ウッドデッキ編 第21〜22回 Phase 2 — 詳細設計(構造計算)

この2記事でわかること

📊 設計積載荷重: 180 kgf/m² 📐 根太材: SPF 2×6(E = 9,800 MPa) ✅ たわみ許容値: スパンの1/300以下

021: 荷重計算の考え方

「DIYでわざわざ計算するの?」と思うかもしれないが、機械設計エンジニアとして強度根拠のない設計は不安で仕事ができない性分だ。数時間かけて計算したことで、「これは大丈夫」という確信を持って施工できた。

設計積載荷重の設定

用途一般的な積載荷重今回の設定
住宅居室(床)180 kgf/m²(建基法)参考値として採用
屋外デッキ(人が集まる)200〜300 kgf/m²(安全側)
今回の設計値180 kgf/m²(住宅床基準を適用)

デッキ全面積:3,600 × 2,700 = 9.72 m²
設計総荷重:9.72 × 180 = 1,750 kgf(約1.75トン)

これを根太・単管柱で支えられるかを計算する。

根太のたわみ量の計算(簡易式)

等分布荷重を受ける単純支持梁のたわみ最大値:

δmax = 5wL⁴ / (384EI)
w: 等分布荷重(N/mm)、L: スパン(mm)、E: ヤング率(MPa)、I: 断面二次モーメント(mm⁴)
パラメータ備考
根太材SPF 2×638 × 140 mm
ヤング率 E9,800 MPaSPF 平均値
断面二次モーメント I38 × 140³ / 12 = 8,709,867 mm⁴長辺方向に曲げ
スパン L(根太間隔)455 mm検討値
根太1本あたり荷重 w180 kgf/m² × 0.455m × 9.8 = 800 N/m = 0.8 N/mm根太負担幅455mm

計算結果:δmax = 5 × 0.8 × 455⁴ / (384 × 9,800 × 8,709,867) ≒ 0.09 mm

許容たわみ:L/300 = 455/300 = 1.52 mm

0.09 mm ≪ 1.52 mm ← 余裕十分(安全率17倍)

💡 計算なしで判断できる経験則
SPF 2×6 を根太に使う場合、スパン(根太間隔)の目安は最大600mm以下。455mmなら余裕で安全。2×4なら400mm以下を推奨。これだけ覚えておけば計算不要で安全に設計できる。
← 020: 断面図の作成 023: 柱位置・束石配置計画 →

ウッドデッキ編 第23〜26回 Phase 2 — 詳細設計(施工計画)

この4記事でわかること

023: 柱位置・束石配置計画の確定

根太間隔455mm・束石スパン910mmが決まったので、束石の正確な位置を平面図に書き込む。

方向束石間隔列数端部距離
幅方向(3,600mm) 1,200mm(根太と直交) 4列 0mm(外端)
奥行き方向(2,700mm) 910mm(根太方向) 4列 0mm(外端)
合計 16個

各束石にNo.1〜16の番号を振り、平面図に記入。施工時には「束石No.9の高さが合わない」というように番号で管理する。

024: 単管の径選定(φ48.6mm)の根拠

単管の規格は主に φ42.7mm と φ48.6mm がある。

規格断面積断面係数比クランプ互換性価格
φ42.7mm(軽量) 0.73(φ48.6比) △ 専用品が必要
φ48.6mm(標準) 標準 1.0(基準) ◎ 市販クランプは全てこのサイズ 標準

φ48.6mmは建設現場の足場でも使われる規格。クランプ・ジョイント類が豊富に流通しており入手性が高い。強度も十分。選択肢は φ48.6mm 一択

025: クランプの種類と必要数の算出

クランプ種類使用箇所必要数
直交クランプ柱×横架材、垂木×母屋 各交点48個
自在クランプ筋交い接合部4個
角材クランプ(木材用)根太×単管、垂木×桁32個
羽子板ボルト M12束石×柱脚16セット
直線ジョイントフェンス柱の延長4個
合計104点

クランプ類は10〜20%の予備を持って発注。現場で「あと1個足りない」は時間ロスになるため。

026: 施工手順書(作業フロー)の作成

施工に入る前に「何をどの順番でやるか」を書き出す。手順が決まっていれば、週末ごとの作業が迷いなく進む。

工程作業内容所要時間(目安)
1整地・防草シート・砂利敷き1日
2水糸張り・束石割り付け半日
3束石設置・水平出し2日
4単管塗装(錆止め)半日(乾燥含む2日)
5単管柱の建て込み半日
6根太組み立て1日
7梁・桁・垂木・母屋の組み立て1日
8ポリカ波板の取り付け半日
9床板塗装(キシラデコール)1日(乾燥含む2日)
10床板貼り2日
11フェンス組み立て1日
12階段組み立て半日
13最終仕上げ・塗り足し半日
合計約23日(週末のみ)
← 022: 荷重計算(根太スパン) 027: 材料の一括発注と費用集計 →

