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構造部材の役割

木造住宅の構造設計では、どのようなことを検討しているのでしょうか。
検討ルートは複数あり、検討内容は各ルートによって違いがありますが、大まかな検討内容をご紹介します。

土台の役割

土台の役割

基礎の上に敷かれた構造材のことで、柱や1階床を支える部分から伝わる建物の荷重を基礎に伝える役割を果たしている。
土台を基礎コンクリート打設時に埋め込んだアンカーボルトによって基礎と緊結することにより、構造部材の浮遊・転倒を防いでいる。
※地面に近い部材のため、防腐・防蟻対策が必要となる。


柱の役割

柱の役割

梁・桁・胴差などを支えて鉛直荷重を土台や基礎に伝え、水平力にも抵抗する役割を果たしている。
建築基準法では、2階以上の建物の場合、隅角部などに通し柱または接合部を通し柱と同等以上の耐力を有するように補強した柱を設置するように義務付けている。(吹抜け等がある部分に関しては、通し柱のほうが不利になる場合がある)/p>


梁の役割

梁の役割

一般的に2階・3階の床を構成する構造材のことで、柱から受けた上部の荷重や床の荷重を直下の柱に伝えたり、柱と柱をつないだり床を支える役割を果たしている。
梁は、どのくらいのスパンに架けるかによって断面寸法を決める。また、2階の柱が載ったり、荷重が集中する梁は断面を大きめにするなどの対処を行う。


耐力壁の役割

耐力壁の役割

地震や風などの水平荷重(横からの力)に抵抗する能力を持つ壁のことで、柱や梁に比べて水平力に抵抗する能力が高い。筋かいや構造用合板などがこれに該当する。
構造設計では、耐力壁の量が地震力や風圧力に耐える量だけ備わっているかどうかを計算で確認するが、耐力壁は配置のバランスが重要であり、たとえ壁量が足りていたとしてもバランスが悪いと建物にねじれが生じ、倒壊の恐れがある。


接合部の役割

接合部の役割

木造住宅は、柱・梁・壁が一体となって地震などによる揺れに抵抗する構造のため、柱・梁・土台の仕口が外れると軸組としての力がうまく伝わらず、住宅が倒壊・大破することになる。
仕口等がどのように作られているかを確認し、必要な部分を金物などで緊結する必要がある。


架構設計

架構設計

柱と梁で構成された木造軸組工法では、柱の配置と梁の架け方を検討していくことが架構設計の基本となる。
また、建物重量や積載荷重、地震や風による横からの水平荷重を考慮し、なるべく荷重を集中させずに均等に分散させて鉛直荷重をスムーズに地盤に伝達させる必要がある。


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