小屋にかかる荷重外力、雪や地震への考え方は?

小屋にかかる外力荷重、雪や地震、強風の影響は? DIYの前に

小屋が完成した!

すぐに壊れない?

大丈夫だと思うんだけど…

せっかく苦労して完成させた小屋…

すぐに壊れないか不安ですね。

積雪や強風、地震など、設計時に検討することがたくさんあります。

建物には、さまざまなチカラ(外力)がかかります。

外力の方向や強さはそれぞれです。

設計の数値、単位はちょっと難しいので、わかりやすく見てみましょう。

作る前の設計が大切です!

小屋を計画する時に考えなくてはならない、作用する外力を紹介します。

垂直方向にかかる力は?

重力で垂直にかかる荷重

まずは縦方向にかかる力を考えてみます。

地球の重力で垂直にかかる荷重は、固定荷重、積載荷重、積雪荷重などがあります。

建物自体の重さ、固定荷重

瓦の重量は約790N/m2で、アスファルトシングルの重量は約200N/m2なので、瓦は3倍以上重いことになります。

固定荷重とは、使用している建物の構造物や仕上げ材料、建材の重量を言います。

屋根材料ですと、瓦の重量は約790N/m2です。

アスファルトシングルの重量は約200N/m2なので、瓦は3倍以上重いことになります。

床については、板張りと畳敷きでは、約1.5倍以上も畳敷きが重いです。

壁についても、せっこうボードとモルタル塗り(内壁せっこうボード)では、約2倍モルタル塗りが重いです。

「建物の重さ=建材の重さ」という事を意識してください。

傾きにもつながる重量バランスも注意しましょう。

人や家具などの積載荷重

小屋の室内に入れる家具や収納物など人間も含めて積載荷重といいます。

小屋の室内に入れる家具や、収納物など人間も含めて積載荷重と言います。

積載荷重の大きさは、衝撃性や集中性も考慮しましょう。

落としてしまったり、荷重が変動するものは、床に衝撃荷重がかかります。

バイクスタンドは荷重が集中したり偏ったりします。

偏心や床面がゆがむ原因となります。

積載荷重は変化する荷重です。

収納物により変わります。

小屋の使い方や室内に入れるものをシュミレーションしておきましょう。

場合によっては積載荷重を割り増ししなければなりません。

積雪荷重

垂直積雪量が1m未満か超えるかで、一般か多雪地域を区分してます。

積雪荷重は、雪の単位重量や屋根の面積、それと地域の垂直積雪量によって決められます。

屋根こう配や雪下ろしの頻度なども考慮されます。

垂直積雪量が1m未満か超えるかで、一般か多雪地域を区分してます。

積雪の単位重量は、通常下記のようにすることが多いです。

  • 一般区域:20N/m2/cm(面積1㎡・積雪1cmあたり20N)
  • 多雪区域:30N/m2/cm(面積1㎡・積雪1cmあたり30N)

多雪地域は長期積雪により、雪が締まったり融解凍結を繰り返します。

雪密度が上がったりして重くなるため、それを考慮されてます。

水平方向の荷重は?

水平方向にかかる荷重は、地震力や風圧力です。

水平方向にかかる主な荷重は、地震力や風圧力です。

水平方向にかかる荷重は、小屋の高さや建物の壁面積、重量やバランスが影響します。

構造にゆがみやたわみが生じやすくなります。

それらを防ぐために耐力壁の配置や釘を打ち込む間隔など、多くの検討が必要です。

水平方向の外力は床に作用します。

基礎の固定が重要なポイントになります。

地震による小屋の被害

北海道胆振東部地震で基礎からずれた小屋

2018年に発生した北海道胆振東部地震で、札幌市近郊のPANELHOUSEユーザーから数件の被害報告がありました。

すべて基礎ブロック置きの物置サイズでした。

基礎と小屋がズレたという水平荷重による被害と推測されます。

基礎からズレ落ちても窓やドアはスムーズに開閉できて、小屋建物自体はほぼ無傷でした。

強風の小屋被害

手前のブロック基礎から矢印まで強風で飛ばされました。

ツーバイフォー工法で適切に建てられた建物なら、風速50m/sの強風でも構造を破壊される可能性は低いです。

しかし、基礎と固定していない小屋は移動したり、吹き飛ばされる可能性が高いでしょう。

地震力と同じく、水平方向の外力は建物構造にも大きく作用します。

床に作用しますので基礎との固定が大切になります。

常時か?臨時か?

建物に力がかかり続ける継続時間でも区別されます。

外力を検討するときに、建物に力がかかり続ける継続時間でも評価が区別されます。

常時荷重

常時、力がかかり続けるのは、固定荷重、積載荷重です。

降り積もった雪が融けないで、根雪になる多雪地域の積雪荷重は常時かかる荷重となります。

長期にかかり続ける外力は、建物に負担をかけ続けます。

それだけ作用する力が大きくなることを考えておきましょう。

臨時荷重

一時的に発生する荷重は、水平方向に作用する荷重が多いです。

地震力や風圧力です。

降雪してもすぐに融ける一般地域の積雪荷重は、臨時として考えられます。

まとめ、雪、室内荷重、風、地震

タイニーハウスや小屋も建築物です。

自然環境で発生する外力がかかります。

降雪地では地域の垂直積雪量を必ず調べておきましょう。

最低気温も把握しておきます。

実際の積雪の様子や除雪の方法も考えておきましょう。

地震や風圧に関する備えは人命にかかわる事で大切です。

水平力は床や基礎に作用します。

基礎と固定していない小屋は慎重に検討が必要でしょう。

お店は室内が重くなる

小屋暮らしのライフスタイルなど使い方によって変わってきます。

積載荷重は変化が大きい使い方には十分な検討が必要です。

多くの人が出入りする店舗を計画する時は、荷重を割り増しして計画しなければなりません。

商品や設備は重いです。

そこにお客様が入店したら、床にかなりの荷重がかかります。

使用する建築材料は、長期に使うことで建物にゆがみやひずみがでてきます。

床がたわむと人は不安や不快を感じます。

設計時には建材重量を把握しておく必要があります。

重い建材を使う時は建物が傾いたりする可能性があります。

小屋全体の重量バランスを意識しなくてはなりません。

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