2025年01月26日

現場からの質疑で意外に多い、梁スターラップの加工形状

 現場からの質疑で意外に多いのが梁スターラップの加工形状。代表的なものは下図ような形状ですが、梁スターラップの加工形状は他にも様々なものがあります。
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 梁スターラップの加工形状について、解説します。





スターラップ(あばら筋)、フープ(帯筋)の役割


 日本建築学会「鉄筋コンクリート造配筋指針・同解説」によるとスターラップ(あばら筋)、フープ(帯筋)の役割は以下となっています。

・柱や梁部材の軸方向鉄筋(主筋)に直交し、それらを囲むように配筋し、せん断力に対して作用させる。
・軸方向筋(主筋)の座屈を防止する。
・終局時においては囲まれるコアコンクリートを拘束し、部材の脆性的な破壊を防止する。


 鉄筋が溶接や機械式継手で閉鎖型になっていなければ、この性能を担保できますが、現場で型枠内に主筋をスターラップを組み合わせる梁についてはこのような方法は出来ません。よって、閉鎖型と同等の性能とできる加工形状とする必要があります。具体的には以下の2通りです。

・スタラップの末端を135°以上のフックで梁コンクリート断面内に折り曲げる。
・90°フックとし、スラブコンクリート断面で拘束する。


様々なスターラップ形状の解説


@135°フックによる閉鎖型
STP@.png
 最もオーソドックスな加工形状です。鉄筋の重ね部分で双方を135°フックとし、梁断面内に折り曲げます。一般にはフックの向きを交互にしますが、これはコンクリートの充填性の向上、スターラップによる拘束効果の安定性を目的としたものです。フックを片側のみに寄せるのがダメであるとのことではありません。

A135°フックによるキャップタイ型
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 現場配筋の施工性を向上させるために上面のスターラップを分割し、135°フックで掛けます。

B片側135°、片側90°フックによるキャップタイ型
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 両方が135°フックであるとキャップタイを掛ける時に縦方向のスターラップを押し曲げて掛けることになります。これを改善するために片側90°とする形式です。先に135°側のフックを主筋に掛け、回転させるように90°フックを被せます。
 しかし、これには条件があります。90°フックでは鉄筋末端の拘束ができないので90°フックとする側はスラブが取り付いていることが必要です。

C両側90°フックによるキャップタイ型

 キャップタイのフックを両側90°とすることも可能です。当然、この場合は両側にスラブが取り付いていることが必要です。
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こんなスターラップ形状もある


D180°、135°フック型
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 スターラップの縦方向の鉄筋を180°、キャップタイを135°とする場合があります。梁幅が狭い場合、縦方向の鉄筋の135°フックが角から二つ目の鉄筋に干渉してしまうことがあります。このような場合、180°フックとすることで干渉を避けます。
 当然、135°よりも大きいため、問題ありません。また、スラブの取りつきによってはキャップタイのフックを90°とすることも構いません。

E重ね継手型
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 地中梁など梁せいが大きい場合、一度に鉄筋を組むのが難しい場合があります。このような時、スターラップの縦方向鉄筋の途中で重ね継手とします。



posted by 建築構造設計べんりねっと at 16:25| Comment(0) | TrackBack(0) | 構造設計メモ

2025年01月18日

2025年 建築基準法改正/木造構造計算プログラム対応状況

 2025年4月に施行される建築基準法改正が近づいてきました。ご存じの通り、木構造では構造計算(許容応力度計算)対象の拡大、4号特例の大幅縮小が行われ、ほぼ全ての木造建物の確認申請で構造審査が行われることとなります。
●3階建以上または延べ面積300u超え:許容応力度計算
●2階建以上または延べ面積200u超え:仕様規定の確認





構造計算対象外でも構造計算プログラムが必要になる


 確認申請に添付する構造計算書を作成するには当然、構造計算プログラムが必要です。そして、今後は戸建て住宅などの構造計算の対象とならない2階建以下かつ延べ面積300u以下の建物においても今後は構造計算プログラムが必要となります。

 今回の法改正では従来の壁量計算(四分割法含む)、金物N値計算に加え、柱の小径計算が追加されました。問題なのが、この柱の小径計算です。この検討を行うには柱の負担面積を計算する必要があります。上下階が同じ形であれば計算も難しくはありませんが、上下階で形状が違うと
計算がかなり面倒です。この検討を行うための表計算ツールも公開されていますが、Excelベースであり、任意形状の建物を自動認識し、自動計算が行われるものではありません。

