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耐震性・復元力・制震性を高める耐震装置 『X-WALL』国土交通大臣認定耐力壁

耐震性の向上はもちろんですが、地震や台風は繰り返し起きるため、大きな力が加わっても元に戻ろうとする力が必要です。構造体が変形しないことは、建物の耐力低下を抑えることにつながります。また、揺れを抑えることができれば、家族や家財を守ることにつながります。

「制震構造」とは壁の中などに組み込んだ装置によって「建物の揺れを吸収する」構造のことで、大和建物の高性能住宅では、耐震性・復元力・制震性を高める耐震装置『X-WALL』を搭載しています。

 

 

地震対策に必要な3つの性能を備えるオールインワン耐力壁!

想定外の地震を考えた場合、耐震性、いわゆる「固さ」だけで対応しようと考えると、建物が受ける衝撃が大きくなり、壊れる可能性が高くなります。 X-WALLは数ある大臣認定耐力壁の中でも先で説明した通り、より実際の地震に近い想定での実験を、幾度となく繰り返しています。 X-WALLはこの実証実験によって、固く耐える耐震性だけでなく振動と揺れを効果的に吸収する「制震性」,復元力間柱のしなりによって粘り強さを発揮する「復元性」、を同時に備える事を実現しました。

優れた構造材の証、国土交通大臣認定とは

木造軸組工法の耐力壁は、括りとして、筋交い(すじかい)、面材(構造用合板など)、そしてX-WALLのような大臣認定取得の耐力壁の3つに分けられます。

筋交い・面材以外の方法で構成された耐力壁は大臣認定を取得することで建築に使用することが出来ます。 取得にあたっては、その耐力壁の性能や仕様が公的機関による審査をクリアする必要があり、近年その取得基準も厳しくなってきています。 耐震性や施工性など様々な要素において優れている建材を、広く建築に使ってもらうのが、耐力壁大臣認定制度の目的です。

大臣認定耐力壁の仕様や施工方法はそれぞれの耐力壁によって詳細に決められています。 例えば、面材と組み合わせて壁倍率を合算してはならないような大臣認定耐力壁もありますが、X-WALLは面材と組み合わせて壁倍率を合算することができます。

 

3種類の耐力壁で振動を受けたときの比較

筋交いは、建物の耐震性を高める斜め方向の部材です。×状に部材配置することを筋交いのたすき掛け(=タスキ筋交い)と言います。

振動を受けたとき、タスキ筋交いの場合は、筋交いが折れたり、固定部のビスが抜けたりします。また、地震終了後に元の形に戻らず形状変化が残ること(=残留変形が残る)ことがあります。

次に、木造軸組工法の耐力壁として一般的な面材である構造用合板の場合、合板のクギが損傷し、元々持っていた体力を失います。こちらも残留変形が残ることがあります。

想定外の地震を考えた場合、「固さ」だけでは承ける衝撃が大きくなり、壊れる可能性が高くなります。 X-WALLなら、固さはもちろん、振動と揺れを効果的に吸収し、復元力間柱がしなりによる「粘り強さ」を 発揮。衝撃をしなやかに受け止めます。 「耐震=固さ」、「復元力=粘り強さ」、「制震=衝撃吸収」の3つをカバーします。

 

阪神淡路大震災の揺れで実証

大臣認定を取得する為の性能評価試験の方法は、長時間かけて少しずつ試験体に加力を与える実験で、静的実験といいます(正負交番同一履歴3回繰り返し静的加力試験)。 この試験は静的剛性を測定する事を目的としており、とても合理的な試験ではありますが、実際の地震は静的なものではなく動的な加力なので、本当の意味で耐震を考えるならば振動台試験などの動的加力試験や実大実験も行う必要があります。

たすき掛け筋交い、接着パネル構法、 ツーバイフォーなど一般的に強い耐力壁というイメージがある構造材であっても、 動的な試験結果では剛性や靭性(固体の粘り強さ)といった建物にとって重要な性能が大きく低下することがあり (靭性について:たすき掛け筋交い・接着パネル構法が50%程度低下、ツーバイフォーが40%低下)、 加力速度特性が無視できないという報告があります。

建築基準法をクリアしたことで、その建物がどんな地震にも強いかどうかという事が確かめられたことにはならないのです。 このことは、耐震等級1であっても耐震等級3であっても同じです。 X-WALLはその性能を実証するために、大臣認定試験だけでなく、動的な試験、実験を繰り返し行っており、それによって確かな性能を有しています。
※動的試験とは振動台実験、アクチュエータ強制加振、起振機等の総称です。

X-WALLは、タスキ筋交いと比較して変形を67%も抑制できるのです。

また、繰り返す揺れにも耐震性能を持続。復元力性能についても実証されています。

固有振動数 1秒当たりの振動階数、固さ(耐震性能)を失うとゆっくりと揺れるようになり、振動数が減ります。
BCJ 人工地震波
JMA KOBE 阪神淡路大震災を再現した地震波

 

X-WALLは従来の耐力壁の最大の弱点をカバー

筋交いや合板などの一般的な耐力壁の長所は、建物変形初期に剛性が非常に強いという事です。例えると卵の殻のような構造です。一方、最大の弱点は弾性域が極端に短い、つまり少しの変形しか許容せず、変形=損傷となってしまう事です。 これでは想定外の大地震が繰り返し襲ってきた際に倒壊してしまう可能性があります(卵の殻も一定以上の衝撃が加わると一気に壊れてしまいます)。

このような従来からの耐力壁の最大の弱点を補うことで、構造を安定させることが出来ます。 早く(変形初期から)効いて且つ壊れない耐力壁、万が一耐力壁が損傷しても、建物が倒壊に至らないように長く粘る(非常に長い弾性域のある)耐力壁、そのような構造材を採用することによって、木構造の最適な設計が可能となります。

 

「真の強さ」を誇る高耐震の住宅をつくるために

大和建物では、大地震や台風は繰り返し起きる。だからこそ「真の強さ」が必要と考え、命を守る構造体SSS(SUPER STRONG STRUCTURE)を採用しています。

家を建てるときに大切なのは、地震や台風から家族を守ることができる強い家であること。
では、その強い家とはどんな家なのでしょうか?
大和建物が考える高耐震の住まいについてはこちらをご確認ください。

高耐震の住宅とは?

また、大和建物の高性能住宅では「構造計算を行わなくてもクリアできる建築基準」を大幅に超える独自の基準でつくる家。鉄骨造や鉄筋コンクリート造の中規模建築物で行う「特定構造計算ルート2」と呼ばれる構造計算を標準で実施しています。

木造住宅の構造計算について、さらに詳しくまとめているのでぜひご覧ください。

木造住宅の構造計算の必要性について

 

大和建物の注文住宅について

ZEHや長期優良住宅、性能評価などの基準から考え高い性能を有する住まいは、冬も夏も一年を通して快適に過ごすことができ、光熱費を抑えられるなど、様々なメリットがあります。そんな高性能住宅を建てたいなら、大和建物にお任せください。

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