「DIY−自分で家を造ろう」
Asayann
追加−3 柱・梁接合部の金物補強


この章はやや専門的な記述になります。今回、使ったネコ補強金物は応用範囲は広いです。一般の木造住宅の柱・梁接合部の保有耐力がかなり改善できます。通常のプレカットされた柱・梁または梁・梁の直角部の接合は一般の羽子板ボルト等のZ金物で接合されます。構造力学上ではピン接合です。直角部にこの複数個のネコ金物+コーチボルで締めることで回転を拘束して、かなり剛接合に近づきます。剛接合が必ずしも良いとは限りませんが(曲げが付加されるため)、材料の離間耐力は向上する場合が多いです。

壁(耐震壁の改善)


壁の筋違は従来、壁長は半間、高さは3m前後で角度がきつい筋交(30x105の杉板・桧材が多い)を入れる場合が通常です。しかし、力の流れは45度方向に筋違を入れるのが一番有効的に働きます。今回私が設計した、水平の柱ツナギ材で柱を拘束して(ラチス状に入れる)、火打金物(Z金物)等で補強すると、ほとんど剛体の壁が得られます。材料点数が多くなりますが。
写真 金物補強ー1


 更に、大壁構造で面材を貼れば、更に、面耐力が付加されます。耐震壁で壁倍率を上げれば上げるほど、硬い部分に水平力が集中しますので、耐震壁の土台部分に引き抜き力が集中します。その分、基礎の負担も大きくなります。全体のバランスが取れた構造計画が必要になってきます。

模型を作って、手で水平力を掛ければ、架構の力の流れと変形性状を感覚的に理解できます。家の構造を模型感覚で楽しむのも面白いです。

 このネコ金物補強工法は施工面でも、特殊工具は不要であり、特殊技術も必要ありません。電動ドリル(充電式12V程度が便利)、ネコ金物、コーチボルト(12x50程度)、レンチさえあれば出来ます。本来は貫通ボルトで締め付けた方が耐力が大きいのですが、穴空け精度が要求されますし、施工状況からコーチボルト締めが経験的に現実的です。締め付けも簡単です。私の家の場合、家内と子供に手伝ってもらいましたから誰でも出来ます。

土台と柱の補強中。コーチボルトを電動ソケットでねじ込みしています。下穴は9mm程度で深さ30mm位。電動ドリルのトルク一杯まで締め込みます。インパクトドライバーは騒音が激しく、近隣に迷惑がかかりますので途中で使用中止しました。インパクトでも最後の締めまで出来ません。右側が火打ち金物で土台同士を補強しています。
写真 金物補強ー2


土台と柱の接合部をネコ金物で補強中の写真です。柱/土台、土台/土台はネコ金物+コーチスクリューで補強。
ボルト同士の干渉を避けるために、12x50程度が良い
です。最後の締めはレンチで手締めします。
写真 金物補強ー3

 

一番多用したネコ金物の具体的寸法です。直交する接合部にコーチボルトをねじ込む時に、コーチボルト同士の干渉を避けるために2種類製作しました。穴径はφ13mm。
写真 金物補強ー3a

 

間柱、根太、垂木等の二次部材や小サイズ断面の木材補強に使用したネコ金物です。L−75x75x6 を切断、穴径を6mmにしたものです。コーチボルトは6x30、6x50を使用しました。小回りが効いて結構便利です。
写真 金物補強ー3b

 このネコ金物(L-75x75x6)を直角部にたくさん入れると、接合部の離間耐力を改善出来ます。木造住宅の場合、障害物が多いので、貫通ボルトよりコーチボルトのねじ込みタイプが一番現実的です。内容にもよりますが、既設家屋の耐震化工事にも相当適用可能と思います。
 このネコ金物は鉄骨の感覚で木造住宅用に作った金物です。実際に使って実証済みです。特殊技術が不要で、現場の状況にどうでも対応出来ます。
丸太の梁の場合は少し、工夫が必要です。

私の場合、このネコ金物が市場に無かったので、全部手作りで製作しました。量産して価格を下げれば、普及する工法と思います。近くのホームセンターで購入できるくらい普及できればいいのですが。


金物は生材を買ってきて、手作りでカットしました。油圧パンチャーで穴空け。(t=6mm程度の鉄板までなら、手軽に穴あけができます。)
写真 金物補強ー4

現実的な木造住宅の耐震化がなぜ促進しないか?


 老人が住まわれている老朽化した木造住宅で、予算も余りないから耐震補強が出来ないというご家庭も多いと思います。しかし、地域の若いボランティアの方が協力してやれば、専門リフォーム業者に依頼しなくてもできます。必要箇所にネコ金物で固めれば、高いコストをかけず、耐震化の改善ができます。ちょっとした接合部の金物補強の有無で大きく変わります。これは阪神淡路大震災での実経験から言えることです。

数百万円もかかるとなれば、二の足を踏みます。しかし、状況にもよりますが、通常の家でしたら、コスト20万円〜30万円程度でも相当の接合部補強の改善ができると思います。これだけで倒壊することだけは避けられる家(最低限の人命だけ確保できる程度に)がたくさんあると思いますが。

現実的な木造住宅の耐震化がなぜ促進しないか?

 何でもかんでも補助金で誘導する姿勢が家の耐震化が進まない理由の1つではないでしょうか?余りコストをかけず、ハードルを高くし過ぎず、最低限の補強から着手できれば、相当の改善できるはずです。
 とにかく大地震時の人命確保が出来る程度に補強できれば、一歩前進ではないでしょうか?完璧(基準を満たすこと)を求めてほとんど進まないより、できる範囲内で1つの補強金物をつけて前進する方が良いと思いますが。この辺は役所の方のご意見も聞きたいものです。何が一番大切か?です。

 このあたりの仕組みについては皆さんの活発なご意見を聞かせて頂きたいものです。

家が潰れてまず、救出できるのはご近所の方ですから。

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