木造建物の耐震設計の事例

　       　日本の伝統文化 = 伝統木造軸組建築(伝統軸組工法)を守ろう　

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　　        現在の法規制や風潮に於ける伝統木造建築の於かれている状況

　H19年以降の建築基準法では伝統木造軸組建築は規定外故、既存建物の耐震改修では時刻歴動解析による限界耐力法が要求され、新築や増築となると、これまた限界耐力法の下に時刻歴動解析と実大実験で行うしか建てられません。これでは、伝統建築には改修しか手が出せず、段々と世界的にも貴重な伝統技術も職人も働く場を失い消えてしまう懸念があります。

姉歯事件以後の平成１９年の「確認の厳格化」に伴い、在来工法やツーバイ法以外の、尤も日本らしい伝統構法の木組みの家が建築基準法の想定外となり「建築確認適合判 定送り」となります。

　巷に「木組みの家」と言って宣伝るので本来の伝統工法とは言えませんます。基本的に見掛けの架構と実態の耐震架構の地震時の挙動は違い、見せる為のものだったり、ユーザーの嗜好を募る宣伝手段にも見えます。木組みを謳いその魅力で顧客を集客する木造住宅建築ならばそれも致し方無いとも言えますが、昨今、私の近所で見掛けたお寺の建て替え工事では、丸柱に巨大な太鼓梁を掛け渡していて圧倒されましたが、良く観ると弱々しい筋違が何ｹ所か入っており目を疑いました。
　部材のオーダーから観ても、通常の木造住宅程度の筋違で持つ訳はなく、単に、確認申請時に壁倍率を２倍とか４倍取れると言う事でで配置しているだけで、伝統工法を法規制の遣り方で通せない為の姑息且つ稚拙なやり方です。それでも確認審査も通る現実、昨今の状況では、もはや日本の伝統工法は完全にナシ崩しにされており、狡猾な悪智慧の働く建築屋は平気でこんな矛盾だらけの架構を平気で造っている訳です。

　もう一軒、やはり５００㎡弱のお寺の新築工事が近所でありましたので、工事期間中には犬の散歩がてら見学していました。
此方は地盤が湿地に掛かった為にベタ基礎で遣っていました。此方の木造架構には筋違などは無かった様で、どの様にして確認申請を取ったのか気になっていましたが、地元の檀家の話では、本堂の完成後に庫裡と渡り廊下で繋ぐそうで、私は「其れは消防法上、火報設備や屋内消化栓設備が必要に成るので、難しいし違法建築になります」と忠告しておきました。

　伝統工法が現代構法より必ずしも優れているとも言い兼ねます。つまり、寺院建築などは意匠的にも構造的にも完成された様式美を持っていますが、民間や庶民の建物に 付いては経済性が優先される為に、兎角、些末な手法で処理され、其れが定型化されて来た事も念頭に考え実態を評価せねばなりません。端的に言って､現代では現代の生活や法規制に則って個人住宅でも建てねばなりません。２０００年の建築基準法の大幅改正は従来の仕様規定から性能規定と大きく変換しました。そして姉歯事件等の影響から施行令３９条では建物内の天井や内装、外壁なども地震で損傷しない事、これは人命の安心安全を確保する為であり、従って表向き天井は地震で落下させてはならない事になりました。これは、特に木造住宅や展示館や博物館的な要素の建物は伝統建物でも天井を張りますから、伝統的木組みの架構の層間変形角が１／１５迄粘れる等と悠長な事を言ってられません。恐らく大地震時に層間変形角が１／６０を越えたら天井材は落下するでしょうから、人命に関わる危険な状況に陥ります。私も東日本大震災を体験しましたが、３．１１の際には現場のプレファブ事務所で打ち合わせ中でしたが、全く動く事もできず、後ろのロッカーが倒れそうとの事で飛び退き倒れましたが間一髪でした。震度が６強とか７だと動けないので避難すら難しいと納得しました。従って、今後は伝統木造軸組架構であっても、少なくとも層間変形角を損傷限界は１／１２０、安全限界を１／６０程度に抑える必要があり、その為には従来の架構の粘りだけに頼るのは無理であり、ある意味ではその様な考えすら無責任とも考えています。その為にも私の提唱する「無開口壁を大貫でラーメン架構にしたり、大きな柱の場合は剪断架構に利用する」事は有効な耐震設計の手段と考えています。事実、岩手県一関のお寺（法師宗）の耐震改修で実証しています。


　　
　基本的に伝統軸組木造の架構には筋違は無く、土壁と柱梁の架構のみが耐震要素で、しかも、全部の架構を形成する柱と桁梁が協力し合い、極限時には層間変計角は１／１５にも変形する、謂わば柔軟性によって地震のエネルギーを架構の歪みによって吸収する架構です。其れに対し、内部架構のみ木組みの架構では、飽くまでも外壁にしか耐震要素はないので、地震時にキチンと地震力が外壁側に流れなければなりません。
その必須の前提は「剛床仮定」です。モノリチック架構と言って、２階梁と根太の上端を平らにして、実付き合板を貼る様な床組であれば問題ありませんが、従来の方式で、根太を床梁の上に並べる方式では心もとありません。其れに、木組みの家は決まって居間の上部は吹き抜けとして架構を表し、大きな空間を売りにしています。プラン状も吹き抜けの位置と剛床の確保には気を付けて貰いたいと思います。



