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『技術屋の辛口コラム』

№11・構造計算を妄信するな。

( 大切なのは構造計画 )


『技術屋の辛口コラム』




地盤品質判定士  目黒碩雄

コンクリート診断士 目黒碩雄




№11・構造計算を妄信するな。 (大切なのは構造計画)


この項目では、構造計算書の本質といわれるものについて少し考えてみます。


●いわゆる構造計算とは、計画した建物が法令の基準に照らして安全であるかどうかを計算してチェックすること、と一応定義することができます。

しかしその構造計算の本質(仮定)は、前提条件に基づく計算結果に過ぎません。
そもそも自然現象は人間の仮定通りには作用してくれません。

他に方法がない為に、現在有る計算式で計算をしている現実があります。
したがって、現実の建物強度と計算結果が乖離した場合には建物は壊れます。
壊れなければこの仮定でよかったのかなーと思うだけです。


安全率の本質

一方安全率を大きく設定すれば、建物は安全になります。
しかし他の構造計算者より安全率が大きければ、その人には計算依頼は少なくなるという経済的な現実もあります。

結局、地震などで破壊されて初めて設計した建物の耐力が判るのであり、他の建物が地震でみんな破壊した場合に、1棟だけ健全であるような場合は安全率のとりすぎであり、一番最初に破壊した場合には仮定が間違っていたことになります。

最近では<実物大実験>で破壊までの地震波を与える装置があり、いろいろ実験をしております。
しかし施工品質の差異、実際の地震波と実験用の地震波との差異等があり、正確なところはわかりません。
そうでなければ、有名一流建築家が設計したといわれる公共建物が破壊するはずもありません。


●建築基準法との絡み

この法律1条の「目的」にはこのように規定されております。
 
この法律は、建築物の敷地、構造、設備及び用途に関する
最低の基準を定めて、国民の生命、健康及び財産の保護を図り、もつて公共の福祉の増進に資することを目的とする。とうたっております。

従って構造計算もこの最低の基準でしてあればOKであり、地震時に建物が瞬時にペチャンコ状態になり、中の人間が避難できなくなるような状態を防止しているにすぎません。

建築基準法が定められた戦後の昭和25年当時とは異なり、今の時代では災害時の建物に対する<要求性能>は、各段に高くなっているはずです。
中地震程度で建物に被害が発生するような建物では、満足しないレベルです。


●大切なのは構造計画=構造設計である事。

例えば商店街のある狭い敷地に、5階建の鉄骨造の店舗用途の建築物を計画しようとします。

当然店舗用の建物であり収益を上げるためには有効面積を広くする為、設計者は柱の本数を4本で計画するかもしれません。構造計算上は柱の強度を大きくすれば構造計算上は問題なく設計上は可能であり、何らの法令上の責任はありません。
むしろ設計の依頼者側からは、収益率の高い建物を設計してくれたと感謝されるかもしれません。

しかし、仮にこのような建物に<暴走老人>の車が突入して柱の1本が破損した場合には、建物全体が倒壊することになります。柱が3本では構造的に完全に不安定になる為です。

しかし、6本として計画した場合には、「ラーメン不静定構造物」の場合には他の柱が何とか踏ん張り倒壊には至らない可能性があり、同時に補修できるかもしれません。

構造計算はあくまでも単なる構造計画通りに忠実に計算する作業であり、それ以上のものではありません。
基本的に足し算と引き算の話でしかありません。

重要なことは、地盤の物性値の把握、構造形式の決定、計画予算、目標耐用年数の想定、地震時の許容被害の想定、etcを勘案して構造計画をすることです。
 
今の時代は、部屋の間取りから柱の位置、梁の位置、開口部(窓)仕上げ材等をパソコンソフトに入力すれば、全ての構造計算は1分以内で完了します。
木造の建物などは、鉄筋や鉄骨構造の建物とは異なり圧倒的に柱と梁の部材数が多いため、計算の結果をすべて出力すればA4のペーパーで厚さ2㎝以上になります。

「各論」計算の紙の枚数が多いからといって「総論」の構造計画に不備があれば、この構造計算書の信頼性はないことになります。このような計算書はメモ用紙にしかなりません。

よくハウスメーカーなどでは、顧客との契約時にたかだか2階建程度の住宅建物に数百枚の構造計算書を添付して、いかにも技術力をアッピールしておりますが、縷々述べたとおり<構造の本質>とはそれほど関係ありません。

このことは図面にも言えることですが、製本された図面枚数は数十枚もあるのに設計図面の中でも最も重要とされる「矩形図」が、添付されていない超一流のハウスメーカーがありました。
その反面、施主にとっては不必要ともいえる住宅備品の図面枚数が数十枚も添付され、いかにも細部まで設計してあるように見せております。

これらの図面はハウスメーカー側が下請業者に発注するときの見積書作成に役立てるためのものであり、作成目的はむしろ施工者に役立てる為の図面類であるとさえいえるものです。

心が痛みます。

構造計算書という言葉に惑わされてなりません。重要なのはその前の段階の構造計画を適切に策定することが重要となります。

雑感です。



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