手摺・設備ラック・架台・化粧モール下地・ルーバー・2次部材・非構造部材の構造計算│有限会社アクト

意匠設計者でもスラスラわかる　建築2次部材の構造計算

日本初の試み！構造計算20の事例のレシピ集

この本は、手摺の計算事例から始まります。と言うのも、手摺は2次部材のツボが満載だからです。数千件の経験から言えば、手摺を制する者は、構造計算を制します。この本を読んだ後に街で手摺を見たら、「これは、もつだろうか?」と自分に問いかけるようになるでしょう。試しに自分に問いかけてみてください。『この“部材”はもつだろうか?』と。この問いを、自分で解決するのがこの本の効用です。

本書で、金物の構造計算のやり方がわかります

さて、この本は、意外にも、部材ではなく、ベースプレートやアンカーボルトは、大丈夫ですか？と問いかけます。気づいている人は少ないのですが、現実の多くはアンカーボルトを支えるコンクリートが危険にさらされているのです。コンクリートが、アンカーボルトごと、ボッコリ、崩れ落ちる危機がきっと、あなたが想像するよりもずっと身近で、日常的に起こっています。

右の写真は、ブラケットタイプの手摺の足元です。亀裂がコンクリートの厚い壁を上に走っているのがわかるでしょうか？

建築2次部材の構造計算の知識は、このような気づかない危険を“作ってしまう前”に感知して、決してトラブルに近づかないスキルでもあります。弊社の経験から言えば、そのスキルは、あなたと、あなたの取引先を守ります。そして、あなたに信頼と利益をもたらす可能性を増大させます。作る前に、危険に気づく目とスキルを養い、それを実戦で使う知識を、詰め込みました。
　

ディテール（彰国社刊）での連載

本書の出版に先駆け、2013年より3年間、全１０回に渡り、彰国社のディテール誌に連載の紙面を頂きました。本書は、その記事を加筆、訂正をしてまとめたものです。以下は、その連載の内容です。本書では、このすべてを更新して掲載しています。

連載内容のご紹介

01第1回　足元（アンカー）　
ディテール196号　彰国社刊

　
連載スタートのテーマは、足元（アンカー）にしました。このところ、問い合わせが増えていたからです。増えてる理由は、３つありそうです。

１つ目は、災害や事故でアンカーが話題になり、建築の現場でも指的されることが多くなっているようです。
２つ目は、解説されている文章（書籍など）が少ないことです。よく見極めれば、わかり易いものは沢山あるのですが、私の経験では、その部分を探し出すには膨大な時間と書籍購入の費用が必要です。
３つ目は、計算項目が意外と多いことです。足元は、異なる部材との接点です。多くは、鉄とコンクリートが絡み合います。建築のトラブルの多くは、異なる部材の接点で起こります。そこでは、どんなモノ　登場し、どんな絡み合いが演じられるのか？そこを整理するには、１冊の本を熟読するだけでは解決しないからです。

記事では、アンカーボルトの強度・コンクリートの強度・その絡み合い、これらを、整理して実例を解説してます。
構造計算にとって、整理することが最も大切で難しいことです。編集者の方には、そこを適切に指的頂き、わかり易く整理された記事となっています。また、イラストのすずきみほさんには、工学系では見られない、わかり易い光景を加えて頂いています。
　

02第2回　ベランダ手摺　
ディテール197号　彰国社刊

　
連載第２回は、ベランダ手摺を扱います。今回は、建築２次部材の構造計算の３つのポイントを扱います。

材が壊れる要因を知る
２次部材で扱う材は曲がる・切れる・たわむで壊れます。計算は、この３つを検証する作業です。その計算手順を具体的に追っています。
集中荷重と等分布荷重を扱う
材には、集中荷重と等分布荷重の何れか1つ、または2つが同時に働きます。それらの扱い方が、計算の方向を決めます。このことから、荷重の扱いの旨い人が“センス”があると言われます。その一端を示します。
公式を使う
建築２次の計算の9割は、公式によって計算します。公式は、ただなぞって変数を入れ替えているだけでは勿体無いし、分かったとは言えません。この意味を知り、別の効果を得る試みを示します。弊社では、強力なツールとして使っています。

