BIG-MJシステム 中規模物件用

技術資料

工法別、規模毎の構造計算方法

  壁量計算及び四分割法により耐力壁の釣合い 許容応力度 層間変形角 ※1 剛性率・
偏心率等
保有水平耐力
法第46条 令第82条各号 令第82条の2 令第82条の6号ニ号及び第三号 令第82条の3
在来軸組工法 階数2以下、延べ床面積500m2以下、高さ13m以下且つ軒の高さ9m以下
階数3以上
延べ床面積500m2
高さ13m超31m以下又は 軒の高さ9m超
高さ31m超又は軒の高さ9m超      ()※4
集成材等建築物 階数2以下、延べ床面積500m2以下、高さ13m以下 且つ軒の高さ9m以下      ※2      ※2         ※2.3
階数3以上、高さ13m以下 且つ軒の高さ9m以下に限る      ※2         ※2.3
延べ床面積500m2超、高さ13m以下 且つ軒の高さ9m以下に限る      ※2         ※2.3
高さ13m超31m以下又は軒の高さ9m超
高さ31m超又は軒の高さ9m超      ()※4
鉄筋コンクリート造併用建築物 階数3以下、高さ13m以下且つ軒の高さ9m以下、延べ床面積500m2以下
(鉄筋コンクリート造部分が平19国交告第593号第ニ号イの規定を満たす場合)
階数3以下、高さ13m以下且つ軒の高さ9m以下、延べ床面積500m2以下
(鉄筋コンクリート造部分が平19国交告第593号第ニ号イの規定を満たさない場合)
     ()※5

< 凡例 >  構造計算として要求される事項  ̶ — 構造計算として要求されない事項

※1
法第2条第九号の三イに規定する、主要構造部を準耐火構造とする建築物にあっては、令第109条の2の規定により、原則として層間変形角は、150分の1でなければならない。
※2
令第46条第2項第一号に基づき大臣が定める構造計算(昭62建告第1899号)として必要となるものを示す。
※3
偏心率が0.3を超える場合は保有水平耐力の確認を、また、偏心率が0.15を超え0.3以下の場合はFeによる外力割増し、ねじれ補正・保有水平耐力の確認のいずれかを行わなければならない。
※4
剛性率、偏心率の値そのものの計算は必要だが、それらの値の制限に関する確認の必要はない。
※5
剛性率の計算については、2階以上の階数に限る。
準耐火構造とする建築物(法第2条第七号のニ)、高さ13m、軒高9mを超える大規模木造建築物(令第129条の2の3)又は耐火建築物とすることを要しない特殊建築物(1時間準耐火構造とする建築物)(令第115条の2の2)の場合には、それぞれ燃えしろ設計、及び燃えしろ寸法を考慮した構造計算を行う。昭62建告第1901号、昭62建告第1902号、平12建告第1358号、平12建告第1380号の規定による。

