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初心者向け!木造住宅の構造計算免除と耐震性を担保する方法

こんにちは、愛知・岐阜の注文住宅&リフォーム 長久手Studioです。
住宅建築のプロが納得できる家づくりのヒントをお話しするこのブログ。
今回のテーマは「木造住宅の構造のチェック方法」です。

当ブログでは何度か「木造2階建て以下は構造計算が不要。けれども必ず構造の検討はします」という趣旨のことを書いてきました。
例えばこちらの記事でも「3階建てにすると構造計算が必要になるけれど、ロフトなら不要。でも構造的に安全な強度を満たしているかどうかは必ず検討する」と書いています。

とはいえ、構造計算と構造の検討って何が違うのって思いませんか?
構造計算をしなくても構造の検討をするだけで耐震性を担保しているといえるのでしょうか?

大きな地震が相次ぐ近年、耐震性(=構造の安全性)は多くのお客様が気にされることのひとつです。
今日はちょっと専門的になりますが、木造住宅の構造の安全性を担保するしくみについて①建築基準法にもとづくチェック方法、②品確法にもとづくチェック方法の2つを解説します。

 

構造について規定する2つの法律~建築基準法と品確法

木造住宅の構造について規定した法律は2つあります。
建築基準法と品確法(ひんかくほう;正式名 住宅の品質確保の促進等に関する法律)です。
建築基準法は1950年に制定された法律で、住宅に限らず建築物全般について「敷地、構造、設備及び用途に関する最低の基準」(建築基準法第一条より抜粋)を定めています。
一方、品確法は1999年に制定された法律で、「住宅の品質確保の促進、住宅購入者等の利益の保護及び住宅に係る紛争の迅速かつ適正な解決」(品確法第一条より抜粋)を定めています。
つまり、建築基準法は最低限守らなくてはいけない基準で、品確法はより質のよい住宅をつくるための基準だといえます。

報道などで「耐震基準」という言葉を聞くことがあると思いますが、一般的に耐震基準といったときには建築基準法の基準を指しています。
それでは、それぞれの基準について簡単に解説していきましょう。

 

建築基準法にもとづく構造チェックの方法

建築基準法では、耐震基準をクリアしているかどうかを確認するために構造計算をしなくてはいけないことになっています。
構造計算とは

固定荷重・積載荷重・積雪荷重・風荷重・地震荷重などに対して、構造物がどのように変形し、構造物にどのような応力が発生するかを計算すること――wikipediaより

です。
いきなり難しいですね~。
建物には、建物自体の重さやそこに入る人や家具の重さがかかるほか、積雪や台風、地震などの力もかかります。
それらの力に対して建物がどんなふうに変形するか、変形しようとする力に対して建物が抵抗するときにどのような力が生じるかを計算で確かめようということです。
その計算結果を建築確認申請でチェックすることによって耐震性を担保しているわけなんですが。

ここで「2階建て以下の木造住宅では構造計算が不要」という話が出てきます。
いわゆる「4号特例」と呼ばれる規定で、「4号建築物」に当たる建物の場合、建築士が設計していれば建築確認申請で構造強度の審査が免除されるというものです。
4号建築物とは、次の条件をすべて満たす建物です。
・木造2階建て以下
・延べ床面積500平方メートル以下
・高さ13メートル以下
・軒の高さが9メートル以下
一般的な2階建て以下の木造住宅なら、まず4号建築物に該当しますよね。
これが「2階建て以下の木造住宅では構造計算が不要」といわれる理由です。
ただし、4号特例は構造計算書を添付しなくていいだけで構造の検討は必ずしなくてはいけません。
構造を検討する基準も建築基準法で定められています。
それが住宅会社が言う「構造の検討」の中身なんです。

構造の検討は建築基準法に定められた木造建築物の「仕様規定」にもとづいて行います。
具体的には、次の3つをチェックします。
①壁量のチェック:地震力と風圧力に対して必要な壁量を満たしているか確認する。
②壁量バランスのチェック:バランスよく壁が配置されているか確認する。
③接合方法のチェック:柱や梁などの接合部について構造上必要な耐力を算出し、その耐力を満たす接合金物を選択する。
要するに、必要な量の壁がバランスよく配置されていて柱や梁が適切に接合されていればよいということですね。
詳しい計算方法は専門的になりすぎるので割愛しますが、いずれも規定の数式を用いて算出し、基準を満たしていない場合は設計を変更しなくてはいけません。

