コラム1 「木造2階建て住宅は構造計算されていない!?」

震災の度に住宅の倒壊が報道されますが、四号建築と呼ばれる木造2階建て住宅などの建物は、建築確認申請で構造計算が義務づけられておらず、現実に構造計算されていないという事は、建築業界では常識である一方で一般消費者の人々にはほとんど知られていないかと思います。
構造計算されていない木造2階建て住宅の耐震性などの安全性はどうなのでしょうか?

なぜ構造計算されない?

木造2階建て住宅(四号建築)が構造計算されない理由をまとめてみます。
先ず四号建築とは建築基準法第6条1項四号に当てはまる建物で具体的には、

100㎡以下の特殊建築物もしくは特殊建築物以外(住宅・事務所)の建物で
木造で2階建て以下かつ延べ床面積500㎡以下かつ高さ13m以下かつ軒の高さ9m以下
木造以外で平屋建て以下かつ延べ床面積200㎡以下
の条件を満たすものです。

建築基準法第20条第1項四号にて木造2階建て住宅等の四号建築は耐震性等の構造耐力について

イ 当該建築物の安全上必要な構造方法に関して政令で定める技術的基準に適合すること。

ロ 前三号に定める基準のいずれかに適合すること。(=構造計算を行うこと)

のいずれかに適合する事を求めています。

つまり木造2階建て住宅等の四号建築はこのイの方法を採れば建築基準法上は構造計算書が無くても確認申請が通る事になります。

さらに木造2階建て住宅等の四号建築は建築基準法第6条の3三号にて建築士が設計をすれば後述の壁量計算書や構造関係の図面を確認申請に添付しなくて良いとされています(いわゆる四号特例)。
つまり、木造2階建て住宅等の四号建築は構造計算が義務づけられていません。

構造計算をしない場合の仕様規定とは?

1.壁量計算

木造住宅の耐震性については床面積に応じて一定以上の筋かい等の耐力壁を設ける様に決められています。
ただ最近のリビングの広い間取りや採光や導線のために開口部が大きく多い為「壁量」で必要とする壁量を満たすように、筋交いや耐力面材をバランスよく壁を配置しないと力に抵抗できずにねじれて倒れてしまいます。
熊本地震でも比較的新しい住宅が倒壊してしまっています。

2.分割法

筋かい等の耐力壁の総量のみを規定してると、採光のため南側の壁が少なく、開口の少ない北側の耐力壁が多い偏った建物になります。阪神・淡路大震災でこのような偏った壁配置をした住宅がねじれて倒壊する被害が多く見られました。この対策として耐力壁をバランスよく配置する4分割法という規準が定められました。

3.柱頭柱脚金物

阪神・淡路大震災で木造住宅の多くが柱が土台から引き抜けて倒壊してしまう被害が生じた事を受けて、柱の柱頭柱脚に引き抜き防止金物を設置する規定が設けられました。

4.梁の強度

木造2階建て住宅等の四号建築では2階床や屋根の重量を支える梁について具体的な規準がありません。
木材というのはクリープ現象(力を長期間かけ続けるとだんだん変形が大きくなっていく現象)を起こすため、
何年か経ってから二階の床が傾いたり壁のクロス割れ等の欠陥が生じるリスクがあります。

5.床や屋根の計算

阪神・淡路大震災で木造住宅は筋かいなどの耐力壁が足りていても屋根や床の強度が足りず、耐力壁が地震に耐える前に建物が大きく損傷してしまう被害が出ました。
最近は2階床は24~28mmの厚手の構造用合板を使った強度の高い根太レス工法が普及しているものの、それ以外の屋根や下屋、ルーフバルコニー等は依然弱点を抱えたままになっています。

6.基礎

いくら建物の上の木造部分の軸組がしっかりしていても基礎が脆弱では建物は壊れてしまいます。
家の要となる基礎の強度をきちんと計算し、軸組に見合った強さを持つか確認が必要です。

構造計算していると広告しているが構造計算していない住宅
(構造計算と仕様規定の違い)

長期優良住宅で構造計算していますと謳っている木造2階建て住宅には実は構造計算していないものもあります。
どういうことかというと木造2階建てでは許容応力度設計という鉄骨や鉄筋コンクリート造と同様の構造計算で行う方法と前記した仕様規定による方法の二通りがあるのです。

仕様規定でも法律で認められた安全基準は満たしていますがあくまで簡易計算であり構造計算では無いのです。
しかし設計事務所・工務店・ビルダー自身が仕様規定による簡易計算を構造計算だと誤解して「構造計算をしている」と宣伝している事が多い様です。

建築で「構造計算」とは建築基準法第20条第1項一~三号等で定める時刻歴応答解析・限界耐力計算・保有水平力計算・許容応力度等計算だけです。

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