※上記によらず実施設計前に必ず建築主事に事前相談(確認)をして下さい。

用途別、特殊建築物の構造制限

特殊建築物(法第2条第ニ号)は用途別に下記の範囲で木造建築物を建てることができます。

  防火地域準防
耐火建築物 準耐火建築物 その他の構造
劇場・映画館・演芸場(主階が1階にあるもの)・観覧場・公会堂・集会場 制限なし 2階以下で100m2以下 不可
病院・病室のある診療所・老人ホーム・児童福祉施設・ホテル・旅館等 制限なし 2階以下で100m2以下 不可
共同住宅・寄宿舎・下宿 制限なし 2階以下で100m2以下 不可
学校・体育館・博物館・美術館・図書館・ボーリング場・スキー場・スケート場・スポーツ練習場・プール 制限なし 2階以下で100m2以下 不可
百貨店・展示場・マーケット・キャバレー・カフェ・ナイトクラブ・バー・遊技場・公衆浴場・料理店・飲食店・物品販売業を営む店舗(10m2を超えるもの) 制限なし 2階以下で100m2以下 不可
倉庫 制限なし 2階以下で100m2以下 不可
自動車車庫・自動車修理工場・映画スタジオ・テレビスタジオ 制限なし 2階以下で100m2以下 不可
上記以外の用途 制限なし 2階以下で100m2以下 不可
  準防火地域
耐火建築物 準耐火建築物 その他の構造
劇場・映画館・演芸場(主階が1階にあるもの)・観覧場・公会堂・集会場 制限なし 2階以下で1,500m2以下
(客室200m2未満、屋外観覧席は1,000m2未満)
2階以下で500m2以下(客室200m2未満、屋外観覧席は1,000m2未満)
病院・病室のある診療所・老人ホーム・児童福祉施設・ホテル・旅館等 制限なし 2階以下で1,500m2以下 2階以下で500m2以下(2階が300m2未満、2階に病室の無いもの)
共同住宅・寄宿舎・下宿 制限なし 3階以下で3,000m2以下
(ただし3階建ては「木3共仕様」)
500m2以下(2階が300m2未満、2階に病室の無いもの)
学校・体育館・博物館・美術館・図書館・ボーリング場・スキー場・スケート場・スポーツ練習場・プール 制限なし 2階以下で1,500m2以下 2階以下で500m2以下
百貨店・展示場・マーケット・キャバレー・カフェ・ナイトクラブ・バー・遊技場・公衆浴場・料理店・飲食店・物品販売業を営む店舗(10m2を超えるもの) 制限なし 2階以下で1,500m2未満 2階以下で500m2以下
倉庫 制限なし 3階以下で1,500m2以下
(3階が200m2未満)
2階以下で500m2以下
自動車車庫・自動車修理工場・映画スタジオ・テレビスタジオ 制限なし 2階以下で1,500m2以下 2階以下で150m2未満
上記以外の用途 制限なし 3階以下で1,500m2以下 3階以下500m2以下ただし3階建ては「準防木3共仕様」のみ)
  その他の地域
耐火建築物 準耐火建築物 その他の構造
劇場・映画館・演芸場(主階が1階にあるもの)・観覧場・公会堂・集会場 制限なし 2階以下で3,000m2以下
(客室200m2未満、屋外観覧席は1,000m2未満)
2階以下で3,000m2以下 (客室200m2未満、屋外観覧席は1,000m2未満)※1
病院・病室のある診療所・老人ホーム・児童福祉施設・ホテル・旅館等 制限なし 2階以下で3,000m2以下 2階以下で3,000m2以下(2階が300m2未満、2階に病室の無いもの)※1
共同住宅・寄宿舎・下宿 制限なし 3階以下で3,000m2以下
(ただし3階建ては「木3共仕様」)
2階以下で3,000m2以下 (2階が300m2未満、2階に病室の無いもの)※1
学校・体育館・博物館・美術館・図書館・ボーリング場・スキー場・スケート場・スポーツ練習場・プール 制限なし 2階以下で3,000m2以下 2階以下で2,000m2未満※1
百貨店・展示場・マーケット・キャバレー・カフェ・ナイトクラブ・バー・遊技場・公衆浴場・料理店・飲食店・物品販売業を営む店舗(10m2を超えるもの) 制限なし 2階以下で3,000m2未満 2階以下で3,000m2未満(2階が500m2未満)※1
倉庫 制限なし 3,000m2以下
(3階以上は200m2未満)
1,500m2未満(3階以上は200m2未満)※1
自動車車庫・自動車修理工場・映画スタジオ・テレビスタジオ 制限なし 2階以下で3,000m2以下 2階以下で150m2未満
上記以外の用途 制限なし 3,000m2以下 3,000m2以下※1

上記の他、高さが13m又は軒高が9mを超える建築物については、下記の制限が加わります。
・準耐火構造(準耐火性能1時間のものに限る)の規定によるもの → 3階以下
・集成材建築物等の規定によるもの → 2階以下
※1.1,000m2以下毎に防火壁の設置が必要
※上記によらず実施設計前に必ず建築主事に事前相談(確認)をして下さい。

