その他のSE構成の強み
接合部が違う!
地震の際、最初に壊れるのが接合部。
SE構法は独自開発の「SE金物」と「Sボルト」によって強い接合部を実現し、耐震性を高めています。
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優れた耐久性を持つ接合システム
在来工法の大きな弱点は、柱と梁の接合部です。部材をつなぐために「ほぞ」という穴加工を施しますが、断面欠損が大きく、接合部に強い力がかかると柱や梁が外れたり折れたりする恐れがあります。地震の際はこの接合部から壊れるケースが多いのです。そこでSE構法では、接合部に断面欠損のすくない独自開発の「SE金物」を使用。木のしなやかな強さに金物の剛性が加わることで、木造でありながら堅牢な構造をつくりあげることができます。
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空間の自由度を高めるラーメン構造
在来工法は柱と梁をつなぐ接合部を補強するために、「筋交い」と呼ばれるつっかえ棒が必要になります。耐震性を確保しようとすると筋交いの数が増え、柱や壁が多くなりがちです。SE構法は、柱と梁を鉄骨造のように強固に接合されている「ラーメン構造」を採用。水界以外の構造材で耐震性を高めることで、柱や壁の少ない自由度の高い空間が可能となるのです。
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接合強度の高いSボルト
SE構法では業界で初めて全棟に「Sボルト」を採用。これは、従来の金物工法の欠点を克服するために開発された特殊なボルトです。表面に凸凹加工を施し、木材にねじ込むことで引張剛性を格段に向上させてます。その強度は、表面に加工を施していない一般的なボルトの約2倍で、経年変化によるゆるみや引き抜き力にも効果を発揮。SボルトとSE金物の組み合わせによって、木造によるラーメン構造を実現しています。
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引き抜き耐力をもつ柱脚
地震の際によく見られるのが、横揺れによって柱や基礎が土台から引き抜かれたことが原因で建物が倒壊しているケース。基礎や土台がしっかりしていても、柱が抜けてしまっては地震力に耐えることはできません。そこでSE構法では、主要な柱の直下に柱脚金物を配し、柱と基礎とを強固に固定。柱脚金物をは高強度なアンカーボルトにより基礎に直接取り付けられるので、地震の横揺れに強く、在来工法の最大5倍の引き抜き耐力を持っています。
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100年後も同じ強度を持つSE金物
緻密な構造計算で生み出されたSE金物。カチオン電着塗装を施すことで、約600時間かけた塩水噴霧試験においても、ほとんど試験前の状態と同じ品質レベルを保ちました。この試験時間は標準地域で168年、塩害地域なら100.8年分の負担をかけた状態に相当し、強度が永続的に保つことを示しています。
構造材が違う!
SE構法では、一定の強度が確保された構造用集成材を使用。
平角柱と大梁で構成された「耐力フレーム」により、大開口も実現できます。
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強度が確保された構造用集成材
無垢材は育った環境によって異なり、自然素材ゆえに強度にばらつきがあるため、構造計算を行うには不向きな素材です。そのためSE構法では、一定の強度が確保された精度の高い構造用集成材を採用しています。集成材を構成する板一枚一枚の強度から検査しており、使用する接着剤も高い強度と耐久性を実験で確認。さらに、ホルムアルデヒドの放散量がほとんどないJASで認められた「F ☆☆☆☆」等級の安全な集成材のみを使用しています。
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燃えしろ設計により木現しにできる
規制が厳しい準防火地域では、「現し仕上げ」にする場合、防火基準に適合した部材や構造にしなければなりません。その点、SE 構法であれば、「燃えしろ設計(※2)」をしているので問題はありません。木は表面が炭化すれば内部まで燃え進むことがなく、燃えると想定される寸法を考慮して構造計算することで、万が一の場合も木材が燃えて建物が倒壊することを防ぎます。
※ 2)燃えることを想定して通常よりも柱を太くし、柱の表面が燃えても建物が崩れ落ちないように設計すること。
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大空間を可能にする平角柱
SE構法では、平角柱と大梁で構成された門型の「耐力フレーム」を採用することで、耐震性と同時に大開口を実現することが可能です。ビルトインガレージなど耐力壁を配置できない場合も、車3台分のスペースの確保が可能。この「耐力フレーム」によるラーメン構造が木造住宅の可能性を広げています。
耐力壁が違う!
