ロゴ:住宅情報館の注文住宅

Technology 高耐久構造

古来より日本人は、地震や台風などの自然災害と向き合いつつ、知恵を絞りながら暮らしやすさを追求してきました。
住宅情報館では、日本独自の気候や風土によって培われた技術を継承し、伝統的な工法と進化した素材とを融合させ、災害に強い「高耐久構造」の家づくりに取り組んでいます。柱・梁・壁・基礎にいたるすべての部材や工法を独自の実大三次元耐震実験で検証、細部から家全体にわたる構造、部材の強度を検証・証明することにより、お客様が安心して住まうことのできる「高耐久構造」の家づくりを実現しています。

01高倍率耐力壁スーパーパネル

壁倍率5.0倍の高倍率耐力壁で、優れた耐震性と開放的な空間を実現

住宅情報館が開発した高倍率耐力壁「スーパーパネル」は耐力壁としての強度(壁倍率)が従来の耐力壁と比べて高いので、設置することにより建物の耐震性能が上がります。

02実大三次元耐震実験

大開口と耐震性を備えた住宅の耐震実験で、「スーパーパネル」の強さを実証

「スーパーパネル」を設置した建物(試験体A)と一般的な建物(試験体B)との耐震性能の違いを比較。

実大三次元耐震実験

震度7クラスの大地震の繰り返し実験で耐震性能を比較

スーパーパネルを設置した建物(試験体A)と一般的な建物(試験体B)との耐震性能の違いを比較しました。

スーパーパネルを使用した大開口プラン
建物のコーナー部に大きな窓を設けたプランにスーパーパネルを使用することで耐震性を低下させることなく広々とした居住空間を実現させています。
一般的な耐震性能の
大開口プラン
通常の建物ではコーナー部に壁を設けて耐震性を確保しているため、この部分に大きな窓を配置すると耐力壁が減り、建物の耐震性が低下してしまいます。

地震による変位(揺れ)の比較

地震名 試験体A
(スーパーパネルあり)
試験体B
(スーパーパネル無し)
変異比較
①熊本地震本震(震度7) 15mm 40mm A棟の方が62%揺れが小さい
②新潟県中越地震 (震度7) 16mm 37mm A棟の方が56%揺れが小さい
③兵庫県南部地震(鷹取波)(震度7) 19mm 50mm A棟の方が62%揺れが小さい
④東北地方太平洋沖地震(震度7) 66mm 87mm A棟の方が24%揺れが小さい
⑤兵庫県南部地震150%(神戸波)(震度7以上) 73mm 109mm A棟の方が33%揺れが小さい
⑥兵庫県南部地震200%(神戸波)(震度7以上) 141mm - B棟は倒壊の危険があるため実験中止

実験の結果、全ての地震波においてスーパーパネルを使用している建物の変位が小さくなっており、巨大地震に有効だということが実証されました。

1・2階コーナー部に大開口サッシを配置

スーパーパネルの効果により建物のコーナー部にも大開口サッシが設けられます。
明るく開放感のあるリビングなどのプランニングが可能です。

繰り返しの地震を受けても建物の変形が小さく、耐震性の低下が少ないと言える。建物の性能は全体的に非常に高いと思う。実験の結果として、十分安全で余震に対しても安心して生活ができる住宅が建築可能だということがわかった。

京都大学 教授 五十田 博

03木造軸組工法

伝統的軸組工法と補強金物で、耐震性と耐久性が向上

継手・仕口と呼ばれる精巧な加工を施した木材で構造体を組み上げる軸組工法。
住宅情報館では、この伝統的な工法によって組み立てられた構造体を、近代的な金物で補強することにより、耐震性・耐久性を向上させています。
補強される場所は木材同士の接合部分。
より強固に固定された軸組工法による構造体は、一体となって地震などの外力から家の安全を守る耐震住宅の重要な要素の一つです。

継手・手口

継手・仕口とは、柱や梁、桁や土台など住宅の構造部材の接合部の総称です。部材の一部を独特の形状に削りだし、相互に組み合わせて結合します。角材を長手方向に結合する場合を「継手」、直角または斜めに結合する場合を「仕口」といいます。当社の建物に使われる部材の継手・仕口は、CADによって設計したデータを用いて、専用機械で高精度に自動で加工されたプレカット工法となります。せて結合する伝統的な工法です。住宅情報館の建物に使用される部材は、CADによって設計したデータを用いて、継手・仕口を高精度にプレカット加工されたものとなります。

金物

継手・仕口と呼ばれる精巧な加工を施した木材で構造体を組み上げる軸組工法。当社では、この伝統的な工法によって組み上げられた構造体を、近代的な金物で補強することにより、耐震性・耐久性を向上させています。補強される場所は木材同士の接合部分。より強固に固定された軸組工法による構造体は、地震などの外力から家の安全を守ります。

04壁・床の「剛性を高める」

フレーミングモノコック工法

木造軸組工法+耐力面材・剛床で、優れた耐震性能を発揮
地震が起こると建物に大きなダメージが加わります。震度6の地震が発生した場合、耐震性の低い住宅では、壁や柱が著しく破損したり、中には傾くこともあります。地震の多い日本では、強い揺れに対する高耐久・高耐震性能が必要です。
フレーミングモノコック工法は、木造軸組に耐力面材を張り面構造とし、剛床により水平構面の剛性を高めたものです。木造軸組工法の特性と、建物にかかる力を壁全体で支える面構造の融合により、高い耐震性能を発揮します。

