木構造研究室

こんにちは。中大規模木造に特化した構造設計事務所木構造デザインの福田です。

2010年の「公共建築物等における木材の利用促進法」の施行と規制緩和により、鉄骨造・RC造以外では難しかった中大規模施設が木造化できるようになりました。

さらに10月に「脱炭素社会の実現に資するための建築物等における木材の利用の促進に関する法律」が施行され、ますます木造化に拍車がかかりそうです。

そのため、鉄骨造、RC造で進めていた計画をそのまま木造に置き換えてほしいという依頼が増えました。

私共は、非住宅木造専門の構造設計事務所のため、そのような案件が多く持ち込まれます。

ただ、正直に申し上げると鉄骨造・RC造の計画を、そのまま木造に置き換えることに無理を感じることが多いです。

住宅の延長線上で考えると、簡単に置き換えられると思ってしまうのですが、構造的に鉄骨造・RC造と木造は考え方が全く異なります。

今回は、鉄骨造・RC造の計画をそのまま木造に置き換えると、どのようなことが起こるのかを見ていきたいと思います。

一般的な住宅の場合、スパンが飛んだり、極端に荷重がかかったりすることはほとんどありません。

そのため、同じような住宅のプランを鉄骨造と木造で比較すると、価格的に木造が有利になります。

しかし、非住宅は大きな建物が多く、大スパンで負荷がかかります。

そのようなプランを鉄骨造から置き換えると、木造では対応できません。

下記をご覧ください。
ロードサイドのドラックストアを鉄骨造で進めていたのですが、事業主からの要望で、木造で検討し直すことことになりました。

10m程のグリットで柱を入れて、陳列棚を設けるという計画でした。

このような場合、多くの方が同じ条件での木構造を希望されます。

では、同じような条件で木造にすると、どうなるかを見ていきます。

鉄骨造で考えると、コラムやH鋼を使って、11ｍや13mのスパンを軽快に飛ばして設計をすることができますが、木造で置き換えると、構造的に非常に無理のある計画になります。

コストと耐力を考えると、6ｍグリットにして大断面の集成材で検討することになります。

そもそも鉄骨と比べて木はヤング係数が20分の１なので、柱も450mm角、梁成も800mmの大きなものが必要になります。

800mmの梁成になると、天井高の考え方も変わってきます。

仮に梁を3丁合わせにしても450㎜の梁成が必要です。

非住宅の場合、鉄骨造のスパン割りをそのまま木造に適用することは、無理があります。

事業主の要望を叶えつつ、トラスを組んだり、柱や壁を入れて、バランスを取りながら、木造として成立するようにプランニングする必要があります。（参考：トラス構造のメリット・デメリット｜トラスと大断面のコストを比べてみた）

多くの場合、事業主が木造化を希望します。

その際、初期の段階から構造を含めた的確な意匠提案ができなければ、計画をスムーズに進めることはできません。

ただ単に、木造に置き換えようとすると、予期せぬトラブルになりますので専門家に相談するようにしましょう。

鉄骨造・RC造と木造は構造の考え方が根本的に異なります。

また、住宅の延長線上で鉄骨造・RC造と木造の比較をすると、中大規模の施設では構造が成立しなくなることがあります。

特に、事業主の意向で木造化した場合は、初期の段階から構造も含めての意匠提案をすることで、工期・コストを最適化することができます。

途中で木造に切り替えた場合は、早い段階で専門家のアドバイスをもらうようにしましょう。