SE構法の耐力壁は、在来工法に比べて5.8倍もの強度をもっているため、
壁の量を減らし、開放的な空間をつくることができます。
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壁強度は在来工法の5.8倍
在来工法では、耐震性を確保するために耐力壁を多く配置する必要があります。SE構法では、剛性の高い「G-BOARD」に新開発の「TN釘」を組み合わせることで、在来工法の壁に比べて5.8倍の高い強度の耐力壁を実現しています。その高性能の耐力壁を活用することで壁の量を減らし、開放的でありながら高い耐震性を実現しています。また「ラーメン構造」で負担する部分と「耐力壁」で負担する部分をバランスよく計画することで、コストパフォーマンスを最大化することができます。
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少ない壁で高い耐震性を叶える
在来工法では、空間の開放感を出すために壁量を減らすと耐震性の低下を招き、逆に耐震性向上のために壁量を増やすと空間の自由度が下がります。一方SE構法では、強い耐力壁と強固な接合部によるラーメン構造の躯体との組み合わせにより、高い耐震性と自由な空間の両立を実現することができるのです。
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繰り返しの地震にも耐える強度
熊本地震のように地震は一度だけではなく、繰り返し起こることが予想されます。SE構法では、何度も起こる地震に対応できるように部材の実証実験を重ねてきました。耐力壁は性能において最も重要な「せん断強度」が高い「Gボード」(構造用パーティクルボード)を標準採用しています。また、在来工法では「N50」という企画の釘が使われていますが、SE構法では「TN釘」というより太くてスクリュー形状の釘を使用。この「Gボード」と「TN釘」による耐力壁であれば、繰り返し地震にも耐力を保つことが実証されています。 ※1)せん断強度とは、地震などの発生により、構造用合板に負荷(せん断力)が生じた際に、合板自体が破断せずに耐えられる強度のこと。
構造計算が違う!
SE構法では、RC造や鉄骨造のビルと同じように一棟一棟で緻密な構造計算を行い、
明確な数値で地震に対する強さを示しています。
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SE構法の緻密な構造計算とは?
科学的な根拠に基づいて建物の安全性を検証するのが「構造計算」です。現在、一般的な木造住宅は構造計算が法律で義務づけられておらず、ほとんどが国の定める「壁量規定」という計算方法によって耐震性を計算しています。「壁量規定」とは、壁や筋交いを簡易的に数値化し、必要な壁の量を数値化したもので、一棟一棟で構造計算を行なっているわけではありません。また、壁を増やすことで耐震性を確保するため、自由な間取りが難しく、開口の幅も狭くなりがちです。
SE構法では、ビルやマンションなどの鉄骨造やRC造の建物で行われている「許容応力度計算」と呼ばれる緻密な構造計算をすべての住宅で実施しています。構造計算とは、住宅の設計に沿うプロセスです。施主が望むプランに対して「構造計画」へと落とし込み、間取りを決め、地震だけでなく、台風などの自然災害も想定し、「構造計算」へと進めていく。これによって、自然災害に耐えうる堅牢さを備えながらも、大空間や大開口など希望の間取りや空間を実現することができるのです。
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全棟、基礎から構造計算する
すべての家で土地の条件が異なり、プランも異なります。SE構法では、「建物と一体の基礎計算」を全棟で実施し、データを保管しています。地震時には想像を絶する力が建物にかかるため、地盤と基礎、基礎と建物をつなぐ土台、柱と梁をつなぐ接合部、これらすべてが一体となって、しっかりと揺れに抵抗できなければなりません。だからこそSE構法は、地盤調査に基づいた基礎から構造計算を行うのです。
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わかりやすい構造計算解説動画
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技術開発の拠点「ティンバーラボ」
構造計算を実現するためには条件があります。それは、「住宅の構造を構成するすべての部材の強度がわかっていること」「接合部に強度の基準があること」「基礎や構造部材、接合部の強度が一定の基準値を満たしていること」です。SE構法には「木構造技術センター(通称:ティンバーラボ)」という技術開発の拠点があり、SE構法で重要な接合部を中心に、さまざまな実証実験を行っています。
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ミリ単位の精度を実現する
プレカットSE構法の構造部材は、品質基準や性能が明確であることと、木材のトレーサビリティをとることを条件としています。構造部材は品質基準を満たした全国の指定プレカット工場から供給されます。プレカットはコンピュータ制御で、設計図通りにミリ単位の精度で加工されるため、水平・垂直を寸分違わぬように組み立てることが可能です。
