FROM PLANNING TO STRUCTURAL CALCULATION
「間取りができたので、次は構造計算をお願いします」――建物の計画では、このように考えられることがあります。 しかし実務では、間取り図を作っただけで、すぐに構造計算へ進めるわけではありません。
その土地にどれほどの建物を建てられるかを調べ、間取りが法律や地域の条例に合っているかを確認し、 申請や施工に使える意匠図へ仕上げて、そこでようやく構造計算が始まります。
構造計算だけを切り離して考えると、その前に何が必要で、その後どの図書へつながるのかが見えません。 まずは、確認申請までの大きな流れを並べます。
家を考えるとき、最初に必要なのがボリュームチェックです。 これは外観デザインを決める作業ではなく、その敷地に建てられる建物の大きさや高さの範囲をつかむ作業です。
代表的なものが、建蔽率と容積率です。建蔽率は敷地に対して建物をどれだけ広げられるか、 容積率は敷地に対して各階の床面積を合計してどこまで確保できるかを見る基準です。
ここで大切なのは、土地の面積だけを見て「この広さなら、この家が建つ」と決めないことです。 同じ面積の土地でも、道路や高さ、地域の規制によって、実際に計画できる建物は変わります。
ボリュームチェックで大まかな範囲が分かると、次に間取りを考えます。 玄関、廊下、居室、水回り、階段、窓、吹抜けなどを配置し、家族の暮らしや建物の使い方を形にしていきます。
ただし、使いやすい間取りが、そのまま申請できる間取りとは限りません。 部屋の用途や窓の位置、廊下や階段の幅などが見えてきて、初めて具体的に確認できる規定もあります。
法規確認は、完成した図面へ最後に丸を付けるだけの作業ではありません。 成立しない部分があれば、間取りへ戻して直します。この往復を経て、間取り図は意匠図へ進みます。
間取り図は、部屋の配置や生活動線を考えるための大切な図面です。 一方の意匠図は、間取りに寸法、高さ、外観、仕上げ、建具などの情報を加え、 審査機関や構造担当者、施工者が同じ建物を読み取れるようにした図面です。
| 図面 | 何を表す図面か |
|---|---|
| 配置図 | 敷地、道路、境界線と建物の位置関係 |
| 各階平面図 | 部屋、壁、柱、窓、扉、階段、寸法など |
| 立面図 | 建物の外観、高さ、屋根、窓の位置など |
| 断面図 | 階高、床、天井、軒、屋根などの上下関係 |
| 求積図 | 敷地面積、建築面積、床面積の算定根拠 |
| 建具表 | 窓や扉の種類、寸法、仕様 |
どの図面も、同じ建物を別の方向から表しています。 平面図では合っていても、立面図や断面図で高さや窓の位置が違えば、構造計算にも確認申請にも使えません。
STRUCTURAL CALCULATION
構造計算は、建物の形が分からないまま行うことはできません。 意匠図に描かれた建物を読み取り、その建物が地震、風、雪、人や家具の重さ、建物自体の重さに耐えられるかを確認します。
計算ソフトを動かすことが構造計算の仕事だと思われがちですが、実際には、入力する前の図面確認と構造計画、 計算後の意匠図との擦り合わせに多くの判断があります。
構造担当者は、意匠図から単に建物の外形を写すのではありません。 力がどこから入り、どの柱・梁・壁を通り、最後に基礎と地盤へ流れるのかを考えるための条件を拾います。
建物寸法、柱・壁の位置、開口、部屋用途、梁のスパン、吹抜け、階段、張出し、上下階のずれ
階高、軒高、最高高さ、屋根形状、屋根勾配、床と屋根の上下関係
屋根材、外壁材、床・天井の構成、太陽光パネルや重量設備など、荷重に関係する内容
建築地の風・積雪などの地域条件、地盤調査結果、基礎を検討するための条件
例えば、屋根材が変われば建物の重さが変わります。窓を大きくすれば、その場所に耐力壁を置けなくなります。 吹抜けや階段を設ければ、床が力を伝える経路も変わります。 意匠上は小さな変更に見えても、構造計算では建物全体へ影響することがあります。
計算をすると、当初の意匠図のままでは成立しない箇所が見つかることがあります。 大きな窓の横に必要な壁が取れない、広いリビングの梁が長くなりすぎる、上下階の壁がそろわない、 吹抜けや階段によって床のつながりが弱くなる、といった問題です。
「計算で駄目だったので、この間取りはできません」と返すだけでは、設計は前へ進みません。 何が原因なのかを確認し、窓の大きさ、壁の位置、柱・梁の組み方、上下階のそろえ方など、 どこをどう変えれば意匠を大きく崩さず成立させられるかを考えます。
私は施工大工として40年以上、一級建築士として30年以上、図面と現場の両方を見てきました。 図面上では線一本の変更でも、現場では柱、梁、壁、金物、基礎、設備の納まりまでつながっています。
そのため構造計算では、数値だけを合わせるのではなく、実際に施工できるか、意匠担当者が何を残したいのか、 変更が他の図面へどう影響するのかまで確認する必要があります。
意匠図と構造計算の擦り合わせが終われば、それで確認申請図書が完成するわけではありません。 仕上表、仕様書、建具表、求積関係図書、省エネ関係図書など、計画に応じて必要となる図書をそろえます。
なお、仕上表を申請図書として整えるのは後の段階でも、屋根・外壁・床などの仕様は構造計算の荷重に関係します。 そのため、構造計算を始める前に、少なくとも重さに影響する仕様は決めておかなければなりません。
確認申請は、図面を何枚も束ねて出すだけの手続きではありません。 平面図で移動した壁が構造図では元の位置のまま、立面図で変えた窓が計算上は以前の大きさのまま、 という不整合があれば、審査で止まり、修正が必要になります。 最後に重要なのは、意匠・構造・仕様に書かれた内容が、すべて同じ建物になっていることです。
施主の方にとっては、希望した間取りが途中で変わると、「なぜ最初から分からなかったのか」と感じることがあります。 施工店にとっては、間取りだけで見積りや構造計算を先へ進めると、後から法規や構造の修正が入り、手戻りになることがあります。
だからこそ、ボリュームチェック、間取り、法規確認、意匠図、構造計算を順番に行いながら、必要なところで前の段階へ戻ることが大切です。 遠回りに見えても、この確認を省かない方が、最終的には設計・申請・施工を止めずに進めやすくなります。
構造計算は、家づくりの最初に単独で行う作業でも、確認申請の最後に計算書を付け足すだけの作業でもありません。
ボリュームチェック → 間取り図 → 法令・条例確認 → 意匠図 → 構造計算 → 意匠図との擦り合わせ → 必要図書をそろえて確認申請
この流れの中で、構造計算は意匠計画を安全性の面から確かめ、実際に建てられる建物へ整える役割を持っています。 意匠と構造は別々の図面ではありますが、別々の建物を考えているのではありません。 最後まで一つの建物として整合させることが、確認申請と、その先の施工につながります。
在来木造・2×4工法の構造計算、意匠図との擦り合わせ、確認申請図書の作成について、現在お持ちの図面や資料から対応範囲を確認します。
この記事を書いた人
大工のおっちゃん工房 一級建築士
施工大工歴40年以上・一級建築士歴30年以上。設計、構造、施工、確認申請の実務経験から解説しています。