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◆第15号/2003.8.13 木造住宅の耐震性能アップ
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台風10号の前に、東北地方で大きな内陸断層型地震がおきました。
9月1日・防災の日の前に、木造住宅の耐震補強について情報提供してみたいと思います。


地震によって木造住宅が受ける被害は、
    柱が土台から引き抜かれ、座屈する(折れる)。
    横方向の地震力によって壁が倒されてしまう。

家が持つ耐震性能は、以下2点で表されます。
   ●対応できる地震力の大きさ
   ●剛心と重心の位置(揺れに対してどのように変形するか)

まず、計算に必要な要素は、
1.地盤の状態  2.基礎・土台の状態 3.屋根荷重
4.壁量(筋違壁の長さ)です。

法律では、0.2Gの地震力に対抗できるレベルを目標としています。ちなみに震度5で0.08〜0.25G、震度6で0.25〜0.4G、震度7は0.4G以上となります。

耐震性能を上げていくことは出来ますが、費用も上がります。室内環境のために窓も配置するため、やみくもに壁を増やす事も出来ません。そこで、0.2Gを1つの標準としているわけです。

さらに重要なのが、重心と剛心の位置関係です。重心は建物の「おへそ」。重心と剛心が離れていると、「剛心が重心のまわりを回転しながら揺れる」ことになり、0.2Gに対抗できる性能を持っていても、被害を受ける可能性が出てきます。

設計事務所では、これらを総合的に吟味して、木造家屋の耐震性を検討します。

一般の方でも簡単に操作できる、工学院大学・宮澤研究室が開発した無料診断プログラムが配布されています。http://www.kenchiku-bosai.or.jp/wagaya/wagaya.htm
※残念ながら複雑な間取りは入力できません。また対応OSはWinMEまでです。


リフォームと同時に耐震性をアップ。

これが実際の仕事として、一番お客様から要請を受けるパターンです。当然、費用(予算)の制約がありますので、如何に効果的に耐震性を上げるかが腕の見せ所となります。

作業を効率的に進めるために、専用の診断プログラムを使用します。
(←実際のお宅の1階現状を入力した画面)
                      
壁の位置のほか、重心(水色の丸)と剛心(赤色の丸)も表示されます。基本データとして地盤や基礎の構造、屋根荷重、骨組みの老朽度などを入力します。
                      
   (検討を加えた新間取りを入力した画面→)
このケースでは、家の左側半分だけがリフォームの対象だったため、壁の配置などの工事も、左側に限定しています。

結果として重心と剛心の距離も近くなり、揺れに対する挙動も改善される事が明らかとなりました。

ちなみに、このような市販プログラムの場合、複雑な計算過程の結果を、「安全」「一応安全」「やや危険」「危険」といった言葉で判定表示してくれるため、お客様にもわかりやすくご説明できます。


ちなみに地震の横揺れに対抗できる壁を「耐震壁」といいますが、最も一般的な構造は、左写真のように「筋違(すじかい)」を入れます。写真はたすき掛けの例ですが、片方向だけの工法もあります。

工法によって、強度倍率が変わります。リフォームの場合、壁内部をむき出しにできる位置も限られるため、強度倍率の高いたすき掛けを、最も効果的な場所に配置し、耐震性能を上げていきます。

さらに、阪神大震災時でも問題となった縦揺れによる柱の引き抜け防止について。金物による補強も効果的ですが、基礎の補強に予算を配分検討することも重要です。

特に昭和56年5月31日の耐震基準改正以前に申請された木造住宅の基礎は、無筋コンクリートである可能性があります。

右図に1つの補強例を挙げます。しかしながらリフォームの場合、家の基礎全部をこのように補強できるケースは非常に少ないです。

そこで、例えばご高齢の方の1人住まいの場合など、寝室や居間など過ごす時間が最も長くなる部屋周りを中心に、このような補強を提案しています。

このような過程を経て、いつ来るともわからない大地震への対策をお手伝いしております。

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