エムズNEWS～耐震・制震・構造～

皆さんこんにちは

株式会社エムズです！

 

～耐震・制震・構造～

 

日本で新築住宅やリフォーム工事を行ううえで、地震への備えは避けて通れない重要なテーマです。住宅は、完成した直後だけ安全であればよいものではありません。何十年もの間、家族の暮らしを支え、地震や台風、積雪などの自然環境に耐え続ける必要があります。

そのため、住宅工事では建物のデザインや設備だけでなく、柱、梁、基礎、壁、接合部などの構造を正しく設計し、施工する技術が求められます。

近年では、新築住宅の耐震性能を高める技術に加えて、既存住宅を調査し、必要な部分を補強する耐震リフォームも進化しています🛠️

耐震技術とは何か

耐震とは、地震の揺れに耐え、建物が倒壊しにくいようにする技術です。

地震が発生すると、建物には横方向の大きな力が加わります。柱と梁だけで構成された建物は、横からの力によって変形しやすいため、筋交いや構造用合板などを使用した耐力壁を設けます。

耐力壁は、地震や強風による横方向の力に抵抗する壁です。住宅の中に適切な量の耐力壁を配置することで、建物全体の変形を抑えます。

ただし、耐力壁の量が多ければ必ず安全になるわけではありません。建物の一方向に壁を集中させると、地震時に建物がねじれる可能性があります。そのため、住宅全体のバランスを考えて壁を配置する必要があります。

設計段階では、東西方向と南北方向の壁量、建物の重心、耐力壁の配置、上下階の壁の位置などを確認します。特に、1階に大きなリビングやビルトインガレージを設ける住宅では、壁が少なくなりやすいため、構造計画が重要になります📐

制震技術で揺れを吸収する

耐震が建物を強くして揺れに耐える技術であるのに対し、制震は地震の揺れを吸収し、建物の変形を抑える技術です。

制震住宅では、柱と梁の間などに制震ダンパーと呼ばれる装置を設置します。制震ダンパーには、金属、ゴム、オイルなどを利用したタイプがあり、地震エネルギーを吸収して熱などに変換します。

大きな地震では、本震の後に余震が繰り返し発生することがあります。耐震構造だけの場合、揺れを受けるたびに接合部や壁へ負担が蓄積する可能性があります。

制震装置を組み合わせることで、建物に伝わる揺れを小さくし、構造部分や内装への損傷を抑える効果が期待できます。

ただし、制震ダンパーはどこに取り付けても同じ効果を発揮するわけではありません。建物の構造や壁の配置、階数などを考慮し、適切な位置に設置する必要があります。製品選びだけでなく、構造設計と施工技術が重要です🔩

基礎が住宅の安全性を支える

住宅の耐震性を考えるとき、柱や壁だけでなく基礎の性能も欠かせません。基礎は、建物の重量や地震による力を地盤へ伝える重要な部分です。

新築工事では、建築前に地盤調査を行い、地盤の強度や性質を確認します。地盤が弱い場合は、表層改良、柱状改良、鋼管杭などの地盤改良工事を行うことがあります。

地盤に合わない基礎や改良方法を採用すると、建物が傾く不同沈下につながる可能性があります。そのため、地盤調査の結果をもとに、住宅の重量や構造に適した基礎を設計する必要があります。

住宅の基礎には、建物の外周や主要な壁の下に設ける布基礎と、建物の床下全体を鉄筋コンクリートで支えるベタ基礎などがあります。

基礎工事では、鉄筋の太さや間隔、コンクリートの厚さ、かぶり厚さ、アンカーボルトの位置など、細かな施工管理が求められます。完成後には見えなくなる部分だからこそ、工事中の確認と写真記録が大切です📸

接合金物と施工精度

木造住宅では、柱、梁、土台などの部材を接合して建物を組み立てます。地震時には接合部に引き抜きやせん断の力が加わるため、適切な金物で補強する必要があります。

柱脚や柱頭には、ホールダウン金物や柱接合金物を使用します。筋交い部分には筋交い金物を取り付け、土台と基礎はアンカーボルトで固定します。

金物には、それぞれ取り付け位置や使用するビス、必要な本数が定められています。指定されていないビスを使用したり、ビスの本数が不足したりすると、本来の強度を発揮できません。

耐震性能は、設計図面だけで決まるものではありません。現場で図面どおりに施工されているか、金物が正しく取り付けられているか、構造材に大きな欠損がないかを確認する必要があります。

住宅工事では、構造部分が完成した段階で検査を行い、問題がないことを確認してから壁や天井を仕上げます。構造が隠れる前に確実に確認することが、住宅の品質を守ります👷

既存住宅の耐震診断

リフォーム工事では、現在の住宅がどの程度の耐震性能を持っているかを調べる耐震診断が重要です。

耐震診断では、建築された年代、建物の形状、基礎の状態、壁の量と配置、屋根の重さ、柱や土台の劣化状況などを確認します。

古い木造住宅では、耐力壁が不足していたり、壁の配置が偏っていたりすることがあります。また、基礎に鉄筋が入っていない、柱と基礎が十分に固定されていない、屋根が重いといった問題が見つかることもあります。

さらに、雨漏りやシロアリ被害によって柱や土台が腐食している場合、計算上の壁量が足りていても、実際には十分な強度を発揮できない可能性があります。

耐震リフォームを行う前には、建物の表面だけでなく、床下や屋根裏、壁内部なども可能な範囲で確認する必要があります🔍

耐震リフォームの方法

耐震リフォームでは、構造用合板や筋交いを追加して耐力壁を増やす方法が一般的です。

壁を補強するだけでなく、柱と梁、柱と土台の接合部に金物を追加する工事や、基礎を補強する工事も行われます。

基礎にひび割れがある場合は、樹脂注入による補修や、既存基礎の横に新しい鉄筋コンクリート基礎を設ける増し打ちなどを検討します。

屋根が重い瓦の場合、軽量な屋根材へ葺き替えることで、建物上部の重量を減らし、地震時の揺れを小さくする方法もあります。

ただし、部分的に壁を強くしすぎると、建物のバランスが崩れる可能性があります。耐震リフォームでは、建物全体を診断し、補強後のバランスを計算することが重要です。

間取り変更と構造の関係

リフォームでは、「壁をなくして広いリビングにしたい」という要望が多くあります。しかし、その壁が地震に抵抗する耐力壁である場合、簡単に撤去することはできません。

耐力壁を撤去する場合は、別の位置に補強壁を新設したり、梁を補強したりする必要があります。

柱を抜く場合も、その柱が上階や屋根の荷重を支えている可能性があります。事前に構造を確認せずに柱や壁を撤去すると、床のたわみや建物の変形につながる危険があります。

デザイン性の高いリフォームを実現するためには、建築士や施工管理者、大工などが連携し、安全性を確保したうえで計画することが大切です。

長く安心して暮らせる住宅へ

耐震・制震・構造補強技術は、完成後には見えにくい部分です。しかし、住宅の安全性を支える最も重要な技術の一つです。

新築住宅では、地盤、基礎、構造、接合部まで一貫した品質管理を行うことが必要です。リフォーム工事では、現在の建物の状態を正確に把握し、必要な場所へ適切な補強を行うことが求められます。

住宅会社やリフォーム会社が、工事内容や補強の必要性を分かりやすく説明し、施工中の写真や検査結果を共有することで、お客様の安心感も高まります。

地震が起きてから後悔するのではなく、今の住まいにどのような備えが必要なのかを考えることが大切です。家族の命と暮らしを守るため、耐震技術はこれからも進化し続けていくでしょう🏠🔨✨