ウッドデッキ編 第27〜30回 Phase 2 — 詳細設計(調達・準備)

最後の4記事でわかること

💰 材料費合計: ¥187,000(税込) 🔧 新規購入工具: 約¥35,000 📅 着工〜完成: 約4ヶ月(週末のみ・延べ23日)

027: 材料の一括発注と費用集計

設計が確定したところで、材料をまとめて発注する。分けて買うより一括発注が安い(まとめ割・送料節約)。

カテゴリ主な品目調達先小計(概算)
木材SPF 2×6、2×4、1×4 各種ホームセンター¥52,000
単管・クランプφ48.6mm 単管、クランプ104点ホームセンター¥38,000
ポリカ波板・金物波板6枚、波板ビス、端部キャップホームセンター¥18,000
基礎材料束石16個、砕石、防草シートホームセンター¥22,000
塗料・シーリングキシラデコール4L×2、変性エポキシホームセンター / 通販¥24,000
ビス・金物類コーススレッド各種、ボルト・ナットホームセンター¥15,000
消耗品・その他水糸、貫板、養生シート、砥石ホームセンター¥18,000
合計¥187,000
💡 木材はホームセンターで長さカットを依頼する
SPF材は4m・3m・2m規格品を購入し、カット台で必要寸法にカットしてもらう(1カット50〜100円)。自宅で丸のこ作業の手間が省け、精度も確実。設計図の寸法リストをそのまま持参するとスムーズ。
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028: 必要工具リストと事前準備

工具用途所有状況調達
インパクトドライバー 18Vビス打ち・ボルト締め所有
丸のこ木材カット所有
水平器 60cm水平・垂直確認所有
レーザー墨出し器束石高さ出し新規購入¥18,000
皿取錐床板ビス皿取り新規購入¥1,500
スパナセット M12対応クランプ・ボルト締め新規購入¥3,000
コンベックス 5.5m全般の採寸所有
墨壺床板端部カットライン出し所有
刷毛(塗装用)各種防腐剤・錆止め塗装新規購入¥2,500
脚立(1.2m)屋根組み付け所有
新規購入合計¥25,000

029: 週末施工のスケジュール管理

共働き・子育て中のため、施工は週末の2日間のみ。計4ヶ月・延べ23日で完成させるための管理方法。

週末DIYを成功させる3つのルール
1. 毎週末の「目標」を前週に決める — 「今週は束石4個設置」のように具体化。曖昧な目標は達成できない。
2. 材料は前日までに準備完了させる — 当日にホームセンターに行くと半日が消える。買い物リストを前週に確定し、平日に取りに行く。
3. 雨天は「設計・発注」に使う — 施工ができない雨の日こそ、次工程の材料確認・発注・細部設計に充てる。施工日は施工だけに集中する。

030: 着工前の最終チェックリスト

いよいよ着工。施工に入る前に最後の確認。一つでも「NO」があれば着工を見合わせる。

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#確認項目確認方法結果
1設計図(平面・立面・断面)の完成3枚揃っているか
2材料リスト26品目の発注完了Excelリストで確認
3建築確認申請の要否確認延べ床面積10m²以下→不要✅ 不要
4近隣への挨拶・工事の告知両隣・対面に口頭で連絡
5施工期間中の天気予報確認週間予報で雨天日を確認
6工具の動作確認・充電確認インパクト・丸のこの動作テスト
7安全装備の準備(保護メガネ・手袋)着用確認
8水道・電気の使用確認(近くで使えるか)現地確認(延長コード等)

全項目 ✅ を確認して、いよいよ着工。

✅ Phase 2 完了 — いよいよ施工フェーズへ
約3ヶ月の計画・設計フェーズが終わり、Phase 3(基礎工事)から実際の施工が始まる。計画に時間をかけた分、施工は迷いなく進められた。「急がば回れ」は DIY でも真実。

🔧 着工前に揃えておきたい工具

マキタ インパクトドライバー TD173D 18V
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← 026: 施工手順書の作成 031: 基礎工事①(整地・防草・砂利) →

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キシラデコール(防腐塗料)
屋外木材の防腐定番
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SPF材(2x4 / 2x6)
DIY木工の基本材
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合板(12mm構造用)
床下地・棚板に
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根太材
床下地の骨組み
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木部防腐剤
土台・束柱の防腐処理
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木工DIYで最も使うビス
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単管クランプ(直交・自在)
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