構造計算に比べると簡単な方法ですが、建築基準法では2階建て以下の木造住宅はこの仕様規定を満たしていれば構造の安全性を満たしていると判断されます。

 

品確法にもとづく構造チェックの方法

次に品確法における構造のチェック方法を見ていきましょう。
品確法では住宅の質を向上させるためにいくつかの新しい制度ができましたが、そのひとつが住宅性能表示制度です。
その名の通り住宅の性能をわかりやすく表示する制度で、その項目のひとつに耐震性があり、耐震等級を用いてその家の耐震性を表示します。

耐震等級は1~3まであります。

耐震等級1:建築基準法に定める基準を満たした強さ / 数百年に一度発生する地震力に対して倒壊・崩壊しない。
耐震等級2:建築基準法の1.25倍の地震力に対して倒壊・崩壊しない
耐震等級3:建築基準法の1.5倍の地震力に対して倒壊・崩壊しない

 

耐震等級1と建築基準法の耐震基準が同等で、等級2と3はそれぞれ建築基準法の耐震基準より高い性能となっています。
建築基準法が最低の基準なのに対して、品確法がより質のよい住宅をつくるためのものだというのがよくわかりますね。

耐震等級は品確法の評価方法基準にもとづいてチェックしていきます。
具体的には次の6つの手順で評価します。
①壁量のチェック:床面積に対して必要な壁量を満たしているか確認する。
②壁量バランスのチェック:バランスよく壁が配置されているか確認する。
③床倍率のチェック(等級2以上):2階の床や屋根面の固さを算出(床倍率)、①で求めた必要壁量に応じた床倍率を確保する。
④接合方法のチェック:柱や梁などの接合部について構造上必要な耐力を算出し、その耐力を満たす接合金物を選択する。
⑤基礎のチェック:建物にかかる様々な荷重や外力に対して十分な耐力があるか、基礎の部材の種別や寸法を確認する。
⑥横架材のチェック(等級2以上):建物の自重や積雪荷重などに対して横架材(梁・桁など水平方向に架ける構造材)の強度が十分か確認する。
※項目①②④は建築基準法のチェック方法に準じる。等級2以上ではより詳細なチェックを行う。

性能表示の規定によるチェックをすると軸組構法による戸建木造住宅が、構造計算を行ったのと同様の精度で、構造の安全性をもつことを証明したことになります(公益財団法人日本住宅・木材技術センター『木造住宅のための住宅性能表示』より)。
ちなみに中島工務店では現在、耐震等級2相当を標準としています。

 

まとめ;2階建て以下の木造住宅の構造チェックとは

う~ん、やっぱり難しいですね・・・。
最後に、構造計算と建築基準法の木造建築物の仕様規定、品確法の耐震等級の評価方法基準をまとめておきましょう。

構造計算
建築基準法に規定されており、許容応力度計算によって建築物の耐震性を担保する。
木造建築物の仕様規定
建築基準法に規定されており、必要壁量・壁量バランス・接合方法によって構造の安全性を満たしていると判断する。
耐震等級の評価方法基準
品確法に規定されており、必要壁量・壁量バランス・床倍率・接合方法・基礎・横架材の評価によって耐震等級1~3を表示する。

 

法律上、最低限満たさなくてはいけない基準が建築基準法の木造建築物の仕様規定で、さらに高い耐震性を求める場合は品確法の耐震等級の評価方法基準によって評価していく。
これが国が定めた、2階建て以下の木造住宅の構造の安全性を担保する方法です。
冒頭に紹介したロフトの記事の場合、ロフトをつくるときに構造計算はしていないけれど木造建築物の仕様規定にもとづいた壁量計算や接合方法の確認を行っているという意味ですね。

住宅会社には、ここに紹介した3つの方法のいずれかで構造の安全性を確認する義務があります。
きちんと構造の検討を行っている住宅会社は設計図面等と一緒にその書類も渡してくれるはずですので、よく確認してみてください。

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