燃えしろ設計

木材は可燃性ですが、断面の大きな木材には一定の耐火性能があることが認められています。このことから木構造の防耐火には、木を不燃材料等で囲う(耐火被覆する)方法と木架構自身の耐火性能を検証する(燃えしろ設計かつ接合部の防火設計)方法があります。

燃えしろ設計

木材には、表面が着火しても燃焼部分に成形される炭化層が遮熱力を有するため、内部はほぼ健全に保たれるという特性があります。これは、不燃性であっても素材の熱伝導率が高いため、火にあぶられると軟化倒壊の危険のある鉄骨造とは逆の特性といえます。

そこで、木構造では、木材の燃焼速度から割り出した一定火災時間後の有効残存断面で、火災時(短期)における許容応力度計算をして安全を確かめる方法(燃えしろ設計)があります。燃えしろとは、木材表面の燃焼により焼損する部分を指し、一定時間の燃えしろは集成材と製材で異なります。

接合部の防火措置

接合部の防火設計には、接合部を不燃材料等で覆う方法と、 接合金物を木材表面の燃えしろより内側に納めるなど火災に より接合部表面が焼失しても接合部が火災時に充分な応力を 伝達できるよう設計する方法があります。

継手・仕口の構造に関する基準は、昭和62建告第1902号に 定められています。

主要構造部
(柱 ・ 梁)
必要な燃えしろ
30分 45分 60分
JAS集成材※1 25mm 35mm 45mm
JAS製材※2 30mm 45mm 60mm
※1
集成材の接着材は耐火性能の確認されたものに限る(JAS規格)
※2
製材はJAS規格品 含水率15%以下
イラスト

木造1時間耐火建築物への対応

2006年6月の改正基準法施工に伴う性能規定化により、耐火建築物に要求される性能が法令により明確化され、木造であっても所定の性能を確保することで耐火建築物を建築することが可能となりました。社団法人 日本木造住宅産業協会では、各主要構造物について、耐火構造(1時間、屋根・階段は30分)の国土交通大臣認定を取得しました。木造耐火建築物の実現により、例えば、準防火地域内の1,500m2を超える建築物や木造4階建ての建築物、建築基準法以外の関連規定により耐火建築物が求められる老人福祉施設や保育園等の建設も可能となります。

(社)日本木造住宅産業協会の認定を使用し、木造耐火建築物を検討する場合は、お問い合わせください。

参考資料

「公共建築物等木材利用促進法」が施行され非住宅の木造化が加速
鉄骨造・RC造から木造中・大規模建築物へ移行

平成22年10月より「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」が施行されました。これまで堅固さや燃えにくさ等を理由に公共建築物ではRC造などが主流でしたが、この法律では、これらの公共建築物を率先して木造化する取組みです。

木造とRC・鉄骨造の建築コスト比較

(コスト比較は対象木造モデルプランを100とした場合の比較)

1.主要用途 : 事務所タイプ
  構造 コスト比較
平屋(500m2 木造 100
RC 109
平屋(1,500m2 木造 100
RC 102
2.主要用途 : 校舎
  構造 コスト比較
平屋(500m2 木造 100
RC 104
2階建て
(1,500m2
木造 100
RC 90
3.主要用途 : 工場タイプ
  構造 コスト比較
2階建て
(600m2
木造 100
鉄骨 101

木材利用効果PR推進事業委託業務
社団法人愛知県建築士事務所協会資料抜粋

構造の違いによる建物重量の違い
単位重量当りの強度を比較すると、木と鉄では引張り強度で鉄の約4倍強く、圧縮強度はコンクリートの約5倍強い。そのため建物重量は他の構造と比べると大幅に軽量化でき、特に基礎の建築コストを抑えることが可能です。

構造:2階建て 延べ床150m2の場合

イラスト:構造:2階建て 延べ床150m2の場合
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