耐震シミュレーション
SE構法では、現実に起こりうる大地震に対してオプションで耐震シミュレーションを実施できます。
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建築する前の大きな安心感「SE構法耐震シミュレーション」
SE構法では、お客様の建物が大地震に耐えられることを、建築する前に可視化できるツールとして「耐震シミュレーション」というサービスを行っています。
この「耐震シミュレーション」は、お客様の建物の構造設計をした段階で、その構造躯体のモデルに実際にこれまで起こった大地震の地震波をインプットして、揺れや損傷を検証するシミュレーションです。
現在インプット可能な地震波は、「阪神淡路大地震」「東日本大地震」「熊本地震」「能登地震」の4種類です。これらを選んでいただいたら、その実際の地震波を忠実に入力し、立体解析でシミュレーションを行います。この地震波は「X方向の横揺れ」「Y方向の横揺れ」「上下縦方向の揺れ」の3種類となり、それらが同時に揺れていくなかで「その建物がどのような動きをしていくか」を3Dグラフィックを使いながらわかりやすく検証することができます。 ここで実際のシミュレーションの事例を紹介します。これは熊本地震の地震波でシミュレーションしています。
このように、かなりの大地震なので、建物はある程度揺れることにはなりますが、そこで損傷が起きないことを確認することができると思います。 実際のご自分の家の建築が始まる前に、その大地震で壊れないと確認することができることは、何よりの安心につながるのではないでしょうか。 -
架空の建物ではなく、自分の家をシミュレーション
SE構法では、お客様の建物が大地震に耐えられることを、建築する前に可視化できるツールとして「耐震シミュレーション」というサービスを行っています。
この「耐震シミュレーション」は、お客様の建物の構造設計をした段階で、その構造躯体のモデルに実際にこれまで起こった大地震の地震波をインプットして、揺れや損傷を検証するシミュレーションです。
現在インプット可能な地震波は、「阪神淡路大地震」「東日本大地震」「熊本地震」「能登地震」の4種類です。これらを選んでいただいたら、その実際の地震波を忠実に入力し、立体解析でシミュレーションを行います。この地震波は「X方向の横揺れ」「Y方向の横揺れ」「上下縦方向の揺れ」の3種類となり、それらが同時に揺れていくなかで「その建物がどのような動きをしていくか」を3Dグラフィックを使いながらわかりやすく検証することができます。 ここで実際のシミュレーションの事例を紹介します。 -
許容応力度構造計算を行っているからできること
このシミュレーションが、確かな裏付けを持つことができる理由には、SE構法が全て「許容応力度構造計算」を行っていることが非常に大きな要素となっています。
現在の建築基準法のベースになっている在来木造の「壁量規定」のような簡易的なチェックでは、ここまでの詳細なシミュレーションは不可能ですし、もしやったとしても説得力がありません。
SE構法の「許容応力度構造計算」において行っている、「実際の地震力を入力して、すべての構造部材がそれに耐える躯体を計画していく」というプロセスがあるからこそ、説得力を持って検証できるシミュレーションということなのです。
SE構法の「許容応力度構造計算」では、建物のバランスをチェックする「偏芯率」や「剛性率」、揺れの幅までチェックする「層間変形角」など、より詳細の耐震性まで検証して構造設計しています。このような、高層ビル建築などでも行っている詳細の構造設計を行っているからこその安心感でもあるのです。
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構造躯体のみの耐力で耐震性をシミュレーション
更に付け加えると、この段階でもシミュレーションはあくまでも構造計算で計上している構造要素の部材だけで検証しています。つまり、柱や梁、接合金物・耐力壁や基礎などのベースの構造躯体だけでどれだけ地震に耐えられるかのシミュレーションということです。
実際に建物が完成した時には、外壁材やプラスターボードなどの一定の耐震性を発揮する部材も追加されています。また、スケルトンインフィルで設計しているSE構法のでは、構造上計算していない間仕切り壁なども、重さのみ計上して耐震性のプラス効果はここでは入れていません。
つまり、最終的に建物が完成した段階では、シミュレーションの段階以上に耐震的に強くなった建物になっているということも事実です。それは余裕度としてプラスされることで更に安心感を持っていただけると思います。
この「耐震シミュレーション」はご要望する方に対してのオプションとなっておりますので、ご希望する際にはご依頼予定の登録施工店にお問い合わせください。
基本は、図面決定後、構造計算時に作成することになります。
「大地震でも壊れない」
「大地震が起きても住み続けられる」
そんな家の普及の実現をSE構法は目指しています。そして、それはお客様の暮らしの要望に合った自由な間取り空間で実現していくこと。更に、その家が子供や孫までに継承され、または資産として価値を持つものになることを理想としています。
この「耐震シミュレーション」も、それらを裏付けられるエビデンスの一つとして認識していただければ幸いです。