　話を戻しますが、伝統木造住宅を増築や新築する時に限界耐力法つまり、動解析ソフトで時刻歴計算、実際は3種類以上の地震波を設定し振動解析を行わねばなりませんし、その結果を検証する為に実大架構を用いて「振動実験」を義務化されています。

　既存建物の耐震改修の際も、第3者機関に依る評定費用が税込みで５４万もします。耐震診断だけならば(財)日本防災協会編の「木造住宅の耐震診断と補強方法」の詳細法１又は２でできますが、これも現場調査を厳密に行い図面化する必要があります。関西地区で行われている「略算的限界耐力法」もありますが、平家建ての小規模住宅なら問題はありませんが、2階建てや整形でない平面形状の建物の場合は、剛床仮定に基づき１質点に集約する遣り方では余りにも実状との乖離があると感じます。それに計算結果と振動解析との誤差も大きい場合は４割もあるそうで、これでは「確認の厳格化」の趨勢下にあって、確認の申請が必要でない既存建物の耐震診断だからと言っても、大半を国と地方自治体の補助金で業務を行う以上は国民の税金ですから、やはり一貫性に於いてそぐわないと感じます。

　日本の伝統を蔑ろにし、且つ、民間活力を官権で平気で奪っているのが建築行政であり国家官僚と言えます。

言葉は乱暴ですが、建設と言う国家的民間活力を一部の国交省の無知な官僚が、姉歯事件の真相を歪曲し、恣意的に建築関係者の「健全な仕事を奪う」愚行と思います。政治や行政権限が民需を圧迫するのは邪道であり、民主主義の根幹を覆します。
規制は「夜警国家」の様に、罪を犯すもののみを処罰すればよいのです。
　何百年、否、千年以上も日本の伝統として築いて来た木造建築の工法を明確な根拠もなく否定する行政権力には同意しかねます。
実状はキチンとした伝統木造建築の方が、昨今の建物よりは地震の被害も少なく丈夫なのに、唯、惜しむらくは現代の構造力学の理論上の数値に反映できない事。だからといって、伝統建築を蚊帳の外にしていては、日本の伝統文化の源泉が瞬く間に失われてしまいますし、一度失ったものは二度と復活などできないでしょう。これでは内部空間に於ける「木割り」の無垢材のバランスも「納まり」も何れは消失します。「木割り」の数比例は「黄金分割」や「白銀分割」そして「φ比率」等のギリシャのパルテノン神殿にも共通する高度な美意識が内在しています。それらの貴重な日本文化の美意識の一部が処でも破壊されつつあるゆいしき現状を看過する事はできません。

　と、幾ら管理人が憤慨、激高していても、何らかの具体的で合理的な手段と工法技術を生み出さないと、日本は益々、ストック型社会に突入する訳だし、古い民家の再生や伝統工法の家を改修したり、一部は改築や増築と言った必要性も出て来る訳で、そんな実務の場面に遭遇した時に立ち往生し、くれぐれも検査機関に泣き寝入りしない事が必要となる。

　
　厳密に言えば、平成１２年以前の木造住宅の増改築は既存の筋違金物が充分でない為に、つまり、圧縮筋違としてしか効かせていなかったので強度上カウントできず、無理にやろうとすると、外壁や内装材を剥がしたり取り合いの天井や床も壊す為に大掛かりな工事となり、必然的に工事費も嵩み、其れでいて「費用対効果」も漠然としている為に計画中止、つまり「ご破算」となる事が常です。元々、改修や改築を考える建て主にはそんなに予算がないのは当たり前、しかし、伝統建築が好きで拘りを持ち、幼い頃の郷愁の空間を「終の棲家」にしたい人も居る訳で、国交省の法規制はそんなノスタルジーや心象、日本古来の文化の継承などには全く関心を示さない不感症で硬直な頭脳しか持たない官庁と見なせる。

