耐震補強について

地震で倒壊しない伝統木造をつくる

建物を地震による被害から守るための耐震補強には、様々な方法があります。

新築工事の場合には、強度を確保するための方法が法律に記載されており、それらの中から選んで、強度を負担する部材(耐力壁といいます)を、必要な量だけ建物の中に組み込んでいきます。
一方で、既存建物の耐震補強は、こうでなければならない、というような基準が法律には定められておらず、いわば任意の方法で補強することになります。

実験photo

一般に、伝統的な木造建築は、「柔」の構造と言われます。地震の際に大きく変形して揺れますが、すぐには壊れず、木の部材が曲がったり、めり込んだりして、力を受け流すという考えです。しかし、実際の古い建物は重かったり、強度を負担する部材の数が少なかったりするために、倒壊などの大きなダメージを受けてしまうというのが現実です。

実験直前の試験体の設置作業

一方で、現在建てられている木造住宅は、ほぼすべてが「剛」の構造です。出来るだけ建物を変形させないように、筋交いや合板などの固い補強部材を数多く入れて、地震に徹底的に耐えようとする方法です。

地震の際、建物は複雑な動きをします。私たちは京都大学で行われる、木造建築の実大振動台試験(地震の揺れを再現できる設備の上に木造建物を建て、地震動を与えてその動きを観察する試験)に参加し、建物の動きを何度も観察してきました。

実験写真
実験写真
実験写真

様々なタイプの試験体。地震時の変形の様子を再現してデータ計測します

カフェMY HOUSE 母屋」での落し込み板壁
伊勢木綿 臼井織布」での斜め板張り壁
(※ 音が出ます) 実験中の様子。構造試験体に油圧で力を加えると
木が軋みながら少しずつ変形していく

そうした経験から、古い木造建物に合うのは「剛」ではなくて「柔」の補強方法だと考え、補強方法を工夫してきました。「剛」の方法だと、地震の揺れがある程度以上になった場合に、部材が突然壊れて、建物を支えきれない場合があるからです。
力を受けた壁が、変形しながらも、建物を元に戻そうとする力を出し続ける、そんなバネのような「柔」の構造を実現するために、滋賀職能大の協力のもと、独自の構造実験を行っています。

その結果、muku建築舎が今までに現場で採用してきた補強の方法は、大変形時にも大きく壊れることがない、という基本的な特性と耐震効果を持つことがわかってきました。強い力を受けて家が大きく傾いても、補強壁は建物を支える力を発揮し続けることが大切です。

実験写真
実験結果は解析のため、PCに記録
実験で計測されたデータ。
構造による強度や特性の違いが形となって表されます

しかし、実験を通して新たに見えてくることもあります。
今までに工夫して考えてきた補強壁を、実際に力を掛けて変形させ、目の前で観察する。その際、予想した通りに壁が動くのか、それとも想像外の部分が壊れて、思ったようには動いてくれないのか。どうして、そのような動きをするのか。
観察には深い洞察力と、木という素材への理解が必要となり、それがまた新たな発見へと繋がっていきます。木の持つ「しなやかさ」という特徴を引き出す構造を作るには、どうすればよいのか。どのような構造がより補強に向いているのか、常に探求し続けています。

実験写真
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