建創社

【 建築工法 】

■はじめに。

地震、台風、シックハウス、欠陥住宅・・・。

ご存知の通り、私達を取り巻く環境には、様々な危険が存在します。これらは今や大きな社会問題ともなり、ニュース等でも大きく採り上げられるようにもなりました。政府もこれらの問題を重要視し、対応策を検討し法律の整備も進んでいます。しかし、それで完全に対処できるかというと、必ずしもそうとは言えません。
家は、いつ起こるか分からない災害などから家族を守るシェルターであるべきというのが我々の考えです。建築基準法をクリアするというのは、あくまで最低レベルに達しているという事であり、高品質を保証するものではありません。
「テクノストラクチャー構法」とは、本当の安全と、1クラス上の安心をお届けする為に研究を重ねた新構法です。

■阪神大震災から学んだ新発想。

日本古来からの伝統を受け継ぎ、四季の変化にも柔軟に対応する「木の家」は、この北海道において、今なお愛され続けています。 そこに、時代の変化と共に様々な災害にも動じる事のない「強さ」が求められています。
その課題に向けて、現代の科学的見地に基づいた耐震実験、強度分析、材料の選定、構造設計の自動化などを追求しました。
そこで誕生したのが木の優しさと鉄骨の強さを併せ持つハイブリッド工法「テクノストラクチャー」です。梁や接合部の強度を高め、震災に学んだ数々の教訓を盛り込む事により、木造軸組工法の新たな1ページを開きました。

災害に負けない為の構造性能、その強度を長く保ち続ける耐久性能、そこに住む人がいつまでも快適に過ごせる住環境性能という3つの基本性能を目指して1993年にスタートしたプロジェクトは、今や全国1万棟を越える実績を達成しています。

■テクノビーム

住まいの構造の中でも最も荷重を受ける梁の強度を高めることは、住まい全体の強度を高める事につながります。テクノストラクチャーでは軽量H形鋼を木でサンドした「テクノビーム」を採用することにより、木と比べて曲げ強度3倍以上、たわみ量約1/4以下の長期間安定した品質が実現しました。

●テクノビーム
何年たっても梁の変形はほとんど進行しません。
○木製梁
長期間の荷重で、たわみがどんどん進行(クリープ変形)することがあります

■接合部の弱点を強化する
   テクノ接合金具

一般的な木の家は、木の材料を切り欠いて接合します。このため、接合部の木材は部分的に細くなってしいます。テクノストラクチャーでは木材の切り欠きを最小限にし、素材の力を最大限に引き出すオリジナル接合金具仕様です。
高強度を実現する、ドリフトピン接合(右図)は柱の引き抜き強度実験において、一般的な木造接合金具と比べ約3倍の強度を実証しました。
梁⇔梁の接合部においても、木製梁の接合部が82.1KN(約8.3トン)の荷重で破壊したのに対し、テクノビームはわずか9mmの変位で同じ荷重に耐え、4倍以上の安全率を実証しています。



 

■構造設計システム

本来、建築物の設計には構造に対する考慮が必要です。しかし、法律上で木造住宅においては義務化されていないため、その点は経験やカン頼みで行われているケースがほとんどです。

テクノストラクチャーでは一邸ごとに異なる間取りや地域条件を加味した上で構造計算を実施し、構造体が充分に強度確保できているかどうかを診断・確認できる「自動躯体設計システム」を開発、導入しています。これによって、各部位の構造強度を高めるだけでなく、それらを裏付ける構造計算を実施することで、安心の構造体を実現しています。

○耐震設計

・・・地震に耐える、主に水平荷重に対する柱の引き抜き防止に関する計算。



○耐風設計

・・・台風に耐える、強い風が吹き付けた場合に働く押される力と引っ張られる力に関する計算。

○耐雪設計

・・・積雪に耐える、降積もる雪の重さに耐える為の計算。(積雪時に地震が起きた場合も考慮)

構造計算は上記の3つに対して行われます。住まいは単順に丈夫にすれば良いというものではなく、バランス良く、様々な角度から、部材全てに関して成されなければなりません。
テクノストラクチャーでは各部材の強度はもちろん、地盤の強度も調査した結果を元に、基礎から柱・ 屋根まで全てを計算・設計することで、建築基準法を大きく上回る構造強度を実現しています。



構造解析を行うために、試験所に実物大の住宅を建設し、阪神・淡路大震災と同じデータ(震度7)で5回の地震波振動実験を行った結果でも耐震性の確かさが実証されました。

実験後の調査では主要構造体及び接合金具の損傷や変形は見られず、屋根材や外装材、内装材の落下やズレ、損傷も無いことが確認されました。

■オープン室内空間

テクノビームがもたらすメリットは耐震性などの「強さ」だけではありません。強い梁の存在により、従来柱や壁で支えていた空間を、よりオープンにすることができます。一般在来工法では約3.6mしか取れなかった柱と柱の間を、最大約6mまで広げられるため、20畳以上の大空間も柱なしで可能となります。また、ドリフトピンによる接合によって、柱にホゾ加工が不要になったため、天井高も最大約2.8mまで可能です。

これまで木造建築は材料耐久性の限界のために、多くの制限を受け、デザイン性にも制約を受けながらも普及してきました。テクノストラクチャーでは、木と鉄のハイブリッドにより、その限界値を大きく超えて広々とした空間を実現します。これは新しい木造建築の世界をもたらす新構法と言えるでしょう。

■自由自在設計

更にテクノストラクチャーでは、梁に沿って間仕切り位置を決められる、フリーウォールシステムを開発。家具の寸法にぴったり合わせた壁の位置が選べるなど、設計の自由度が高まります。

フリーウォールは床仕上げ後に施工されるため、可変性が高く、一般的な増改築に比べて省施工で構造的な不安も無く、将来にわたってフレキシブルな住まいを実現できます。

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