許容応力度計算とは何か？

日本の法律で認められた構造の安全性に関する計算方法の一つで、小規模木造建築（２階建て以下）の中では最も安全性の高い計算方法の一つです。

最もわかりやすい許容応力度計算の考え方

許容応力度計算は、簡単にいうと（端折りすぎかもしれないですが）「住宅の受ける地震力を計算で導いて、その地震力より強い住宅を計算で算出する」ということです。　少し言い方を変えると、許容応力度計算とは、「台風や地震の力（外力）を受けて部材にかかる力（応力）」が「部材の許容できる力（許容応力）」以下におさまるようにする計算方法です。

許容応力度計算と他の計算方法の関係

構造の安全性に関する計算方法・・・仕様規定　性能表示計算　許容応力度計算の３つがあります。仕様規定には表のように検討しない項目が数多くあります。性能表示計算では通常、横架材の検討や基礎のスパン表で行いますが、許容応力度計算は各項目に対して、物理的なアプローチで検証する最も安全性の高い計算方法です。

安全性を支える許容応力度計算の活用

許容応力度計算は言い換えると「ある材料のギリギリの壊れない程度の強さを物理的に計算（基準応力）し、得られた数値に安全率を用いて安全性を与える（許容応力）」方法です。一方、地震や台風などに対する応力も物理的に計算されます。つまり、どちらも事前に数値化が可能で、シミュレーションができるので、万一の外力に対して、「これくらいの外力ならこの材料は大丈夫ですよ」ということを把握できます。許容応力度計算の活用により、災害時の建物の状況を想定できるので、建物の安全性につながり大切な命と資産を守ることに貢献します。

許容応力度計算が示す地震耐性

引用元：一般社団法人 くまもと型住宅生産者連合会「耐震等級3のススメ」

熊本地震で最も被害の大きかった地域で、無傷又は家屋の軽微な損傷だけですんだ住宅が、品確法と許容応力度計算による耐震等級３でした。熊本地震は専門家の間で住宅にとって、他の地震よりも過酷な地震（余震と本震ともに震度７）だったといわれています。余震の震度７で倒壊しなかった建物も本震で倒壊したケースが数多くありました。多くの住宅が被害を受ける中、当時、耐震等級３で建てられた住宅の全てが無傷又は軽微な損傷で現在も住み続けることが出来ています。

許容応力度計算を考慮した構造設計

地震の揺れに耐えるには、床や屋根などの水平構面とよばれる部分が非常に重要です。水平構面とは、屋根、床などの水平方向の平面の骨組みのことをいいます。地震時には水平構面が地震を受け止め、それを柱など垂直方法に力を伝えます。これらは、家の形状などの影響を受けるため、建築士の知識と経験が重要です。クラッチでは構造設計について知識を持った建築士により計算を行っています。

許容応力度計算を支える考えられた部材

許容応力度計算の考えとして、「力を上から下に伝える」という原則があります。別の言い方をすると、地震や台風で被害を受ける建物は、きちんと下に力を伝えきれていないため壊れるともいえます。建物からの力を基礎まで伝えるために、想定される力の大きさの把握やそれを受け止めるいくつもの細かな部材、また、力をバランスよく伝える技術が必要になります。

許容応力度計算を向上させる耐力壁選択

許容応力度計算＋制震の考え方

許容応力度計算による「地震力に耐える家づくり」をおこなう他に、アプローチの異なる制震の考え方も取り入れています。制震金物をポイントとなる箇所に設置し、地震エネルギーを効率的に吸収し、家具の転倒や建物の損傷を防ぎます。

許容応力度計算を高める制震金物の耐久性

許容応力度計算に加え、制震による「地震力を吸収する家づくり」を行います。クラッチの制震金物は、揺れ幅が軽減されるだけでなく、繰り返し使用することが可能です。近年の大地震には数多くの余震が観測されていますが、クラッチでは制震金物の使用により余震や繰り返しの地震に備えます。

耐震等級3の基準と許容応力度計算の関係

耐震等級3とは？

耐震等級3は、建物が地震に強いことを示す最上位のランクです。この評価基準は「品確法」の性能表示制度に基づいています。

許容応力度計算とは？

許容応力度計算は、法で定められた計算方法の中で、特に木造二階建てのような小さい建物に最適で信頼性が高い方法です。

結論として、許容応力度計算を使用した耐震等級3の建物は、地震に対して非常に強いと言えます。

耐震等級3と許容応力度計算がもたらす安全性の向上

建築基準法は震度5強程度の地震時における建物の損傷を最小限にして、大地震時の建物倒壊を防ぎ、人命だけは最低限、損なわないとする基本的な考え方があります。言い換えると、大地震に見舞われた時に継続して住み続けることを想定していません。信頼性の高い許容応力度計算を経た建物が、耐震等級3であった場合、建築基準法の1.5倍の強度を持つことになり安全性は向上します。

耐震等級3の許容応力度計算による保険料の削減

耐震等級3の住宅の場合、地震保険の割引が50％あります。耐震等級3の住宅なら地震保険は必要ないと思われるかもしれませんが、地震の後に備えるべきは、火災です。火災保険は、地震を原因とする火災を補償対象には含みません。地震時の火災は地震保険の補償対象となります。また、年末調整や確定申告などで、支払った地震保険料に応じて一定の金額が所得金額から控除されます。

許容応力度計算が可能な建築業者の選び

許容応力度計算は地震などの災害対策として有効で、着実に注目度があがっていますが、高度な計算で理解する建築士も少ないため実施できるハウスメーカーは少ないことが問題点としてあげられます。クラッチでは構造設計について知識を持った建築士により計算をしております。

許容応力度計算とメンテナンスコストの関係

許容応力度計算による「強固な家づくり」と、制震による「吸収する家づくり」の相乗効果で、住宅の安全性を保つようにしておりますが、外壁や内壁に細かな亀裂が入ることもありえます。クラッチではそのような事態になりにくい柔軟性の高い素材を壁材に使用することで、万が一のメンテナンスコスト軽減に向けた工夫を行っています。