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　　　　　　　　　　　　　昨今の「安、簡、短」の軽薄、短小の風潮について
それにしても、昨今の国籍不在の住宅の外観を観ていると、何故、現代の建築の形態も構造も、かくも安直、且つ、脆弱に陥ってしまったのか?と暗澹たる思いに駆られる。つまりは海外高級車を買う位の金額で、正に、住宅は創るものではなく、買う物と言う感覚だから、一番に考えるのは「月々の返済額が払えるか」と言う短絡的判断、その後は住宅展示場を見学したり、住宅会社のチラシ等で品定めで決めてしまう。「外観は都市景観の一部」との配慮は更々無く、個人的趣味趣向の挙げ句に、愚かにも子供に選択権を与え、子供室はあれど主人の部屋は皆無。昔の建て主は、住宅を建てるのは「一生一代の大仕事」と認識していたので、思い立った日から一生懸命情報集めでスクラップ集めをしていたので、打ち合わせになっても色々と特色ある具体的要望や注文があった。打ち合わせに要する期間もかなりに及んだものだ。其れはそれで面倒ではあったが、限られた予算の中で如何に建て主の夢を叶えるかに使命感とやり甲斐も感じたものだった。
現代は余りにも性急に物事を決め過ぎる。従って、短絡的で安直な結果となる。後から後悔しても「後の祭り」に終わる。****************************************************************************************************
　　　　　　　　　　　　　現代の伝統建築に於ける環境的背景
　　　 　
　東日本大震災によって、宮城県の民間の歴史的建物にもかなりの被害があったそうだ。
国や県の、重要文化財に認定されている建物は、公費に依って復旧や改築、又は立て替えが行われるが、民間が所有する歴史的建造物となると、その復旧費用は持ち主負担となる。
特に、公的機関から歴史的建造物と評価認定されると下手な近代的資材や工法で補修することも躊躇する。
大体、土壁下地の竹小舞をできる職人も地元にはいないし、土壁自体が死語。躯体にしても金物を使わない木組みでやると仕口や継ぎ手の加工に手間が掛かり工事費も高くなるし、大断面の木材の流通もないので調達にも困る。いっそ、土壁の代わりに牡蠣殻を粉砕して火山灰シラス（高千穂シラス等）と混ぜれば海岸線に山積みの牡蠣殻処理も終了する。

　宮城県なら栗駒山麓の地層は火山灰で覆われているし、野蒜には凝灰岩の野蒜石があるし、豊里町には粘板岩のとよま石、杉材なら栗駒や津山町に沢山あるし、愛子には吸湿性に優れた珪藻土が沢山取れる。
障子戸も殆ど使われなくなったが、和紙の代わりにケナフを植えて、これで障子紙やクロスに使えば一石二鳥で地場産業も活性化できる。例えば、宮城県の「伊達な家」のコンセプトの中にこれ等を組み込んで、躯体もハイブリッドで合理的な構法を案出すれば、案外、地場の工務店でも訴求性のあるブランド建築を造れるのではないか?今更、言うまでもなく、今後は環境を考えない産業は生き残れない。
サスティナブル社会では環境の保全と有効利用、そして、地元の資材を優先的に取り入れて建物を建てるべきである。

　今後、国交省はヘリテージマネージｬｰを育成し、民間レベルでの文化的、歴史的建築の保全を促進させたいようだが、現実に歴史的建築にどう携われるかと言う問題になると、かなり難しいのが実感である。

　管理人の実家のお寺の建て替えの時にも、事前には「鉄骨の骨組みに、柱には木を被せて造る」と言う説明であったが、できて行く途中で観てみると、すっかり純然たる木造で施工していた。何でも、コストの面で木造に変えたそうだ。お寺でも４号建物だから、２００㎡以下なら筋違計算も除外、よって、伝統構法風に見せて於いて、どうも壁には筋違が入っていたみたいだ。

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　　　　　　　　　　　　　伝統軸組工法の特徴

  木造の伝統構法、つまり、木組みだけの架構方式では、耐震要素はまずは土壁、そして通し貫、最後には柱と桁材が一体架構(コンクリート造のラーメン構造と類似）として地震に抵抗する。その際に架構が歪む事に依り次第に地震のエネルギーを減衰させる。つまり、3重の耐震架構体と言っても過言ではない。正に先人の知恵の確かさに驚かされる。

最初の耐震要素は土壁の剪断耐力、と言っても建築基準法上の壁倍率では０．５と評価は少ない。
伝統木造架構の場合の終局層間変計角１／１５ﾗｼﾞｱﾝでも崩壊に至らず、柱脚の移動もないのが普通である。
このメカニズムは石場建て柱が礎石に緊結されない事、つまり、構造的には支点がピン接合と言う点に秘密が隠されている。

　それに対して、昭和２５年以降の建築基準法によって建てられた木造住宅には段々に筋違が取り付けられ、筋違の場合は層間変計角が１／３０に達すると折損する。その時点で耐震要素は無くなるのであるが、伝統木造工法はかなり巧妙に造られており、地震の初動に対し、木舞下地の土壁の剪断耐力で対抗する。
更に地震力が高まると、流石に土壁が剥離し、今度は土壁下地に存在する通し貫と柱、桁による「ラーメン架構」、つまり、曲げ剪断架構に依って抵抗するが耐力的には小さいので終には貫が破断する。
更にそれ以上の地震力には柱と梁桁によるラーメン架構で極限まで粘り歪みによりエネルギーを吸収する。

　伝統木造軸組工法で、全く壁がなかったり筋違など無論、全くない建物が、意外にも地震で倒壊する事例は先ず観られない、合ってもせいぜい屋根瓦が落ちたり、破損したり障子が破れたり土壁が落ちるくらいである。