 構造設計者であっても、これを手計算で行うのはかなり手間です。この規模の設計を行うのは構造設計専業の設計者ではなく、意匠設計者が行うのがほとんどと思いますのでこの検討をスムーズに行うには構造計算プログラムの利用が必要不可欠となります。




 木造の構造計算プログラムも大きく分けて、二つのカテゴリになります。一つは建物全体の許容応力度計算を行うものです。もう一つは仕様規定による検討のみを行う簡易なものですが、このプログラムを使用することになります。

構造計算プログラムメーカーの対応状況


 代表的な木造構造計算プログラムメーカーの対応状況は以下となっています。

【KIZUKURI/コンピュータシステム研究所】
https://www.cstnet.co.jp/archi/products/kizukuri/index.html
 KIZUKURIは最もシェアが多い木造構造計算プログラムですが、許容応力度計算プログラムのみで仕様規定検討のプログラムはありません。
 2024年9月にインターフェース、入力方法の変更が行われています。この変更は「2025年に控えた法改正等による環境の変化を踏まえ」とありますが、本日現在、法改正の内容は盛り込まれていません。

【ARCHITREND(アーキトレンド)/福井コンピュータアーキテクト】
https://archi.fukuicompu.co.jp/sys_img/tp_of_detail/_DL_855.pdf
 2024年10月に法改正に対応したバージョン(Version11)がリリースされています。新基準に対応した壁量計算、柱の小径検討の他、伏図省略のための『仕様書作成機能』も搭載されました。

【ホームズ君構造EX/インテグラル】
https://www.homeskun.com/products/homeskzex/
 2024年10月、必要壁量、柱の小径検討など、2025年改正建築基準法にいち早く対応したのがホームズ君構造EXです。

【DRA-CAD 2025/構造システム】
https://www.kozo.co.jp/topics/tpi_20250114/index.html
 構造システムではスタンダードな木造建物の許容応力度計算を行うHOUSE-ST1、不整形な建物も扱えるWOOD-ST、そして、4号建築物を対象とした仕様規定の検討を行うHOUSE-4号のラインナップがありました。2024年8月、HOUSE-4号が販売終了となり、どうなるのかと思っていたら、DRA-CAD 2025に木造仕様規定の検討機能が追加されました。
新しい壁量計算、金物検討、柱小径検討も当然出来ます。
dra1.png
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 意匠設計者が構造計算プログラムを使うのは多少、ハードルがありますが、CAD機能であれば取り付きやすいのではと思います。

 尚、HOUSE-ST1もVer.9にて対応法改正対応が行われます。
https://www.kozo.co.jp/program/kozo/house/house-st1/index.html?utm_source=km-nbus7&utm_medium=data_link

【ASTIM/壁量/アークデータ研究所】
https://archdata.co.jp/seihin.html#hastimkaberyo
 アークデータ研究所の木造構造計算プログラムASTIMには仕様規定の検討を対象としたASTIM/壁量がありますが、本日現在、法改正対応の情報はありませんが今後、対応が行われると思います。構造計算プログラムの入力は完全に実状通りに入力するのが難しく、モデル化が必要ですが、アークデータ研究所のプログラムは自由度が高いので複雑な形状の建物も扱えます。

【STRDESIGN(ストラデザイン)/富士通Japan】
https://www.fujitsu.com/jp/group/fjj/solutions/industry/construction/construction/strdesign/#anc-03
 ストラデザインについては本日現在、法改正対応の情報はありません。




posted by 建築構造設計べんりねっと at 10:14| Comment(0) | TrackBack(0) | ニュース

2025年01月07日

2025年建築基準法改正、一番問題なのは基礎地盤の設計!