国土交通大臣認定の高強度耐力面材と剛床工法、耐力面材、床組。

高強度耐力面材
国土交通大臣認定壁倍率 2.9倍の構造用耐力面材
novopan STPⅡは、国土交通大臣認定を取得した9mm厚パーティクルボードの構造用耐力面材です。パーティクルボードは耐力面材に求められる、せん断性能が優れています。そのため、novopan STPⅡは木造軸組工法で2.9倍という高い壁倍率を取得。パーティクルボードの特性を活かすことで、地震や台風に強い家をつくることができます。
剛床
構造体と構造用合板が強力に一体化した剛床工法
地震の横揺れの力を壁に伝える役割を担っているのが水平構面(床)です。2階の床剛性が低いと建物全体に力を分散することが出来ず耐震性能が低下します。各階床に24㎜構造用合板を張ることにより水平構面の剛性を確保しています。
想定外の大地震と繰り返し起こる地震から住宅の安全価値を守る 3M™木造軸組用摩擦ダンパー「FRダンパー」

耐震構造に制震性能をプラスすることができるFRダンパー

制震用途として使用する摩擦材は、温度、速度、繰り返しに対する性能変化が少なくなるように開発しました。この摩擦材とステンレスの間で摩擦を生じさせて摩擦力(ブレーキ効果)を制震効果として得ています。
摩擦力(=滑り荷重)は摩擦材とステンレスを締め付けるボルトの軸力で調整しています。また、工場で全数出荷検査を行い、滑り荷重の性能を厳密に管理することで、高い性能と品質を確保しています。

FRダンパー部のメカニズム※FRダンパーの構成部品を示します。

「耐震構造」と「耐震+制震構造」の比較

地震に耐える「耐震構造」

筋交いなどの耐力壁により、地震の揺れに対して、力で抵抗します。建物全体(壁など)が少しずつ損傷して揺れを抑える構造のため、繰り返しの大きな地震に対して 揺れ幅が大きくなっていきます。

地震に耐えながら揺れを吸収する「耐震+制震構造」

耐震構造を基本としながら、そこにプラスされた制震装置により、地震の揺れを吸収します。建物の損傷を抑えながら揺れ幅を小さくすることができ、繰り返しの地震に対しても高い効果を発揮します。

自信を持って提供できる理由は、数々の実証実験

構造や振動のプロフェッショナルである3Mが数々の厳しい実証実験を行い、改良を繰り返した結果、FRダンパーは誕生しました。

3M™が開発した木造軸組用摩擦ダンパー
従来の耐震構造に加えて、3Mが開発したFRダンパーは、地震のエネルギーを吸収し、揺れを小さく、早く抑えることが可能となります。建築基準法で定める範囲を超える想定外の大地震や繰り返し起こる大きな地震に対して、住宅の安全・価値を守る新しい技術です。
FRダンパーは、制震用途に開発された温度、速度などの環境依存がない摩擦材をK型のフレームに組み込んだ制御装置です。地震時に摩擦材を組み込んだダンパー部が滑り、地震エネルギーを熱エネルギーに変換することで地震の揺れを吸収します。ダンパー部が滑る前は、高剛性の耐力壁をして機能します。

制震装置の揺れ幅の比較

※制震装置なしの揺れ幅を100とした場合の比較です。 ※2階床の地面に対する変形量の比較となります。※上記数値は2016年10月、3Mジャパン(株)における解析シミュレーション計算結果となりますので、プランにより設置時の効果は異なります。

FRダンパーの性能ポイントと適応範囲

[ポイント1] 内装材、外装材などの損傷を抑制
[ポイント2] 建物の揺れを速やかに抑える
[ポイント3] 繰り返しの地震に対して効果を発揮

※FRダンパーは、震度3~4程度までは耐力壁として機能し、それ以降は制震ダンパーとして効果を発揮します。
また、層間変形各1/250~1/200程度から、最大級のエネルギー吸収効果を発揮します。

※他社制震とは、FRダンパー以外の一般的な制震ダンパーを意味します。

05強靭な「基礎」
スラブシステム基礎
厚いコンクリートと太い鉄筋からなるハイスペック基礎
住宅情報館のスラブシステム基礎は、太い鉄筋と厚いコンクリートによる強力な構造からできています。13mmの鉄筋を200mmの細かい間隔で組み、縦・横方向からの力に強さを発揮します。基礎幅や床の厚さも強度を重視した150mmで、地震の激しい縦・横揺れにも持ちこたえる耐震構造です。
1直径12mmアンカーボルト2直径16mmアンカーボルト(ホールダウン金物用)3鉄筋の間隔200mm4スラブコンクリートの厚さ150mm5防湿シート6基礎パッキン7基礎幅150mm8全ての鉄筋直径13mm

建物を支える頑丈なハイスペック基礎

スラブシステム基礎では太い13㎜の異形鉄筋を200㎜の細かい間隔で配筋しています。

スラブシステム基礎4つの特徴

鉄筋間隔 200mm
太い鉄筋を従来のベタ基礎より細かい間隔で組んでいます。縦方向、横方向ともに鉄筋の量が増えるのでより強固な基礎になります。
基礎幅 150mm
従来のベタ基礎を上回る基礎幅150㎜の頑丈な基礎。太い鉄筋のかぶり厚さも十分で、優れた強度を発揮します。
スラブ厚 150mm
スラブの厚さも150mmとすることにより基礎全体の強度が上がり、建物の荷重を均一に地盤に伝えることができます。
全ての鉄筋 13mm
全て太さ13㎜の鉄筋を使用しています。太い鉄筋で組まれた基礎は地震などの力に対して粘り強くなります。

※設計上、基礎形状変更になる場合は配筋が異なる場合があります。