其れでは、伝統木造軸組構法と、現代の木造軸組構造を比較して、どちらが耐震性に秀でているのだろうか?
これは一概に比較できるものではないが、筋違は平成１２年の建設省の告示改正後には、筋違金物やホールダウン金物などの、筋違と柱や桁との仕口金物が義務付けされた。筋違寸法によって「壁倍率」が定められ、構造用合板や外壁の窯業系サイディング材もビス止め間隔を遵守し、土台から桁までキチンと施工されれば耐力壁と見なされる。

　本来は、筋違の入った架構は鉄骨造と同じ、トラス架構となり、架構を構成する部材には引張りと圧縮力等の軸力しか掛からない前提になる。しかし、実際の住宅などは、筋違の入った壁の外部には、外壁材として窯業系サイディングなどが張られたり、木摺りやラスカット合板下地のモルタル塗りなので、それらは壁式構造に近く面材の剛性が高いので、剪断型架構となり、理論的には筋違が充分働く為には先ず先行して外壁材が剥がれ落ちねば効かない。

その辺は、住宅という小規模な建物と言う事と、木造の筋違の剛性と、住宅用の面材の剛性の性能レベルが余り変わらないので無視できるらしいので、両方を混合併用した耐震架構も容認されているらしい。

　処で話がそれたが、木造伝統軸組構法の古民家などを再生する為に、改築は良いとしても、１０㎡以上の増築でもしようものなら、今度は現建築基準法に則り確認申請が必要と成る。その際には筋違や合板などの耐力壁がない伝統工法、つまり「木組み」の家は限界耐力法や許容応力度計算（標準法と詳細法がある）によって地震時や風圧時の安全を検証せねばならない。
　但し、許容応力度計算は、筋違を前提として耐力計算をするので、根本的にそれらの構造要素が無い場合は限界耐力法、つまり時刻歴応答計算でしか合法的に伝統軸組構法の建物の確認申請を通す事ができない。
しかし、この限界耐力法そのものが曲者で曰く付きの代物であり、ソフトメーカーから現在でも構造ソフトは発売されていない。

　その理念は建築基準法や技術的助言や告示に明示されているが、積分式が出て来たりして凡人には難解の極みであり、「理論的に整合性が確立されていない為に構造計算ソフトがつくれない」とはシステム会社の人間の言葉である。

大体、伝統工法の住宅の屋根下地は野地板なのだから、剛床仮定は成り立たない。其れなのに、モーダルアナリシスによる時刻歴動的計算では、強引に剛床と見なして団子状の櫛形モデルに集約してしまうのだから、五重塔などは良いとしても、お寺や古民家となると床面積も大きく、建物一体で挙動する剛床仮定は根本的に無理なので、実態を必ずしも反映できる筈もない。

　既存建物の耐震診断時に於いても、限界耐力法を使用して精密診断は表計算ソフトを利用するとしても、必ず耐力要素が不足するので耐震改修が必要となる。その際には筋違や合板類の耐力壁では建物の挙動が違うので使用できない。

　結果的には弾塑性ダンパーを使う事が多いのだが、基本的に伝統工法に存在しなかった「鉄板とアクリル板のサンドイッチ版」を柱と梁の接合部にビス留めする事は違和感を感じる。更に、弾塑性ダンパーを使用した耐震評価を第三者機関に評価を受けようとすると、必ず時刻歴動的計算を義務付けられ、それだけで５４万もの審査手数料が掛かる。更に、ダンパーに使われるアクリル板の塑性性能は気温が10℃以上となっており、東北地方より北で使うには制限がある。１2月から3月迄は日中でも１０℃を切るのだから、冬期間に大地震があったら信用できないと言う事になる。しかもダンパー1個で筋違換算０．５なので、１架構の四隅に取り付けても壁倍率は合計で2.0、値段は金物１個が取付費込みで2万故、計8万と言う事。
 

壁倍率は飽くまでも参考値と言うか、安全比の様なもので、筋違と弾塑性ダンパーが同時に働く事はなく、層間変形角が小さい建物に弾塑性ダンパーを取り付けても無意味である。柔らかい、良くしなる建物こそに適するものである。
動的計算のプログラムの値段も２００～３００万もするのが普通であるから、とても時刻歴動計算などは採用できない。

　依って、大震災で被災した伝統的建物を、現代の建築技術者がその保存や修復に取り組もうとしても、現実的にはハードルが高過ぎて手を出せないのが現状で、しかも、実例を観ると平気で鉄骨で補強していたりと、正に建築的素養や感覚を疑う。

　国交省の官僚の頭が柔軟にならないと、姉歯事件以来、民間の建築設計の環境は益々、難解で営利的にもメリットもない倦厭されてしまうものばかりである。何処の官庁も、基本的に遣っている事は民間活力を減じて足を引っ張るものばかり。
無知で無策で無責任な施策ばかりである。
これではまともな建築技術者は高齢化の中で活力もやる気も出る筈もない。

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　　　　　　　　　　　伝統建築様式を現代的技術に依って復元再生する提案　

其処で、管理人は建築構造技術者でもあるので、３．１１以後の耐震改修案件に伴い、建築設計者から様々な要望希望が寄せられ、行き掛かり上、色々と現行の法規制や序でに伝統建築の現状を調べつつ対応しております。

