一貫構造計算ソフトウェア
Super Build^®／SS7

構造計画概要

本建物は木造軸組工法を基本とし、屋根は120×240の集成材を基本とするトラス架構としている。水平耐力要素には面材耐力壁を採用している。

中央部に大空間のLDKおよびアウトドアリビングが計画されていることに加え、北側に大きな開口を確保する必要があったため、耐力壁の配置には制約があった。このため、両面仕様の高倍率耐力壁（7倍）および片面仕様の耐力壁（3.5倍）を適切に使い分け、偏心が生じないよう『SS7』による検討を行い、バランスの取れた耐力壁配置としている。

一方、中央部の短辺方向には耐力壁を十分に配置することが難しく、屋根面が面外方向に大きく変形することが懸念された。そのため、屋根面に24mmの構造用合板を配置するとともに、小屋組レベルに木の水平ブレースを配置することで、中央部の変形を抑制し、屋根面に作用する水平力を両側の耐力壁群へ適切に伝達する計画としている。

また、北側の大開口においては景観性への配慮から、LDKに面する柱をφ89.1の円形鋼管柱（SUS304）とし、軸力が大きい箇所にはφ90の丸鋼を採用することで、開放性と構造性能の両立を図っている。さらに、平面的に広がる建物形状に対して、部屋ごとに個別最適化した架構とすると屋根構面の納まりが複雑化するため、施工合理性を重視し、ひし形ユニットによるトラス架構を採用した。

このトラスは長手方向に同一形状を繰り返し配置する計画とし、部材断面および接合部ディテール、金物仕様を可能な限り統一することで、設計および施工の効率化を図っている。基礎は大空間部分を布基礎とし、部屋が細かく配置される範囲ではべた基礎としている。

『SS7』利用方法

本建物では、特に屋根構面の挙動把握が重要となるため、『SS7』を用いた立体解析において屋根面の水平剛性を適切に評価することに主眼を置いた。

具体的には、『SS7』のRCスラブを水平ブレースに置換する機能を応用し、屋根の24mm構造用合板による水平剛性をモデルに反映し、地震時の屋根構面の変形や力の伝達性状を確認した。

また、小屋レベルに設けた水平ブレースについては、当初ブレース材としてモデル化することを想定していたが、天井荷重を負担することによるたわみも評価できるよう、大梁としてモデル化している。

『SS7 Op.伏図軸組図』を活用し、解析モデルの情報を可能な限り維持したままCAD作図に利用している。木造では部材数が多くなりがちであるが、本機能により部材の整理・再入力を最小限に抑え、作図の効率化と整合性の確保を両立している。そのため、通常解析モデルでは入力しない土台部分も、作図の効率化のためあえて層を別途設けて入力している。

さらに、『SS7』に新たに追加された木接合部の入力機能を本計画で初めて活用した。従来は、解析結果から得られた応力に基づき接合部を個別に検討していたが、本機能の活用により接合部設計の効率が大きく向上している。

加えて、本建物のような複雑な屋根形状を効率的にモデル化するため、屋根頂点の座標および屋根勾配をパラメータとし、各節点のZ座標を自動算出する簡易的なExcelプログラムを作成した。これにより、節点の上下移動を個別に入力する煩雑さを回避し、モデル作成の効率化を図っている。

別途検討項目

耐力壁の検定、水平構面の検定は『SS7』内部ではできないため、別途行った。

確認審査時の指摘事項や対処方法

多少の不整合程度で、特に大きな指摘はなかった。

その他

本物件の作図は、基本的に2Dによる図面作成をベースとして行っている。プレカット業者との詳細検討においては3Dモデルでの情報共有が有効であり、また3Dプリンターによる模型作成も想定していたため、解析モデルをもとに3Dモデルを作成している。

具体的には、『SS7』上で入力した木部材を、同断面のRC部材として置き換えてモデル化し、STB変換を行った上でBIMモデルを構築した。作成したモデルを用いて、特に複雑となる接合部における納まりについて、プレカット業者と協議を重ね、最終的な接合ディテールや加工方法の検討を行った。