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水平構面を強化する理由|構造用ビス ネダノット

構造性能を強化するために何をすべきか?
この問いに一般の方がイメージすることは、「柱を太くする」「筋交いを沢山入れる」「金物を付ける」などでしょうか。

上の答えは間違いではないですが、100点でもない。
東日本大震災や新潟県中越地震クラスの大地震に遭遇しても大きな損傷を受けずに住みつづけられる建物にするには、一つ押えておくポイントがあります。

それは、「一部分に変形や損傷が集中するような構造にしないこと。」
一言で言ってしまうと“バランスよく“構造を造るということ。

そのためにしていることの一つが床(水平構面)の構造強化、耐震性能アップです。

水平構面の性能アップ|構造用ビス ネダノット


壁だけ強くしたり、柱や梁に金物を付けただけでは片手落ち。実際の地震時には、床や屋根の水平構面が柱や梁を通じて壁(耐力壁)に力を流して地震力に抵抗します。それが最終的には基礎を通じて地盤に力が流れるというのが力の流れ。

R0029085_床合板_性能表示_耐震等級_ネダノット

つまり、大きな力を受けるのであれば、受けるほど、床や屋根は強固に作っておかなければ全体でうまく機能しません。
イメージ的には耐震性能を上げる(例えば性能表示制度の耐震等級を上げる)場合は自然と構造壁が増え、それに比例して床や屋根も強化していく必要があります。同じバランスを保って性能を上げていく必要があります。

そのために行っていることがこちら。

R0029086_床合板_性能表示_耐震等級_ネダノット

構造用ビス「ネダノット」(東日本パワーファスニング社)を使った水平構面の構築です。

R0029088_床合板_性能表示_耐震等級_ネダノット

ネダノットはビスピッチやビス配列によって床倍率をコントロールできますが、今回は

<構造用合板24mm、直張り川の字釘打ち、ネダノット@150>
・床倍率:2.3倍
・単位長さあたりの許容せん断耐力:4.50(kN/m)

で設計してあるので、現場でも同様に施工しています。

住宅性能の物差し、性能表示制度でも耐震等級を上げると存在壁量(耐力壁の量)が増える一方、水平構面となる床や屋根の強化が求められます。

大きな地震力を受けても床がひし形に変形して用を果たさないということにならぬよう、イメージ的には段ボール箱のようなキューブ構造(立方体構造)を作ります。
詳しい解説は過去記事「キューブ構造が強さのカナメ|水平構面の性能アップ」参照。

床の一般的な仕様は、厚物の24mmや28mmの構造用合板をN75釘で15cmピッチに留め付けていく。品確法の仕様規定でいくとこれで床倍率が1.2倍ですので、今回の仕様2.3倍は先ほどのN75釘の仕様よりも単純比で1.9倍程度強い床になります。
ネダノットはビスピッチやビス配列を増すことでより強い床にすることができますが、どの程度の強さにすればよいかは、事前の許容応力度計算から必要な床の強さを求め、それに応じて施工方法を決めていきます。

合板の種類や厚さ、ファスナー(接合具)のピッチは変えずにN75釘を構造用ビスのネダノットに替えただけで床の剛性を上げることができる。これもまた屋根の時と同じく、構造や施工方法を殆ど変えずに性能アップする工夫です。



水平構面はこのようにし、外周部は構造用面材のダイライトを、内部の耐力壁には構造用MDFを使用して構造全体でバランスよくキューブ構造を造り建物全体に力を分散、無理なく力を流します。

R0029082_外観_構造用面材_ダイライト

外観からも窓をくりぬいたサイコロ状のキューブ構造になっていることが分かります。

今回の床にせよ、先回の屋根にせよ、そしてこの壁にせよ、釘やビスを使って多接点で力を次の部材に伝達している点でも局所的に壊れても即座に建物崩壊に至らしめない粘り強さを形成することにもなり、より安全な建物になります。


関連過去記事


2012.05.07 床・屋根構面の作り方|水平構面の施工ポイント
2012.05.01 ダイライト等、面材耐力壁の施工ポイント
2011.11.26 キューブ構造が強さのカナメ|水平構面の性能アップ




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