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コーラルハウジグでは、柱と梁の架構の「木造軸組工法」を採用しています。

阪神淡路大震災では昭和56年以前の旧建築基準法で建てられた木造住宅に多くの倒壊損傷が見られ、「木造軸組工法」の弱点が指摘されましたが、現在では、工場であらかじめ仕口や継ぎ手が正確に加工され、現場ではレッカーで組み立てていくプレカット加工の普及や2000年より施行された「住宅品質確保促進法(品確法)」の耐震等級制度導入、瑕疵保険制度による現場検査の義務化により、精度の高い安全な木造住宅が実現するようになってきています。

1.木造軸組工法は自由工法ではない!!

阪神淡路大震災では、多くの木造住宅が倒壊し、これまで地震に強いとされてきた木造軸組工法に対する信頼が大きく揺らぎました。
倒壊した原因として最も指摘されたのが、「筋交い(すじかい)などの耐力壁不足」ですが、そのほかにも「筋交いのバランスの悪さ」「土台と基礎の緊結不足」「シロアリ被害による木材の著しい強度低下」などが挙げられました。
本来なら、木造軸組工法は、きっちりと施工され、管理されれば、地震に強いすぐれた工法です。
しかしながら、現在でも、多数の方が(建築士やビルダーも含め)、木造軸組工法はどんな間取りや形状でも建てられる自由工法だという間違った認識をもっています。


1階の耐力壁不足と重い瓦屋根が倒壊した原因と考えられる。(1991年東灘)

こんなプランは、十分な構造検討が必要です!

①不整形な平面形を有する建物

②重心の偏った建物

③大きな吹抜けのある建物

④耐力壁線間隔が8mを超える建物

⑤耐力壁で囲まれる面積が40㎡を超える建物

⑥上下階で耐力壁線がほとんど一致していない建物

⑦スキップフロアのある建物

こんなプランは、十分な構造検討が必要

2.住宅品質確保促進法(品確法)の耐震等級取得の必要性

上記のような不整形な建物や大きな吹き抜けがある建物はもとより、本当に地震や風などの横揺れに対して安全な建物にするためには、平成12年(2000年)より施行された品確法による耐震等級を取得することが不可欠です。
改正建築基準法では殆どの木造2階建て住宅は壁量計算とバランスの検討はされるようになりましたが、壁量計算と同じくらい重要な水平構面の検討が実施されていません。耐震設計は「剛床」が前提となっており、水平構面が構成されている必要があるますが、吹き抜けやスキップフロアなど水平構面が無かったり、連続していない場合は上階の筋違い等の鉛直構面で受けた地震力が下階の鉛直構面にスムーズに伝わらず、局所的な変形や損傷を引き起こす可能性が高くなります。

剛床による水平構面
剛床による水平構面

絵でみる建築基準法(4号建築物の構造規定)

(株)インテグラル資料より

3.構造計算(許容応力度計算)とは

木造の構造計算ルートには、大きく分けて3つのルートがあります(下図参照)。
通常の2階建てでは、「壁量計算ルート」が適用されます。この方法は、建物の床面積に応じて筋交いなどの耐力壁の量を規定するもので、2000年6月の改正建築基準法施行以降は、「つりあいよい配置の基準」と「接合部の基準(金物で緊結)」が追加され、2000年6月以前の建物に比べれば安全になったといえますが、以下のような不安点も残っています。

①地震力が水平構面(屋根および二階の床)から鉛直構面(耐力壁)を通して、基礎に伝達される経路が検討されていない。吹抜けの検討がされていない。
→ 品確法による耐震等級計算にて検討

②地震力が各耐力壁にどのような割合で伝達され、その伝達された応力が、耐力壁のもつ短期許容応力度以内であることを確かめていない。

③長期荷重に対して、クリープ等を考慮に入れたたわみ量が検討されていない。頭の上をとおっている梁の強度が確認されていない。
→ スパン表による検討

こうした問題点を解決するには、3階建てのときと同じように、構造計算(許容応力度計算)が必要となりますが、耐震等級計算や「壁量計算」と「許容応力度計算」の大きな違いは、「壁量計算」が建物全体としての耐力壁量とバランスを検討しているだけなのに対し、「許容応力度計算」は力の伝達を確認して、部材ごとの応力を求め、その安全性を確認していく方法で、より安全側で合理的な計算方法といえます。
「壁量計算」の計算書が20ページほどであるのに対し、「許容応力度計算」では構造計算書が500ページにものぼります。

木造の構造計算ルート

4.時刻歴応解析

最近では実験結果データの蓄積・CPU高速化による解析技術、演算処理能力の向上に伴い、これまでの静的な解析から地震動を計画建物に入力し、建物が実際の地震波によりどの部分がどの程度損傷するか?がわかる動的な解析(時刻歴応答解析)が可能となってきています。
建築研究所が提供するシュミレーションソフト「WALLSTAT」は、実際の地震波を建物に与え、耐力壁の塑性化~倒壊までを画面上で確かめることができます。
コーラルハウジングでは、品確法により耐震等級3への適合と共に、「WALLSTAT」も活用しながら、より安全安心な住まいの実現を目指しています。
「WALLSTAT」は繰り返し地震に耐えうるか?制振ダンパーの効果や適切な配置も検討することができる画期的な構造計算ソフトと言えます。コーラルハウジングはWALLSTATマスターの認定を受けた建築士が解析を行います。

wallstat

阪神淡路大震災 神戸JMA(鷹取)の地震波(1.0倍)入力
阪神淡路大震災 神戸JMA(鷹取)の地震波(1.0倍)入力

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