日本は地震をはじめとした災害が多い国なので、マイホーム計画では自然災害への強さも重要な要素となりますが、建物の安全性を確認する手段のひとつが構造計算です。構造計算とは、文字通り建物の構造を計算することで、木造3階建ての住宅には実施が義務付けられています。

建物に加わる力の計算について

建物には、重力・地震力・風圧力・積雪荷重など様々な力が加わることが想定されますが、このような力が加わった際の安全性を確認するために実施されるもので、荷重計算・応力計算・変形計算・断面算定などが行われます。

荷重計算は、建物自体の重さや建物に加わる力についての計算です。建物自体の重量を算出した上で、建物の床に乗せるモノの重さや雪が積もった際に屋根に加わる重量、地震が起こった際に建物に加わる力、台風などの強風時に建物にかかる風圧力などを算出していきます。応力計算は、建物に加わる重さや力が、どの部位に伝わるのかを調べるためのもので、地震や台風などの特別な力が加わった場合と、加わらない場合の検証を行います。

変形計算は、床や梁などのたわみや、地震力による層間変形角（水平方向への変形）などを調べるため、断面算定は、応力や変形に対して安全性が確保できるような部材の大きさを決めるための計算です。その他にも、上下階の硬さのバランスを調べる剛性率や、建物の重心と硬さの重心の偏りを示す偏心率、地震発生時に建物が瞬間的に大きく傾いた際の粘り強さを表す保有水平耐力などの計算も行われます。

構造計算の必要性

構造計算は、建物の安全性を確かめる手段として最も厳密な方法となっていますが、日本の木造住宅の中でこの計算が実施されているのは2割ほどに留まっています。自然災害への強さを示す指標には耐震等級や耐風等級がありますが、耐震等級3や耐風等級3を謳っている住宅の中には、その裏付けとして壁量計算しか行われていないケースが少なくありません。

壁量計算とは、壁の量のみで自然災害によって建物が倒れるかどうかを検証する簡易的な計算方法で、多くの住宅会社が採用していますが、あくまで簡易的な方法なので安全性には疑問が残ります。構造計算を実施した建物は、壁量計算のみで計画される建物よりも、建築費用が50～60万円ほど高くなると言われています。

しかし、建物の安全性は耐震等級3や耐風等級3を満たした設計を行った上で、構造計算を行うことで初めて担保されるものなので、マイホーム計画の際は実施しておくことをおすすめします。