住宅の構造設計を確認する3つの方法
住宅の安全性を検証、確認する主な方法には、次の3つがあります。それぞれ算出方法や検証の範囲が異なるため、住宅を検討する際にチェックしておきましょう。
許容応力度計算とは
許容応力度計算とは、建築基準法で定められている構造計算です。地震や台風など外的な力を受けたときに住宅にかかる力を算出し、安全性の高い住宅を実現するにはどれくらいの強度が必要なのか検証、確認をします。許容応力度計算は、一般的に下記のような手順で進めます。
① 長期的な荷重(建物自体の重さ・家財や人の重さなど)と短期的な荷重(地震や台風など)に分けて、建物にかかる力を求める
② 長期的な荷重と短期的な荷重に分けて各部材にかかる力を求める
③ 各部材が許容できる力と各部材に生じる力を比較して「各部材が許容できる力」が上回っていれば安全性が高いと言える
上記の計算に加えて、下記の計算・検討なども行います。
層間変位:
台風や地震が起きたときに上下階の床と床との水平方向の変異差がどれくらい起こるか計算する
剛性率:
住宅の各階の固さのバランスを計算し、住宅全体で一定の固さを維持できているか確認する
偏心率:
地震が起きたときに建物に生じるねじれの力を小さくするために、耐力壁をバランスよく配置する
許容応力度計算は柱や梁など各建築部材に対して詳細な計算を行うため時間とコストがかかりますが、安全性の高い住宅を目指せるところが特徴です。現時点では3階建て以上の木造住宅で義務化されていますが、2階建てや平屋では省略できます。
① 長期的な荷重(建物自体の重さ・家財や人の重さなど)と短期的な荷重(地震や台風など)に分けて、建物にかかる力を求める
② 長期的な荷重と短期的な荷重に分けて各部材にかかる力を求める
③ 各部材が許容できる力と各部材に生じる力を比較して「各部材が許容できる力」が上回っていれば安全性が高いと言える
上記の計算に加えて、下記の計算・検討なども行います。
層間変位:
台風や地震が起きたときに上下階の床と床との水平方向の変異差がどれくらい起こるか計算する
剛性率:
住宅の各階の固さのバランスを計算し、住宅全体で一定の固さを維持できているか確認する
偏心率:
地震が起きたときに建物に生じるねじれの力を小さくするために、耐力壁をバランスよく配置する
許容応力度計算は柱や梁など各建築部材に対して詳細な計算を行うため時間とコストがかかりますが、安全性の高い住宅を目指せるところが特徴です。現時点では3階建て以上の木造住宅で義務化されていますが、2階建てや平屋では省略できます。
住宅性能評価基準による構造設計とは
住宅性能評価基準による構造設計とは、「住宅の品質確保の促進等に関する法律(品確法)」により定められた住宅性能を評価するための基準です。10分野34項目から成り立ち、仕様書の確認や床や屋根などの水平構面の検討、床倍率に応じた横架材接合部の倍率の確認などを行います。
10項目の中での必須項目は下記の4項目で、構造設計に関する項目が含まれています。
・構造の安定
・劣化の軽減
・維持管理、更新への配慮
・温熱環境または一次エネルギー消費量
「構造の安定」では、地震や台風などの外力を受けたときに「損傷防止」「倒壊等防止」ができる強さが確保されているか確認します。また、住宅性能評価基準の耐震性能は耐震等級2以上が必須なので、一定の耐震性能を備えている証にもなります。
一方で、許容応力度計算と比べると、各部材の強度を細かく分析できる計算法ではありません。とくに基礎や横架材に関する検討はスパン表を使った簡易計算が認められているので、検討が不十分な場合があると考えられています。
参考元:国土交通省『2025年4月(予定)から4号特例が変わります』
参考元:国土交通省『新築住宅の住宅性能表示制度ガイド』
>>一戸建てを建てるときに必要な耐震等級とは?石川県金沢市・野々市市・白山市で建てるマイホーム
>>地震に強い注文住宅なら耐震性にも注目しよう!金沢市周辺の災害情報も
10項目の中での必須項目は下記の4項目で、構造設計に関する項目が含まれています。
・構造の安定
・劣化の軽減
・維持管理、更新への配慮
・温熱環境または一次エネルギー消費量
「構造の安定」では、地震や台風などの外力を受けたときに「損傷防止」「倒壊等防止」ができる強さが確保されているか確認します。また、住宅性能評価基準の耐震性能は耐震等級2以上が必須なので、一定の耐震性能を備えている証にもなります。
一方で、許容応力度計算と比べると、各部材の強度を細かく分析できる計算法ではありません。とくに基礎や横架材に関する検討はスパン表を使った簡易計算が認められているので、検討が不十分な場合があると考えられています。
参考元:国土交通省『2025年4月(予定)から4号特例が変わります』
参考元:国土交通省『新築住宅の住宅性能表示制度ガイド』
>>一戸建てを建てるときに必要な耐震等級とは?石川県金沢市・野々市市・白山市で建てるマイホーム
>>地震に強い注文住宅なら耐震性にも注目しよう!金沢市周辺の災害情報も
壁量計算とは
壁量計算とは、必要な耐力壁の量を満たしているか確認するための計算方法です。壁量が不足すると住宅をしっかりと支えることができず、地震や台風の揺れの影響を受けやすくなります。その結果、倒壊や半壊などを起こし、災害時のダメージが大きくなるリスクがあります。
耐震性能の高い住宅を設計するためにも、必要な壁量を確保することが欠かせません。壁量計算は、一般的には下記の手順で進めます。
① 各階ごとに地震力に耐えるために必要な壁量を求める
② 各階・各方向に風圧力に耐えるために必要な壁量を求める
③ 各階・各方向の存在壁量(住宅が持ち合わせている耐力壁の量)を求める
各階・各方向すべてにおいて、壁量充足率が1.00以上の場合に必要な壁量を満たしていると言えます。
