超狭小木造3階プランの検証

中古で売り出されて話題になっている木造3階建て住宅。幅が2mないくらい?のものです。我々、構造計算をやっていても最小幅は2.7m程度が限度。それ以下だと生活になりませんし、構造計算もかなり厳しくなりますからね。でもやる人はいるのですね。

そこで、似たようなプランを作成し実際に構造計算してみました。

3Dアーキデザイナーでのパース

3階はキッチンに袖壁付けました(検討中どうしてもNG解消できなかったので)

ちなみに、間取り・パースは3Dアーキデザイナー(今年期待の新製品♪安心のメガソフト)、構造検討・計算はHOUSE-ST1 Ver7(いつもの構造システム)で行っています。

幅は1.82m、奥行きは9.1mと施工、開口部を考えると非現実的なのですし、塔状じゃないかとかいろいろ議論はありますが、今回は構造計算ソフトの入力・計算上成り立つか?を検証するので、そういう細かい突っ込みはご容赦を。

工夫したのは収納で壁をできるだけ作ること、施工的に可能な納まりにすることです。幸い横架材の最大スパンは1.82mなので梁せいはかなり押さえられます。ほとんど150でOKです!!上下階の耐力壁は上階に行くほど減るので、上の階の耐力壁は下階の耐力壁があることを前提として設計しています。バルコニー部分は大臣認定の構造用合板(床勝ち)、他は告示と施行令の普通の材料で設計しています。

HOUSE-ST1 Ver7でのパース

細い!!

HOUSE-ST1で入力したモデル。さすがに床構面は厳しく24mm根太レス工法でもNGが出ますね・・・。うまく壁を散らしたつもりだったのですが(汗)。仕方がないので詳細計算法で床を設計しました。小屋面も火打ちだらけになりましたね。3階にはあと一箇所キッチンに袖壁を作らないと計算NGになりました・・・(ここだけは下階に壁がありません)。それにしてもHOUSE-ST1の3Dモデルはきちんと作ればキレイですね!!入力がリアルタイムに反映されますので入力チェックにも有効です。

壁量はギリギリOKになりました。さすがに風圧厳しいです。例の狭小住宅と壁の量的にはあまり変わらないので、あの建物も構造設計可能と思われます。

土台めり込み

ただ設計していて問題点も多く感じます。普通に土台の短期めり込みはアウトです。長期だけで設計しているなら土台プレート数枚で済みますが、大量に必要になってしまいますね。多分短期は検討してなかったんだと思います。何しろ検定比が普通に2倍近くになりますから(汗)。新グレー本2017に対応したソフトなら少しは減らせますが安全なのかどうか??。他に横架材の仕口もごつくなります。よってせっかく梁せいを押さえられていても安全のために、部材寸法はアップしなければなりません。階段があるので一番幅が狭いところが91㎝しかないので水平構面も厳しいです。そもそも最大が182㎝幅なのですからね。

1階柱脚の算定された金物

通常の木造住宅は構造計算した部材の他に余力があって、それが地震時などには有効なのは良く知られていることですが、この建物にはほとんど余力がありません。構造計算したからって安全には思えません。ホールダウンも1階で60kN程度がでてきます。

ちなみに基礎の設計も・・・・もちろん転倒の検討なども必要なのですが、個人的には杭基礎にしたいですね・・・普通のべた基礎での設計は諦めました。深い布基礎とか、杭基礎とか・・・どちらにしてもコストが跳ね上がります。ちなみにアンカーボルトも気が狂いそうです。一貫構造計算でNGを出さないだけでも大変なのに、それ以外の配慮もたくさん必要で、実務でやろうとは思えませんね。やるとしたら一方向ラーメンを大量に・・・という手法でしょうか?そもそも引き受けませんが。

構造設計がある程度できるようになると、このような一見無理な建物の検証もできるようになります。すると計算では可能でも・・・・とかいろいろわかることも出てきます。もしこのプランで、鉄骨だったらとか他構造を考えて見るのも面白いです。実務に追い回される日常をお過ごしの皆様。夏休みなどに是非試してみてくださいね。

いろいろと面倒なwallstat

アーキトレンドとwallstatの連携実験も無事終わりました。そんなものか、というのが正直な感想。CEDXMのデータから考えれば過度な期待はしないほうが良いでしょう。むしろwallstatの奥深さを改めて感じますね。計算時間が長いことも普通のパソコンなら計算させながら別の仕事もできますから、リズム感をもってやっていれば、意外と気にならないこともわかりました。若い人には辛いと思いますが。

パラメーターなどもなんとなくわかってきました。できればstudioで全てやれればいいのでしょうけど、まだまだ先は長そうです。それでも入力編集がGUIでできることは確認作業も含めずいぶん楽になりました。未だ不明な落ち方をしますが、そんなもんと割り切って、保存をこまめに行っていれば大丈夫です。

新製品の3DアーキデザイナーにもCEDXMの出力ができるのですが、そもそも柱の概念が薄いソフトなので・・・普通のやり方では間取りすら転送できませんでした。ついでに簡易構造診断で壁を入れても転送できませんでした。まあそういうことです。つまりアーキトレンドには、wallstatに転送しやすくなるようなCEDXMを吐き出すように工夫してあるということです。