 2025年になりました。4月には建築基準法改正が予定されています。この法改正では木造2階建て住宅などで今まで確認申請で審査が行われなかった構造審査が実施されます。いわゆる4号特例が大幅に縮小されます。この4号建築物は日本の確認申請数の80%弱を締めています。今まで、確認申請に構造図書を提出していなかった設計者が対応できるのか、また、構造審査件数が4倍程度になる確認審査機関は対応が出来るのか、日本の建築行政に大きな影響を与える改正が行われます。

 実はこの建築基準法改正(4号特例改正)で最も影響を受けるの地盤(地盤改良)設計です。
地盤改良工事.jpg


 このような状況の中、確認申請の円滑化策として、以下の二つの対策が行われます。実際は法改正の骨抜き、先送りですが。

@新法対応の経過措置
 2025年4月の法施行から1年間は経過措置として、新法の適用をしなくて良いことがあります。対象となるのは壁量計算、柱の小径検討です。

A申請図書の合理化
 木造2階建て300u以下で必要な構造図は基礎伏図、各階床伏図、小屋伏図、二面以上の軸組図、構造詳細図、使用構造材料一覧表、施工方法等計画書、基礎・地盤説明書ですが新しく定められた“仕様表”を添付すると基礎伏図、各階床伏図、小屋伏図、二面以上の軸組図の省略が出来ます。





木造2階建て住宅でも基礎・地盤説明書が必要


 上記の申請図書の合理化により、残る構造図としては標準図のようなものです。ここで注意しなければならないのは基礎地盤説明書は省略が出来ない、確認申請で添付が必要と言うことです。つまり、地盤(地盤改良)の設計です。

 尚、当初の確認申請審査マニュアルでは「地盤調査報告書は添付省略」と記載されており、地盤および地盤改良の計算書は不要と思われていましたが最終版は修正されており、木造2階建て住宅において仕様規定で申請する場合も地盤および地盤改良の計算書が必要になります。

基礎地盤説明書とは?


 建築基準法施行規則第1条の3で以下のように基礎地盤説明書に明示すべき事項が定められています。
・支持地盤の種別及び位置
・基礎の種類
・基礎の底部又は基礎ぐいの先端の位置
・基礎の底部に作用する荷重の数値及びその算出方法
・木ぐい及び常水面の位置

 これでは具体的に確認申請に添付する図書が分かりません。2025年4月からの法改正後、木造2階建て住宅は建築基準法第6条の四号の建築物から、三号の建築物の扱いになります。(法改正後は新二号となります。)
 以下リンク先の確認審査機関のホームページに基礎地盤説明書として提出が必要な図書がまとめられています。

神奈川県建築安全協会
https://kkak.jp/files/libs/1886/201801291929537238.pdf

アール・イー・ジャパン株式会社
https://re-japan.co.jp/cms_rej22/wp-content/uploads/2022/05/16883ac9886456510d3d904930a6805f.pdf
https://re-japan.co.jp/cms_rej22/wp-content/uploads/2022/05/6a43bd710c3390e2ca9ea9f82d7e7f15.pdf

まとめると以下が必要となります。

@地盤調査報告書
A地盤支持力(地耐力)計算書
B地盤補強を行う場合は地盤補強計算書および地盤補強計画図


 地盤調査を実施せずに土質を目視確認と言う方法もありますが、今時、地盤調査を実施しない会社はないでしょう。




小規模建築における地盤設計の現状


 現状、小規模建築における地盤設計は大手ハウスメーカーを除き、地盤調査会社による地盤支持力(地耐力)計算または地盤改良会社による地盤補強設計が行われているのが実情です。尚、この地盤調査会社と地盤補強会社は同じであることが多いです。法改正後の地盤設計もこれらの会社で行われます。

 この地盤会社の設計者は設計が専門ではなく、現場管理や見積り(積算)なども行っていることも多いです。
本業は現場管理でしょう。

 地盤補強工法も様々なものがあります。中には「確認申請に提出する場合は使用できません。」などと堂々と書いているものもあります。このような工法は当然、法改正後は使用できません。










問題は確認申請対応


 この地盤会社ですが、現状も地盤計算書は作成しています。問題はその形式、書式が確認申請に提出するものとして十分かどうかです。今回の法改正で確認審査機関が最も心配しているのは今まで構造図書を確認申請に提出していなかった住宅販売会社が確認審査が出来る図書を作れるのかです。地盤設計についても同じでしょう。

 上部構造については上記で説明しました図書の合理化があります。構造の確認審査は計算書の内容が構造図に適正に反映されているかの確認を行いますが、伏図が省略されるので実質、確認が出来ません。この分、構造審査が基礎地盤設計に向かうことが予想されます。

 地盤調査、地盤改良工事は確認申請対応ができる会社に発注することが必要でしょう。



posted by 建築構造設計べんりねっと at 13:14| Comment(0) | TrackBack(0) | コラム