壁量計算は地震や台風に耐えるために必要な壁量を検証、確認することはできますが、許容応力度計算のように各部材ごとの強度を確認できる計算ではありません。
例えば、十分な壁量を確保できていても弱い部材やバランスの悪い部分があればそこに荷重がかかり、住宅がダメージを受ける可能性があります。そのため、建築基準法の定める壁量計算をクリアしているだけでは、十分な安全性を確保できているとは言い難いでしょう。
耐震性能の高い住宅を設計するためにも、必要な壁量を確保することが欠かせません。壁量計算は、一般的には下記の手順で進めます。
① 各階ごとに地震力に耐えるために必要な壁量を求める
② 各階・各方向に風圧力に耐えるために必要な壁量を求める
③ 各階・各方向の存在壁量(住宅が持ち合わせている耐力壁の量)を求める
各階・各方向すべてにおいて、壁量充足率が1.00以上の場合に必要な壁量を満たしていると言えます。
壁量計算は地震や台風に耐えるために必要な壁量を検証、確認することはできますが、許容応力度計算のように各部材ごとの強度を確認できる計算ではありません。
例えば、十分な壁量を確保できていても弱い部材やバランスの悪い部分があればそこに荷重がかかり、住宅がダメージを受ける可能性があります。そのため、建築基準法の定める壁量計算をクリアしているだけでは、十分な安全性を確保できているとは言い難いでしょう。
住宅の安全性を確保するなら「許容応力度計算」が基本
ここまで解説してきたように、住宅の構造設計には様々な計算方法が使用されています。この中で安全性が高い計算方法だと言われているのが「許容応力度計算」です。
許容応力度計算では住宅に使用する各部材等の詳細な計算を行い、多角的な視点で構造の強度や耐震性能を確認します。他の計算方法はすべての部材に対して検証、確認をしているわけではないため、どうしても精度が低下します。
住宅の構造部分は、完成してからでは変更や確認ができません。長い間安心して暮らせる住宅を目指すなら「許容応力度計算」を実施していることが基本だと考えるべきでしょう。
許容応力度計算では住宅に使用する各部材等の詳細な計算を行い、多角的な視点で構造の強度や耐震性能を確認します。他の計算方法はすべての部材に対して検証、確認をしているわけではないため、どうしても精度が低下します。
住宅の構造部分は、完成してからでは変更や確認ができません。長い間安心して暮らせる住宅を目指すなら「許容応力度計算」を実施していることが基本だと考えるべきでしょう。
石川県金沢市・野々市市・白山市の過去の災害情報と災害リスク
金沢市は石川県の中核都市として発展している地域です。野々市市や白山市は金沢市に隣接する地域で、金沢市のベッドタウンとして人気があります。
石川県は能登半島に邑知潟断層帯が、延長線上に森本・富樫断層帯があります。岐阜県や福井県、富山県との県境にも断層があり、地震が起こるリスクのある地域です。森本・富樫断層で地震が起きると、金沢市では 約31,700棟の建物被害が起こると想定されています。
過去には1993年に能登半島沖でマグニチュード6.6の地震が発生、2007年にマグニチュード6.9の能登半島地震が発生しています。南海トラフ地震では被害が懸念されるエリアでもあるので、地震対策を念頭に置いた精度の高い構造設計を実施し耐震性能の高い住宅が求められます。
また、2023年7月には記録的な大雨で、水害が発生しています。石川県内は河川が多いため、台風や豪雨の影響で水害が起きてきた歴史もあります。1998年には台風7号の豪雨の影響で手取川の鶴木観測所で警戒水位を超えたこともありました。
ハザードマップを確認しながら、地震とともに水害など他の災害にも備えた住まいづくりが必要です。
参考元:地震調査研究推進本部事務局『石川県の地震活動の特徴』
参考元:一般財団法人日本ダム協会『石川県の水害』
参考元:金沢市『森本・富樫断層帯地震が発生した場合、その規模と金沢市内はどのくらいの被害が想定されますか。』
>>水害・地震ハザードマップを確認!石川県白山市の注文住宅におすすめのエリア
石川県は能登半島に邑知潟断層帯が、延長線上に森本・富樫断層帯があります。岐阜県や福井県、富山県との県境にも断層があり、地震が起こるリスクのある地域です。森本・富樫断層で地震が起きると、金沢市では 約31,700棟の建物被害が起こると想定されています。
過去には1993年に能登半島沖でマグニチュード6.6の地震が発生、2007年にマグニチュード6.9の能登半島地震が発生しています。南海トラフ地震では被害が懸念されるエリアでもあるので、地震対策を念頭に置いた精度の高い構造設計を実施し耐震性能の高い住宅が求められます。
また、2023年7月には記録的な大雨で、水害が発生しています。石川県内は河川が多いため、台風や豪雨の影響で水害が起きてきた歴史もあります。1998年には台風7号の豪雨の影響で手取川の鶴木観測所で警戒水位を超えたこともありました。
ハザードマップを確認しながら、地震とともに水害など他の災害にも備えた住まいづくりが必要です。
参考元:地震調査研究推進本部事務局『石川県の地震活動の特徴』
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安心して暮らせる住まいづくりはR+house金沢にお任せください
石川県金沢市・野々市市・白山市で建てる高性能デザイン住宅なら、R+house金沢にお任せ
ください。石川県の気候や災害リスクを踏まえたうえで、快適に暮らせる高性能な注文住宅
を提供しています。
・冬の寒さが厳しい地域でも冬は暖かく夏は涼しい高断熱高気密な設計
・高気密だからこそ実現できる省エネな生活
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