この文章も計算時間に書いています。現在32%。やっぱり時間がかかります。初めて木造3階建てを解析させていますから。予想通りの揺れになるか楽しみです。

アーキトレンドZERO Ver4から2X4壁式2&3への変換プログラムと講習会

2×4壁式でお馴染みの東京デンコーが8月23日に講習会を決定しました。

アーキトレンドZEROからの変換プログラムも完成し更に使いやすくなった2×4壁式の講習会です。ツーバイフォーの構造計算を考えている方には現時点では一番の選択肢となっています。タイロッド等の高倍率金物にも対応したようですので楽しみですね。

お申し込みは東京デンコーホームページにて

HOUSE-ST1 Ver7.5

HOUSE-ST1も新グレー本2017(木造軸組工法住宅の許容応力度設計(2017年版))に対応するバージョン(Ver7.5)を10月に発売いたします。現状発表されている他社の改訂内容よりはしっかりしていますね。その分対応が後手に回り発売日は遅れますが・・・。

Ver7が発売されたばかりということもあり、最新版のVer7をお持ちの方は無償バージョンアップとなります。Ver6以前の方は有償バージョンアップとなります。そろそろ確認申請の対応も含め難しくなってきていますので、これを機に最新版にupすることをお勧めします。

良い点は、木3等軸力が厳しいもので短期めり込みの計算を行った際の土台プレートなどの数が激減します。短期めり込みの検討自体はVer6でも問題無く行えますが、やはり無駄なものはできるだけ使いたくないものです。

不評だった耐風梁の計算も改善されてきています。水平構面の構造計算を省略できる条件の検定式の変更にも対応しています。

なんとなくですが、WOOD-STの発売日と似たような時期になると思われます。新規の方は迷いますね。やはり計画性がないのか?それともこの時期を狙ったのは何か理由があるのか?気になりますが、WOOD-STの詳細がわかってからでないとなんともいえません・・・。

WOOD-ST 木造集成材等建築物の構造計算ソフト2017年9月発売予定

建築技術の7月号の特集は、熊本地震以降の木造軸組構法住宅。今日初めて目を通したのですが、そこに、WOOD-STなる木造集成材等建築物の構造計算ソフトの新発売情報が。しかも構造システムから・・・。

その広告によると、仕様規定ルート(4号建物)からルート1,2まで幅広く利用できるそうです。しかも在来軸組工法のほかに、ラーメン架構を全体または一部に持つ、壁とブレースが混在する建物や、スキップフロアのある建物も形状通りにモデル化し、構造計算を行えるそうです。またメーカー製金物のデータベースを用意しているようですので、おそらくテックワンP3プラスのような金物も比較的簡単に使えるのではないかと思います。

一枚しか写真がありませんが、 HOUSE-ST1に画面が酷似しています。そしてHOUSE-ST1の適用範囲外の建物はWOOD-STに転送できるようです。ということで上位互換のようです。

価格などは出ていません。もちろん販売価格も載っていません。販売店にも何も情報が来ていません(少なくとも某ショップの店長は知らないそうです)。HOUSE-ST1 Ver7になって学校など中大規模に対応したので、果たしてすみわけはどうするのか?かなり疑問です。それならHOUSE-ST1を正式にルート2に対応するのか?と思ったのですが。某ショップでは

そして書き方からして任意形状ではなさそうです。また上位バージョンなのに対応できるのが3階まで。現在、木造耐火4階が少しずつメジャーになりつつあり、構造屋さんが対策に苦慮している時期というのに、なぜ????という感じです。少なくとも学校建築よりは需要はありそうなのに(汗)。

しかし、このクラスの建物でラーメン架構を利用できたり、スキップフロアの需要は大きいはず。狙いどころがニッチに見えますが東京などの狭小地での構造設計に適した機能を実装できれば面白い存在になるかもしれません。

発売はもうすぐのようです。詳しい情報が出てきましたら、このブログでも紹介していきたいと思います。

ST-Bridgeの使い道ある?

一時期、BIMとの連携で明るい未来を見せてくれようとした、IFCとST-Bridge。意外とダメダメだったということが見えてきて、最近あまり話題になりません。特にST-Bridge。互換性や実用性を考えると何のための企画なのか?と頭を抱えてしまいます。構造計算ソフトに専用のコンバーターをかましてBIMへ、というのが主流のようです。

今回もASCALからI-ARMに転送してみましたが、正直何かしようとは思えませんでした。GLOOBEも同様です。こちらもいろいろ考えて行けばいいのでしょうけど、そこまでの情報もありませんし、時間もありません。結局大手設計事務所やゼネコンなどのようにきちんとした仕組みを作るか?個人的マンパワーで不満点を払拭して(したつもりになって)付き合っていくしかないようです。

もっとも時間がかかるにしろ、今後もST-Bridgeは開発していくようですし、ソフトウェアの対応も変わってくると思うので、気長に待つとしましょう。

ARCHITREND ZEROのwallstat連携 計算編

さて、先ほどのデータに梁・土台を適当に入力して計算して見ました。

wallstatのバージョンは3.3.9です。

今回は実験なので、同一サイズの梁を適当に入れてみました。

試計算を行ったら、実計算です。このソフトの2つの難関。1つはモデルを作るのが難しいこと、2つは計算が長いことです。この程度の部材数でも10分以上かかります。

今回はCore i5-7500 3.4GHz メモリ8GBと建築では普通のスペック(通常パソコンよりは高いスペック)で挑戦。ブログなどを書きながら計算させました。少なくともと、ボケーってしてディスプレイ前に座っているなんてできません!!