伝統軸組構法のお寺や民家を「大貫工法や足固め、差し鴨居を柱の座屈止め」に活用して耐震要素に組み込み、その耐力から逆算して筋違倍率に換算する、又は還元する方法が考えられます。そうすれば現行の建築基準法の壁量計算にも持ち込めるし、許容応力度計算の標準法と詳細法の併用が認められている為に、色々と工夫すれば伝統建築を現代風に再現も可能です。この方法は、建築知識の地震に強い「木造住宅」パーフェクトマニアルの中で、稲山正弘氏の許容応力度計算による伝統的木構造の設計「貫構造の設計」にも一部提案されています。(社)宮城県建築事務所協会編、鴻池組の木造軸組構法の新しい耐震設計法では新築の伝統工法によるお寺の設計事例も参考になりました。

基本的には許容応力度計算を活用し、外壁や間仕切壁内に大貫　40x120@455　(これで大体、筋違倍率に換算して1.9)　これでラーメン架構とする。その際には非常に面倒ですが木材のめり込み強度なども考慮します。
通し貫が難しい場合は、柱に対して支点とする方法でも柱がある程度大きな断面を有していればＯＫです。

　
　格式ある寺院などの建て替えや耐震補強は限界耐力法、つまり、時刻歴動解析により設計し、更に実大実験もして検証する正攻法の遣り方も行われていますが、何せ、その為の費用も馬鹿になりませんし、誰でもできる仕事でもありませんので、それらの仕事は限界耐力法のソフトを有するゼネコンや構造事務所に任せましょう。

　市中にある伝統構法の耐震補強や建て替えに、普通に市中の設計者が携われなければ、益々、建築設計者の仕事の範囲は狭まれるだけ。折角、許容応力度計算と言う、構造計算法があるのですから、純然たる伝統工法は文化財認定の建物に譲り、市中の建築の設計者は現代に即した工法に合理化した上で、伝統的精神の継続を目指すべきだと思う。


　昨年末に、地元の町営住宅の維持改修計画に携わった。基本的には３～５年以内には建て替えが予定されている3地域で総戸数８０戸、殆どが昭和の４０年代初頭に建てられた平家の長家建てで、耐震上は土壁が主体のものです。
これらの建物を建て替えまでの短期間に先の大地震などで崩壊しないように維持したいと言うのが町側の主旨でした。私は本調査の為の予備調査業務を行い、その総括事項に、耐震補強をする場合には、一度大地震を被った土壁は剪断亀裂が入り、耐力は期待できないのでそれらは無視し、防災協会の耐震診断などは使用せず、建築基準法の規定で必要耐震要素を計算し、くれぐれも筋違などで補強せず、許容応力度計算の「準耐力壁」を準用し、面材補強のみで耐震補強する事を記載しておきました。本調査時に、
一般の設計事務所は耐震診断はチェックⅢを使用しますが、筋違がなかったら最初からやる必要もなく、まともな伝統木造架構でもないのですから無意味。無理に筋違で補強を考えると、外壁や内壁を剥がしたり、新たに基礎をつくったりと大変な工事になります。そもそも、町営住宅は１戸当たり２０００～３０００円の家賃なのです。其れなのに今迄は１住戸の改修に８０万～１００万も掛けていたそうです。「全く費用対効果を無視した、町民の税金の無駄使い」と町の職員に言っておきました。私も町民の一人ですから・・・。
 

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　　　　　　　　　　　　　　　　私の以前の設計物件の一部の紹介
　下の写真、以前はこの様な賃貸ビルを建築設計と構造設計も一緒にやってました。最近の１０年間は、鉄骨の工場や事務所、倉庫ばかり遣っています。　
その他に、鉄骨の耐震補修や木造建物の耐震補修もたまに手掛けますが、基本的に(財)日本防災協会の耐震診断法はやりません。基本的に閉所恐怖症なので狭い床下に潜ったりするのは苦手です。机上で殆ど設計できる方法、つまり、木質構造設計規準に基づき、地震力を計算し、筋違の断面計算し、その耐力から筋違倍率を逆算します。そうすれば壁量計算にも持ち込めます。、確認申請時にも問題ない事を確認しています。当たり前の事で、壁量規定→許容応力度計算→限界耐力法→エネルギー法と難易度と正確度が上がるのですから。



下、木組みの伝統工法の建物の確認申請を出す時にクリヤーしなければならない法規制をチャートに纏めました。
結局、柱と土台や基礎への緊結をどうクリヤーするか、「石場建て柱」の礎石に直接、柱を立てるのは流石に地耐力の問題と、礎石を基礎と見なす事は出来ないので独立フーチングで代用するしかありません。それと足固めも必須です。
兎に角、建築基準法には、伝統木造軸組工法が前提としては全く考えられて居ない事、この事が問題の全てです。

伝統建築ﾙｰﾄ

 

