社団法人日本建築センターの構造評定を取得しています(評定番号:LW-0020)。日本の住宅は統計的に、築後一度は大地震や台風に見舞われると言われています。そのためにも、構造計算による地震の揺れや風の力をあらかじめ想定した家づくりが重要です。

地面からの力を受け止める耐圧版[構造計算]

地面からは建物の荷重と同じ圧力が生じています。この力は、基礎の耐圧版によって受け止められますが、地面からの力は均等ではなく、場所によって力が異なるため、力のかかり具合によってゆがみが生じます。耐圧版が弱ければ、ひび割れることもあるため、「無印良品の家」では、設計時に最適な厚さや鉄筋の太さを選択しています。

最適な基礎を設計するためのFEM解析[構造計算]

住宅を支える基礎構造は、地耐力や地域特性などを総合的に判断して設計しなければなりません。「無印良品の家」の工法であるSE構法では、FEM(Finite Element Method:有限要素法)解析によって建物に加わる力を解析。これは従来の木造住宅における基礎の構造計算とは異なり、大規模建築物同様に、基礎梁と耐圧版とを合わせた状態で行う立体的な計算手法で、地盤に応じた強固な基礎設計を可能にしています。

圧倒的な構造強度が実現する大空間や大開口[構造計算]

「無印良品の家」では、高強度の接合金物や構造用集成材を用いることによって、従来の木造住宅を大きくしのぐ圧倒的な構造強度を実現し、柱のない大空間をもたらす大開口を 実現しました。

水平、鉛直方向の力を受け止める基礎梁[構造計算]

強い基礎を設計するためには、上部建物によって生じる力の分布に応じて適切に基礎梁を配置する必要があります。特にスパン※が大きい部分には、地面下からの圧力により反りが生じやすいため、梁の断面や主筋の本数を決定しながら、慎重に設計を行います。
※柱と柱の間に差し渡すことのできる梁の距離のこと。

地盤を知り、基礎を計算する[構造計算]

「無印良品の家」では、家を建てる前にまず地盤を調査し、その結果を元に基礎まで構造設計を行っています。上部構造から基礎構造へ作用する力の分布を明確に算出できるため、上部構造に適した基礎の計画が可能なのです。建物の接地圧(上部構造の重量+基礎の重量)と、地盤の強さを表す地耐力とを比べた場合、地耐力が上回るように設計します。