小池 康也
Yasunari Koike
CLOSE
OFFICIAL SNS
CLOSE
BLOG
安全第一【地震で柱は浮き上がります】Freedom-desigan
2021.08.04
今日は、構造の話です↓↓↓◾️地震で建物は浮き上がります
「耐震性UP⤴︎」する事は、建物を硬くする事と前回説明しました。
以前は、「フタと底の無い4面体のダンボール」 → 「フタと底を閉じた6面体段ボール📦にすると硬くなって強くなる」のお話ですね。
建物が硬くなると、強い地震が来るとどうなるのか？
建物の耐震性UP↑となると、地盤からの反力が大きくなります。結果、地盤(基礎)から建物が浮き上がる力(反力)が大きくなります。
すっぽ抜けが、イメージ難しいと思いますが、熊本実際での写真です↓↓↓
↑↑↑これは隅柱に強い引き抜き力(応力)が掛かった為に、基礎から柱が抜けた事が理由です。
住宅1棟建築するのに、弊社でも100本を超える柱を使用します。阪神大震災を反映して改正された平成12年の品確法で、柱1本毎にかかる引抜き力(応力)を計算する様になりました。
それによって、どの柱に大きな力がかかるか計算出来る様にソフトも開発、整備されました。
つまり、100本以上の柱の中で、「大きく力がかかる柱」と「小さな力がかかる柱」を判別して考える様になったのです。
一般の方からすると、当然とお考えかもしれません。しかし、これは今までの筋交の量だけ検討していた時代とは一線を画す、画期的な前進だと思います。
◾️浮き上がり防止には、基礎と直接繋げます
それで、「大きく力がかかる柱」には、柱が浮き上がらない様に「ホールダウン金物」を設置する様になりました↓↓↓
↑↑↑
基礎と柱を直接緊結する金物です。
強い反力がかかると、柱が抜ける。これは、耐震性UP↑＝建物を硬くする、反作用でもあります。
強い引き抜き力がかかる部分は、建物コーナー出隅部が多い。ちなみに、出隅(ですみ)とは出っ張っているコーナー部分です↓↓↓
これは、筋交の引張力と圧縮力が、相殺しているのですが、その端部に大きな力が作用するのが理由です。◾️筋交はバランスが大切
地震があって揺れると、筋交が揺れに抵抗します。すると柱ごとに圧縮力と引張力がかかります↓↓↓
筋交は、「バランス良く配置する」ので、この筋交を↓↓↓の様に筋交を圧縮と引張とを負担する様に配置して行きます。
引張と圧縮の違い違いの配置によって応力は、相殺さます↓↓↓
◾️エネルギーは、端部に集中する
相殺されるエネルギーですが、端部で逆に大きなエネルギーが出てきます↓↓↓
赤矢印の大きさが、【引抜き力】を表現しています。
その端部【出隅】に【大きな引抜き力＝浮き上がり力】を負担するホールダウン金物を設置します↓↓↓
◾️浮き上がり力に対抗＝大空間
この浮き上がり力(引抜き力)に耐えれる柱と基礎の能力と、大きな大空間が比例するということになります。
在来構法なら、管柱は105ｍｍ角、出隅の隅柱は120ｍｍ角が一般的だと思います。
在来構法で大空間を作るなら、構造設計事務所とパートナーを組んで提案します。
現在建築中の大きな吹抜けのある家盛岡市上田堤 Ｆ様邸の隅柱120×200↓↓↓
紫波町に建築中のKM様邸も、吹抜けの大空間があり、構造設計事務所 ウッドハブ研究所 のサポートを受けています↓↓↓
更に、大空間を作るなら耐震構法SE構法なら、在来構法の5倍の引き抜き力対応可能です↓↓↓
すると、
この様な在来木造では難しい空間も実現することが出来ます。盛岡市中太田で建築中のUD様邸。SE構法ならでは大空間で、耐震等級3が取れています↓↓↓
この開放感、私の拙い言葉では表現出来ません^^;
盛岡市手代森に建築中のTG様邸もSE構法ですが、外周部に壁がなく、眺望を臨む大開口です↓↓↓
こちらも耐震等級3です。
阪神大震災を経ての平成12年の品確法での耐震設計の前進は大きく、この柱毎の応力計算、金物の規定、耐力壁の配置規定などが整備されています。
また、次回UPしたいと思います。