伝統ﾙｰﾄ下

　下、この様に既存木造住宅の耐震診断や、新たに増築を伴う場合に確認申請を取る為に筋違を実寸法で許容応力度計算します。依ってメインの柱が１２０角の場合は、４５x９０より太い、６０x１２０の筋違だと３．１２と、建築基準法の数値の約１．５倍の耐力を見込めます。勿論、その為に応力も大きくなる為に釘耐力（ビス）の計算もキチンとやり、サイズと間隔も図面に指示します。住宅は４号建物に該当しますから、構造計算は地震力と風荷重のみを行えばよいのです。
　一般の設計者は構造計算を敬遠しますが、下図の判例を利用すれば案外簡単に計算できますし、何より、「壁倍率」を扱うよりも、筋違耐力を壁倍率に換算すれば荷重と力を扱っている実感も味わえますから、施主に対しても数字を持って耐震強度をキチンと説明できます。この事が何よりも大切な事で説明責任も果たせます。

下図の計算の一部は、一関(奥州市)の保育園を耐震補強した際の筋違計算の一部です。その場合も、当初は耐震診断を精密診断で行いました。
しかし、保有耐力は妻側は０．２７位しかありませんでした。従って耐震改修となる訳ですが、床面積が617.22㎡(186坪)もある為、通常の遣り方で改修すると工事費は2000万内外も掛かります。保育園側は1000万以下での改修を望んでいました。其処で2年後に1000万以下で耐震改修と外壁面の塗装をできるように、私の耐震改修方法を提案し施工しました。

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　　下、この頁は耐震補強時に非破壊方式でやる為に、室内の面材で間仕切り壁を準耐力壁として評価するものです。
結果的には、従来の方法よりもかなり安価に耐震補強できますし、入居しながらや使用しながらの施工も可能です。
施工単価と言うものは、材料費と人件費の総合ですから、手間が掛かれば自ずと施工単価は上がります。
如何に合理的に簡単に、そして費用対効果の上がる合理的方法で施工するかであり、しかも、其れが合法的でなければなりません。従って、耐震リフォームの案件で競合している場合にも、私の手法を使うと、従来の手法による耐震改修より格段に安くでき、
その余剰分を断熱化や防音や居住性の改善に回せます。これを売りに営業を掛ければ必ず勝利できます。

　現行の耐震診断と耐震補強の方法は、国交省の外郭団体である財団法人日本建築防災協会が発刊したもので、飽くまでも確認申請の必要のない既存木造住宅を対照としたものですので、１０㎡以上の増築を伴う場合は使えません。

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　普通、機械的に下図フローチャートの建築基準法による筋違の壁量計算をしますが、実は簡易法に過ぎない事を理解して下さい。
本来ならその右の構造計算（筋違のみの許容応力度計算）をすべきです。その為にはキチンと地震力を計算する事が前提です。
現在の筋違倍率１は、１．９６KNです。つまり旧単位で２００kgの水平力に耐える筋違です。これが平成１２年の筋金物の規定ができる前は実は１３０kgだったのです。その当時は圧縮力にしか筋違は効かないと言う事で、半数しか有効ではなかった、しかし、計算外の雑壁が地震力の1/3は抵抗するという前提で法規制が行われて来ました。

現在の基準では圧縮と引張力の双方に効かせられるように筋違金物を義務付けています。そうなると素朴な疑問が涌くと思います。筋違が2倍(正確には引張り筋違分のみが加算されるので(1+2)/2=1.5､平均して1.5倍)に上がったなら、筋違の必要量は1/2になるのでは?処が、残念ながら筋違の必要数値は全く変わっていません。要するに、筋違倍率１を130kgから200kgに1.53倍に変更し、その序でに雑壁に30%負担させていた曖昧さを是正したのです。
それらの内幕を国交省は我々建築関係者には公には全く説明していません。
それらの経緯は建築学会の「木質構造設計規準」の解説の中に記載されているだけなので、一般の建築士は全く知らないのが現状でしょう。

兎に角、許容応力度計算をする事に依って明確に耐震性の安全度も分かるので、施主にも自信を持って数値を根拠に説明できるのです。

木造軸組ﾌﾛｰ

 

　下、庫裡（理事長宅）で、第2次世界大戦時の東京空襲から岩手県一関市に疎開した宗教法人の信者有志が建てた建物で、筋違は勿論なく、外壁も内壁も竹木舞下地の土壁仕上げ。築６０年以上の伝統工法木造軸組住宅です。
この耐震改修で、面積は増大しないが間取りを移動し現代風に改装した事により増築扱いとなり、奥州市に確認申請を出し無事確認済み証を受領しました。
審査時に、建築主事に増改築部分は 許容応力度計算により実際の筋違の耐力を出し、それから壁倍率に換算して現行の規定を検証した事を説明し納得して貰った。私の筋違の検証方法が合法的と判断された訳です。既存部分は土壁の壁倍率を見込み、不足するので全面的に大壁仕様でモイスを張り壁倍率１．９としています。真壁仕様では０．６掛けに減少します。　尤も、ホームページを検索していたら、ある構造事務所が木造の耐震診断を許容応力度で壁量計算する方法と、完全に建物全体を構造計算する方法を記載していた。前記の方法が１０万、後記の方が３０万の費用と記載していた。もっと安くしないと・・・?。