10分経過するとイライラです。電話応対、メール応対などを済ませながら過ごします・・・。

15分で計算終了です。

この程度で15分ですから、複雑な大作は・・・ということです(ごめんなさい梁を入れ直す前の画像なのでちょっと間違えています)。別パソコンを用意したいところです。もちろんきちんとアニメーションしてくれました。

このモデルは筋かいを極端な形で入れている実験モデルなのですが、どの筋かいに大きな力が働いているか?などわかりやすいです。普段気がつかないことも揺らしてみるとわかったりします。これが正解!!ということではないのですが、良い指標となります。本舗でも本格的に設計のために使っていこうと思っています。

 

 

ARCHITREND ZEROのwallstat連携

早速試してみました。

簡単なプランをアーキトレンドで意匠図だけ書いてどこまでできるか?検証します。

構造図を描かなくては意味がないのでは?と思うかもしれませんが、構造図オプションを持っていない人も多いはず。そんなわけで、様々な方法を想定しているのかもしれません。

注意しなければならないのは、通り芯を入れること。入れないと変換できません。また筋かいなども先に入れておくと良いでしょう。部屋と筋かいと通り芯を入れて、CEDXM形式に変換します。物件選択メニューのなかにありますので、お間違いなきよう。

変換したらwallstat studioを起動しファイルメニューからインポートを実行し、CEDXMファイルを読み込みます。読み込んだ結果がこれ・・・

柱と筋かいが変換されていますね。ちなみにこれは1階

2階は、床が変換されているみたいですね。

構造オプションがなくてもここまで読み込めるので、省力化は図れるはずです。あとは梁等を入れて仕上げます。

アーキトレンドから変換すれば簡単に振動アニメが見られる!!という幻想ではありません。もちろん構造図があれば梁なども入っていますからより理想に近づくと思います。構造図・構造計算がなくても、ここまで変換できるので、使って見る価値は大です。

ちなみに、振動アニメを製作する時間はかなり長いので、覚悟して挑戦してみてください。

ARCHITREND ZERO Ver4の構造系の変更

アーキトレンドは木造構造系に非常に強力な機能・オプションを持っています。

今回のアップの目玉はやはり、wallstat連携でしょう。これは今までもあったプレカット連携のためのCEDXMデータ書き込みに、wallstatに変換しやすいように機能を追加したものです。残念ながらそのままで実用的な機能、とはいえませんが、大分楽になりますね。 wallstatは、私が使用始めた頃に比べて安易に使える環境を整えつつありますが、このソフトの仕様や構造的知識を知らないで使うと思わぬ結果になってしまうので、もしwallstat連携を利用する際はよく学習してから利用しましょう。

構造計算は、ツーバイフォーで、東京デンコーの2x4壁式との連携に対応したことが大きいです。かなり作業を省力化できますね。

在来の構造計算では、新グレー本2017に対応が大きいです。短期めり込み対応は、土台プレートだけでなく、添え柱にも対応。存在応力による低減にも対応したので効率的な設計が望めます。実装の仕方も非常にスマートでバージョンアップして初めて新グレー本2017に対応しようとするユーザーも安心して利用できます。

 

ARCHITREND ZERO Ver4

ついに利用できるようになりました。昔はアーキトレンドは冬にupするようなイメージがありますが、完全に夏になってしまいましたね。どんどんバージョンアップ間隔が短くなっているようなイメージが(爆)。といっても年会費制ですからあまり関係ないのかも。インストールも既存ユーザーはネットで簡単にできますし。

今回も3Dカタログを前面に出したバージョンとなっています。既存の利用料も普通の設計事務所等では辛いのに、そちらを下げずに3Dカタログの金額が上澄みされると、最早、使い続けることが難しいですね。それだけの価値はあると思うのですが、外皮性能計算連携だけでも月額1000円取られるし、他にAプラン・Bプラン・・・。負担が大きいです。VRといいい、魅力的だが高額なオプションが増えたような気がします。

それを除けば、省エネ、耐震を中心に更に使い勝手が向上しています。毎年良くこれだけ魅力的な内容をアップできるものです。プログラマの皆様の努力はともかく、ユーザーからの声の吸い上げをきちんと行っているからだと思います。

昨年度のアップが根本的な使い方にも関わる内容だったのに対し、今年はそのようなことはない落ち着いた内容ですので、素直に新機能を楽しめますね。

個別に関しては、またレポートします。