構造設計の会社に勤めたいのですが、どんな仕事内容なのでしょうか？

Question

構造設計の会社に勤めたいのですが、どんな仕事内容なのでしょうか？

Answer 1

現在大学院で建築（構造系研究室）を専攻しています。
先日就職活動を終えました。昨夏には設計事務所で構造設計補助のインターンシップをやっていました。

構造設計とは簡単にいえば建物が地震や風に対して壊れないように等の検討を行い、柱や梁の太さなどを決定し図面を作成することです。
以下に鉄筋コンクリート造や鉄骨造の建物における構造設計の大まかな手法を説明します。

具体的には１次設計と２次設計に分かれます。１次設計というのは許容応力度等計算というもので、外力が発生すると構造部材では応力が発生します。これが許容応力度という鉄筋やコンクリートなどの基準となる強度を安全率で割った値で、応力がこれ以下になれば安全というわけです。
許容応力度に関する検討は建物自体の重さのように常時建物に作用する力（長期荷重）によって発生する応力に対して検討する「長期に関する検討」と、長期荷重に加え地震や風・積雪による荷重（短期荷重）を組み合わせて検討する「短期に関する検討」に分けて行います。
この1次設計は建物がたとえ変形しても、以前と同じ性質を保つ「弾性域」による検討を行います。よって地震といっても中小地震が発生した際を想定しています。

一方２次設計というのは偏心率に関する検討や保有水平耐力に関する検討のことです。偏心率に関する検討というのは建物のかたい部分が偏って存在していると、地震が起きた際に回転を引き起こすような挙動を示す可能性があり（ねじれ振動）、この度合いを示す値である「偏心率」が法律に定められている値より小さくなるように検討する作業です。
一方、保有水平耐力に関する検討とは、地震時に発生する水平力にどのくらい耐えられるかというものですが、１次設計と違うのは大地震が発生した際のことを想定したもので、建物の部材が「塑性域」に達しても、つまりある程度建物が壊れたとしても、建物が倒壊しないよう検討するものです。

木造建物は壁量計算というものを用います。また高層建物や特殊な形状の建物は上記の検討に加え、地震応答解析という検討を行います。これは今までは地震による外力を「静的な力」ととらえたのに対し、「動的な力」ととらえることにより建物に発生する変形や加速度の値について検討するものです。簡単にいえば高校の物理でやった単振動を応用したものだと思ってください。また建物内部に設置され、入ってくる地震エネルギーを吸収する装置を設置した「制振構造」や建物の基礎部分に設置することで建物自体にエネルギーがほとんど入らないようにする「免震構造」に関して検討することもあります。

最後に以上の検討結果より、柱や梁・壁の寸法を決定し、構造図という詳細な図面を作成します。

以上の検討はいずれも「解析ソフト」を用いる場合がほとんどです。とくに一般的な建物に対しては汎用ソフトを用います。高層や特殊な形状の建物に対しては大手では自社開発の解析ソフトを用いることが多いです。しかし、いずれの段階でも構造技術者としての知識・判断が求められますので、大学や大学院で専門的な勉強をよくしておいた方がいいですね。

少し難しい話になりましたが、詳しくは大学３年くらいの授業でやると思います。頑張ってください！