               理事長宅耐震補強

　同じ宗教法人の礼拝殿の平面図と外壁を筋違で補強した位置、木造トラス架構は２、７通りに入れた。桁行き方向には差し鴨居を新たに入れて、その上に座屈止めを兼ねて木面格子を入れた。桁行きは３００径丸柱のせん断抵抗型架構になっている。お寺で梁間が５間も飛んでいると、小屋組はｷﾝｸﾞﾄﾗｽにするか、軽鋼梁の抱き合わせ梁しか方法はなかった。現在ならば集成材を使えるので選択肢も拡がったが、基本的に和風に拘る場合に、和小屋組では限界があるので一考を要する問題である。

礼拝小屋補強

　新興宗教団体の礼拝殿の耐震補強の際の補強トラスの取り付け詳細。現場で寸法を調整しながらこの様な架構を既存の架構に嵌め込んだが、卓越した棟梁の技量があってこそ実現した案件。木造嫌いの教祖さんも、改めて木造を見直したそうだ。
一関には金色堂や毛越寺があり、周辺の町には棟梁や建具や金具の伝統職人が今も健在である事が何よりの救いであった。

組み込んだ木製トラスの節点をどうするかが難点で、構造的には完全ピン接合にしないと木造特有のめり込みや不測の変形が生じ、解析仮定が崩れる可能性が大である。このケースでは鉄板を接合部に埋め込み飾りボルトで縫う事で設計したが、実施に当たっては鉄板を挟んだ部分もボルトの頭の部分も埋木で隠してます。其れによって和風として観ても違和感のない形状となりました。

礼拝殿補強ﾄﾗｽ

　下、木造の車庫の計画図です。案外、１０㎡以上の木造の車庫の確認を取るとなると建築基準法上は難しいのです。
基準法では、筋違の代わりに方杖か控壁は容認されていますが、デザイン的に今一です。このケースでは開放型車庫なので試作的要素も含め、伝統構法にも可能な現代的テクニックを駆使して耐震要素を確保しています。従来の土壁下地の貫は板貫なので殆ど耐力は見込めません。従って、意匠上も太めの貫にしてラーメン架構を形成しています。卍型の筋違、これは日蓮のマークであったり、ムー大陸では４大元力を表しており、仏教的にも違和感はありません。
卍組は四角い平面の４つの角に柱を建てない卍架構も存在します。天井の格天井の形態にも観られます。意外に合理的形態なのです。小梁は梁間も大きく、普通の梁だとかなりの断面になるので「交叉梁」にしています。現場で立て込み、クレーンでそのままリフトアップする事をイメージしています。組み立て梁とする事で木材の使用量を格段に減らせますし、撓みを考慮すると梁間の長い箇所には有効な手段です。屋根面の剛性は無垢杉のフローリングをバイアス張り（斜め張り）して確保しています。


 　下、木造車庫の矩計図です。正面架構は柱脚固定で地中梁と一体でコ型ラーメン、両妻側は貫ラーメンとしています。つまり、これを利用すれば木造軸組伝統構法もできるのです。裏側は卍型の筋違にしています。単純にX型では余りに芸がないし、かといって耐震性があって伝統の建物に使われている形態と言う事から、この時は卍型を選択しました。解析はフリーストラクチャーを使いましたが、筋違の節点金物のバネ定数が分からず、仕方なく、住宅に使用される羽子板ボルトの数値を用いました。結局、木造の新架構が発展しないのは、木材の材種が余りにも多い事や、其れに伴う実大実件の費用の問題でしょう。

 

　下図、伝統構法の木造の仕口は、この様に複雑な組み方をしているので頑丈なのです。木組みの架構仕口は実際は「固定」と見なせる程に巧妙で完璧な継ぎ手形態で加工されて来た。これも「手刻み」故のなせる業で、匠による伝統美の極致です。
伝統軸組工法の建物を観ると、縦横立体的に梁を掛け渡す事によってバランスを取り、地震にも強い建物にしています。従って、戦後の京呂組の梁間方向にだけ太鼓梁を掛ける小屋組では、桁行き方向の地震時には小屋筋違を余程頑丈に配置しないと不安定な架構になります。結局、戦後の急激な復興期に雨後の竹の子の如く建てられた「文化住宅」と言う新種の和風住宅には根本的に欠陥があったように感じます。何しろ、その頃の柱は引き立て寸法で１００㎜角ですから、カンナを掛けると９７㎜角しかないのですから、本来の在来木造住宅の１５０㎜角と較べると半分の耐力しかありませんでした。昭和４０年代でもローコストが主流でしたから、基本的に日本は貧困の中から這い上がって来た。住宅のグレードは何より、生活水準を表しています。
現在の住宅の柱は、メーターモジュールのせいもあり、単価も同じなので１２０㎜角が普通になり始めていますし、ローコスト住宅はツーバイフォー住宅や在来工法とのハイブリッド工法に変わって来ています。此処では、一概にそれらの優越判断は避けておきます。

伝統仕口ｱｲｿﾒ

補強ﾄﾗｽ接合詳細.

