木造トラス 強度等級設計シミュレーター

木造軸組住宅の小屋組：日本の在来工法住宅の屋根は、ほとんどがキングポストトラスまたはハウトラスの変形です。スパン 6〜10 m、トラス高 1.2〜2 m、間隔 910 mm（半間）or 1820 mm（1 間）が一般的。E70-F225 の 105×270 構造材を本ツールのような設計で検証し、住宅金融支援機構の住宅性能基準に適合させます。建物幅 18.2 m（10 間）はモジュール設計の典型値です。

集成材（Glulam）大スパン建築：体育館・倉庫・店舗の大空間屋根では、Glulam（カラマツ・ヒノキ・米マツの集成材）でスパン 20〜40 m のトラスを組みます。集成材は E110-F315 以上の高等級が選ばれ、断面寸法も大きく（150×600 mm 等）取れます。出雲ドーム（142 m スパン、木造世界最大級）は集成材のキールアーチで構成され、本ツールの単純なキングポストではないものの、軸力主体の設計思想は共通です。

プレファブ・トラスプレート工法：北米・北欧で主流の GangNail（MiTek 等のトラスプレート）工法は、工場で打抜き鋼板（Truss Plate）を用いて木造トラスを大量生産します。住宅 1 棟分の小屋組を 1 日で組立可能。本ツールで算出する部材力と SF をプレートメーカーの設計表（Truswal、Alpine 等の許容耐力）と照合して仕口を選定します。

CLT・中高層木造への展開：CLT（Cross-Laminated Timber、直交集成板）の登場で、木造でも 10 階建て以上の中高層建築が可能になりました。CLT パネル＋木造トラスのハイブリッド屋根、Glulam 柱＋鋼板トラス梁の組合せなど、本ツールが扱う「軸力主体の木造」設計が中高層に拡張されています。LCC（ライフサイクルコスト）削減と CO2 固定の観点から、世界的に需要が拡大中です。

まず最大の落とし穴が、「許容応力度を JIS の基準強度そのまま使ってしまう」こと。本ツールに入力した f_t=18 N/mm²（E70-F225）は『基準強度』であり、実際の許容応力度は荷重継続時間・含水率・温度・寸法効果による調整係数を掛けた値です。建築基準法では長期 = 基準強度 × 1.1/3、短期 = 長期 × 2 が原則。さらに集成材ではラミナ等級・接着剤性能による補正が入ります。本ツールの SF はあくまで『基準強度に対する余裕』であり、実設計では SF が 3 以上を目安にしてください。SF=2 でも建築基準法上はギリギリ NG になることが多いです。

次に、「仕口・継手の強度を無視する」誤解。木造トラスの破壊事例の多くは、部材本体ではなく仕口（部材同士の接合部）で起きます。引きボルト・羽子板ボルト・ガセットプレート・トラスプレートいずれを使っても、接合部の許容耐力は部材本体の 50〜70% 程度しか取れません。本ツールの下弦張力 73.7 kN を仕口で受ける場合、引きボルト M16 で 6 本程度（1 本あたり 12 kN 程度の許容引張）が必要です。仕口設計を別途行わずに「部材は OK」と判断するのは危険です。

最後に、「クリープ・乾湿変形を見落とす」こと。木材は長期荷重を受けると、初期撓みの 1.5〜2 倍まで撓みが増加します（クリープ変形）。本ツールの撓み 8.9 mm は瞬時値であり、長期では 15〜18 mm 程度になります。L/250=48 mm は瞬時値判定の目安なので、長期判定では L/300=40 mm のほうが安全側です。さらに乾燥収縮・吸湿膨潤で部材長さが ±0.3% 変動するため、仕口に過大な拘束を与えると割裂破壊の原因になります。集成材は乾湿変形が小さく安定しますが、製材は乾燥材（KD 材）の使用が必須です。