高い耐久性と堅牢性を持った住宅が求められています。日本は世界でも類を見ないほど地震の多い国ですし、地球温暖化の影響で台風の巨大化が指摘されています。

耐震等級と耐風等級が高い住宅を求める人が多ですから、ただ基準をクリアすればいいというレベルの低い目標は不適切です。構造計算の重要性も高まっています。

質の高い構造計算の重要性

構造計算とは、建物が直立しているための計算方法です。設計者は建物が耐えなければならない荷重と、その構造を構成する部材の特性を決定するために構造計算をします。

予算の観点からも、質の高い計算を行うことは重要です。プロジェクトの経済性を高めることにつながるのです。

多額の費用がかかっているため、構造計算では規格に適合した頑丈な建物を建設するための最も効率的な方法を探す必要があります。経験豊富な設計者たちは計算によって構造的な効率性を特定し、顧客のプロジェクトが意図した予算を達成できるよう支援します。このゴールを話し合って決めておくことが非常に重要です。

ただ構造が決まればよいだけではありません。許認可の過程では、構造計算の精度が重要な役割を果たします。

役所の担当者は基準に準拠しているかどうかを確認します。非準拠の計算書は、修正のために送り返されるため、予定を遅らせることになります。

荷重の計算と剛性について

建築計画は設計プロセスの最初の段階です。この段階ではクライアントが建築家とビジョンを共有し、建物の外観や機能、コストに関する意図を伝える機会があります。

そして建築家は顧客のイメージを設計に反映させ、図面としてまとめます。次にその建築物を支える構造体を設計します。この工程では担当するエンジニアがいくつかの計算を行うことになります。

まず建物に作用する荷重を予測する必要があります。建物自体の重さによって生じる死荷重や風、地震など自然の力による荷重です。

そしてエンジニアは設計荷重を算出する必要があります。これは構造体が処理することを意図した荷重で、設計荷重は規定荷重よりも大きなものになります。

これが決まると設計者は構造物の設計を行うことができます。構造部材の適切な大きさを調べ、剛性と強度を計算します。

剛性とは力を受けたときの部材の変形に対する抵抗力を意味します。部材の強度は、変形や破損を起こす前に耐えることのできる最大荷重を示します。

部材の強度を求めるには、その部材に作用すると予想される応力に応じて、曲げ応力またはせん断応力を計算します。