上記に紹介した、木造新架構車庫は都合により中止となり、今年に成って新たに外壁付きの木造車庫として復活し、今月２０１４年１２月中旬に完成しました。
木造の車庫を造るとなっても、開口部が大きく、どうしてもＬ0／４、つまり偏心の検討がクリヤーできないので断念せざるを得ません。従って、１０㎡以上の木造車庫の確認申請を取るのはちょっと難しいのが現状でした。
　しかし、これも許容応力度計算をする事によってクリヤーできます。と言ってもちょっとした構造的テクニックを使います。
つまり、シャッター開口がある為に筋違は裏側と、両サイドにしか配置できないので、偏心が生じ、その回転モーメントにより生じる偶力を両サイドの筋違の水平耐力で処理するだけです。昔の鉄骨造の自転車置場等の構造計算に於いては頻繁に行われた手法です。最近は何でも構造ソフトで計算するので、こう言った工学的手法は構造ソフトの想定外の為に計算できません。構造ソフトに慣れ親しんで、構造ソフトでしか計算ができない人にはこの発想すらありません。昔は何でも手計算だったので、毎回の設計物件にどんな手法を使おうかと、色々と試行錯誤しねまた其れがやり甲斐だった。
梁材は合成梁を加工して材積数を減らしています。積雪量が短期ながら７５cmの地域ですので、温暖地域と較べると梁成は大きくなります。
屋根面の剛性は実付き合板で確保しています。前面が電動シャッターなのでその定価だけで２００万、その他の建築費は坪２５～３０万で、総額５００万弱。この様な車庫は汎用性があるので、外壁パターンを変えたりすれば和風住宅の施主に対しての営業を掛けられると思います。電動シャッターをオーバースライディングドアにしたり、外壁のアルミスパンドレルを窯業系サイディングとしたりと・・・。
又、木造車庫だからといって和風に拘る必要もなく、屋根面の勾配を１／１００程度にして手摺り壁を廻し、ＦＲＰ防水や、ゴムシート防水にすればちょっとしたプライベートガーデンやテラスとして使えます。２階からも既設のベランダから階段で連結すれば、全体の居住性もアップするし、中空でのバーベキューパーティやティータイム等で生活の楽しみも増えます。
単に、この様なサイトを流し読みせず、「如何に自己のビジネスに利用できるか、商品価値はあるか？」と言う見地からも吟味すべきです。発想力を発揮してビジネスのアイディアを生み出して下さい。
これからは、仕事は待っていても来ませんから、自分から仕事を創出するしかないでしょう。





下記の写真は、東日本大震災で被災したある宗教団体の礼拝殿の耐震改修後の写真です。
　両妻側には、木製のトラス架構を現地で組み込んでいます。トラス材には圧縮力と引張力しか掛かりませんので、1架構で３．８t、 合計で１５．２tもの地震力を負担させました。桁行きにも柱の中間に差鴨居を新たに取り付け、その上部に座屈止めを兼ね太めの面格子を配してます。許容応力計算を旨く活用しこの様なデザインの耐震改修も可能です。

木造軸組住宅の内観２　　こう言った家は本当に「住まい」といえる佇まいと思います。

　下、事務所勤め時代の後輩の遣っている「佐七の家」、杉材を前面に使い、架構を表し、高断熱、高気密住宅です。
　プランニングは連合設計舎吉田圭二氏の「グリットプラン」を踏襲、四季工房も氏の門下生で、それで伸びた会社です。

佐七建設のﾎｰﾑｰﾍﾟｰｼﾞｱﾄﾞﾚｽ
http://www.sashichi.co.jp/   宮城県で木造軸組の木の香りのする健康で
暖房効率の高い家を建てたい人は覗いてみて下さい。

                                            ＊  私の ﾌﾟﾗｲﾍﾞｰﾄ ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ「ｱｾﾝｼｮﾝとﾋｰﾘﾝｸﾞ」 
                                               http://www2.hp-ez.com/hp/eysmnje


＊このホームページの内容に対しての質問や疑問、相談のある方は、下記のメールアドレスに お気軽にお寄せ下さい。管理人であ　　る私の分かる範囲でお答え致します。 　　　

＊尚、古いお寺の耐震設計や耐震改修を検討している方はご相談下さい。私の独自の検証法で現行の遣り方より格段に安価で
　設計します。現調が必要な場合は調査事務所を帯同し、現物を図面化し、耐震補強の可能性を検討します。　

 序でに、新築住宅物件が中々取れない工務店やリフォーム業者の皆さん、「木造車庫」を目玉にしたら如何でしょう?
意外に、木造車庫は確認が取り辛いものです。殆どはアルミ製や軽量鉄骨が多いと思いますが、主屋が木組みの家なのに
車庫だけはアルミ製ではちぐはぐです。私の遣り方ですとキチンと確認申請が下りますし、下りています。
１棟３００～500万で外壁のデザインを工夫すると結構「売り」になる製品になると思います。

　　　　
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