※ベランダ風の強さについて、今年、日本建築学会より文献が発表されています。今回は、要素を絞ってわかり易くするために、単純な解釈で書きました。
　

03第3回　天井下地　
ディテール198号　彰国社刊

　
連載第3回は、天井下地です。天井下地は、内部と外部で部材も構造の考え方も異なります。その違いとともに、必要な計算法を示しています。

地震による横方向の動きを止める計算法
横方向の力にはブレースによって対応します。外力に対するブレース材と接合部の強度計算法を示しています。
天井荷重による吊り材強度の計算法
吊り材に働く、引張り力に対応する強度を計算します。
外部天井に吹き付ける風圧に対する計算法
天井に加わる風圧力の見積り根拠、それに対応する計算法を示しています。

04第4回　カーテンウォール　
ディテール199号　彰国社刊

　
第４回は、カーテンウォールです。部材の位置と留め方を、ひとつひとつ丹念に見れば、計算は単純なものになります。この見方を理解すると、怖いものはなくなります。

外壁パネルの“もつか？”を確認する手順と方法を示します。
主構造に取り付く、金物（ファスナー）が“もつか？”を計算する方法を示します。
ポイントは、支持点と外力です。
不静定のちょっと難しい応力計算を、足し算だけで解決する考え方も披露しています。

05第5回　軒先ブラケット　
ディテール201号　彰国社刊

　
第5回は、軒樋を仕込んだ軒先ブラケットです。構造梁から、普通ボルトで接合します。普通ボルトで剛接合と同じ効果となることを計算で示します。

ブラケットは片持ち梁として計算します。
接合部の普通ボルトを計算します。
ガゼットプレートが”もつか”を計算します。

06第6回　ピット蓋　
ディテール202号　彰国社刊

　
第6回は、ピット蓋です。

大型ショッピングセンターなどの自走式立体駐車場の走路を横断する溝にチェッカープレートの蓋を掛けます。自動車が走る溝蓋はどう計算するのでしょうか？
オフィスビル床の設備用開口蓋の受けアングルを計算します。受けアングルは、どんなメカニズムで壊れるのでしょうか？
　・自動車走行の荷重の見方とは？
　・タイヤが乗った時の計算法とは？
　・受けアングルの壊れ方を想定する。

自動車が走る溝蓋

設備用の床開口下地

07第7回　風邪に耐える看板　
ディテール204号　彰国社刊

　
第7回は、看板です。看板は、風景に溶け込み、風雨にさらされ耐えているとは思いもよりません。看板は、どんな力に、どのように耐えているのでしょうか？

強化ガラスを自立させる
透明の強化ガラスだけが自立しています。社名だけが空中に浮かぶ狙いです。さて、透明ガラスはどうやって、自立を保障されているのでしょうか？
天井からサインを吊る
天井から看板を吊ります。これが落ちたら一大事です。吊り看板が、壊れない保証はどこにあるのでしょうか？

ガラスが自立する手摺

天井に着くサイン

08第8回　同時に起こる座屈と曲げ　
ディテール205号　彰国社刊

　
第8回は、モニュメントと化粧壁をもたせる方法です。これらの部材には、曲げと圧縮が同時に働きます。

丸パイプ4本の合成柱のモニュメント
地上５ｍに大きな球が浮いています。これを支えるのは、4本のパイプ。4本を1本の柱としてもたせる方法は？この柱には、球の重さと、地震時の揺れが同時に働きます。これをもたせる方法は？
化粧壁を支える圧縮パイプ
下の右側は穴あきアルミ板の化粧壁です。これを左側の構造壁から突き出したパイプで支えます。パイプには、アルミ板の重さ、壁に吹き付ける風圧力が同時に働きます。