「ツーバイフォー工法」「在来工法」耐震性の違い！！
【目次】
強度・耐震性はほぼ同等！！【現在では】
一般的な意見としては、2×4工法の方が在来工法に比べて構造的に強く耐震性も高いというものがあります。柱と梁で躯体が構成される在来工法よりも、6面体の壁・天井・床で建物を支えるツーバイフォー工法の方が構造的に強いと主張される方が多くいます。ですが、ひと昔の在来工法の住宅はさておき、現在の在来工法は、ツーバイフォー工法の良さを取り入れ構造壁をたくさん作るような建て方になってきています。壁もツーバイフォー工法のように構造用合板を貼って強度を高めている在来工法が主流となり、そのような在来工法の家の強度はツーバイフォー工法と同等と言ってよいでしょう。
「強度」・「耐震性」は同等！！
アエラホームの「クラージュ」も在来工法に構造用合板を貼って強度・耐震性を高めています。
ツーバイフォー工法とは？
ツーバイフォー工法は、壁式構造のひとつですが、2×4材と呼ばれる構造材を用いて強度を高める工法です。比較的単純な作業で家をつくれるため、工期が非常に短縮できる点がメリットです。ツーバイフォー工法は、北米では一般的な木造の方法で、西部開拓の時代に発祥した「幌馬車を模した構造」ともいわれています。正式には、バルーン構造、ポストアンドビーム構造、プラットフォーム構造の3種類の構造がありますが、我が国では昭和49年、建設省の提唱によって、プラットフォーム構造を「枠組壁工法」と呼ぶことになりました。使用される材が、2×4材や2×6材などの規格材であることから、ツーバイフォー工法・ツーバイシックス工法と呼ばれていますが、これらはすべて輪人材となっています。国産材にはこの規格の材はありません。ツーバイフォーは、日本でもすっかりメジャーになりました。テレビのＣＭやインターネット広告を見ていると、フリープランで耐震性が高く、遮音性、断熱性に優れ、台風や衝撃、火災、腐食に強くて・・・と、どこをとっても素晴らしい理想の工法のように聞こえます。しかし、宣伝を真に受けるだけでなく、その特徴をしっかり理解しておきたいものです。
木造の壁式構造に用いる面材は合板がほとんどですが、これは高さに対して厚さが小さいため、建物重量を支えることができません。ツーバイフォー工法の場合、壁の内部には比較的細い柱が何本も立っています。それだけではやはり建物重量を支えることはできませんが、合板と細い柱を組み合わせることによって強度を発揮する構造になっています。
これに対して、合板を用いた在来工法では、面材である合板には建物重量を負担させずに水平力だけ負担させ、建物重量は柱に負担させます。なお、この水平力を負担する合板を筋交いに置き換えたのが原形型在来構法で、ブレース構造と呼ばれています。
ツーバイフォー工法と在来工法の工程の違い
①
ツーバイフォー工法では、土台を設置したあと、以ドの流れでつくられます。
②
合板に２×４材や２×６材を釘で打ち付けてパネルを何枚もつくる。
③
そのパネルを外壁や内壁として、部屋を区切るように立てる。
④
その上に被せるように床パネルを置く。
⑤
床パネルの上に、下階と同じように外壁と内壁を立てる。
⑥
以上の工程を繰り返したあと、最後に屋根パネルを載せる。
仕口はパネルにパネルを載せるだけなので複雑なものはありません。対して、在来構法では以下のようになります。
①
通し柱（２層分以上にまたがる柱）や管柱（その階だけの柱）を、仮の筋交いを使いながら立て上げる。
②
梁を柱から柱に掛け渡しながら、上階の管柱を立て込み上棟する。
③
床の根太や筋交いや合板を打ち付けて全体のフレームが出来上がる。
仕口は棒状の柱と梁を接合するために非常に複雑になります。最近では仕口部分での断面欠損を少なくするために接合金物を使うことが一般的です。また、職人不足や、人件費削減、加工精度のばらつきを低減するなどの目的で、仕口の加工を工場で機械を使って半自動的に行なうプレカットが標準となっています。。
施工・監理のレベルが課題
海外からの輸入材を使っていることから、船荷が遅れて部材が届かなかったり、品質が悪くて交換したりで、工事作業がしばらくストップしてしまうことが現実に起こっています。また、現場での技術的な対応が不充分な業者もあることも事実です。ツーバイフォー専門の大工さんや工事管理者、トラブルにスムーズに対処できる工事監理者は極一部の施工業者だけでしょう。建設業者の実績や施工内容、特に工事スタッフについては、よく説明を受けたほうがいいでしょう。
ツーバイフォー工法を採用するハウスメーカー
| ツーバイフォー工法 |
セキスイハイム 三菱地所ホーム 住友不動産 セルコホーム 富士住建 メープルホームズ |
|---|---|
| ツーバイシックス工法 |
住友林業 住友不動産 三井ホーム 東急ホーム ウィザースホーム セルコホーム ＧＬホーム |
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ツーバイフォーの耐震性
ツーバイフォーの耐震性について
ツーバイフォー工法は、世界各地で広く使われている住宅建築方法の一つで、木材を基材にして軸組みを作り、その中に断熱材や防音材、内装材を入れて建物を建てる方法ツーバイフォーとは、2x4インチまたは2x6インチの松や杉の木材を使用することに由来しています。
ツーバイフォー工法の耐震性は、正しく施工された場合には非常に高いとされています。
ツーバイフォー工法は、柱や梁を木材で作るため、軽量であることが特徴です。そのため、地震の揺れに対して柔軟に反応することができます。また、耐震基準に基づいた設計や施工を行いますが行われている場合、地震による揺れに対して十分な耐力を有しています。ツーバイフォー工法では、柱や梁の間に大量の金物を使用するため、高い構造的な強度を発揮します。金物によって、柱と梁をしっかりと固定することができるため、地震による揺れに対して柱や梁がずれたり、破損したりすることを防ぐことができます。
さらに、ツーバイフォー工法では、地震による揺れを吸収する構造を持っています。 具体的には、柱や梁に斜めにカットを入れて、地震の揺れを吸収する仕組みがあります。を柔軟に受け止め、建物の被害を軽減することができます。ただし、ツーバイフォー工法にも注意点があります。 例えば、正しく施工されていなかったり、必要な補強が行われていたかった場合には、耐震性が低下する可能性があります。あるため、強風による建物の揺れや倒壊の危険があることも覚えておく必要があります。建築家や工務店との相談を重ねながら、適切な施工と補強を行い、耐震性の高い住宅を実現することが重要です。
部材同士の接合に力学的な接合部材を使用することで、接合部分の強度を調整する。
「部材同士の接合に力学的な接合部材を使用することで、接合部分の強度を調整する」とは、ツーバイフォー工法において、木材同士を接合する場合に、接合部分に強度を与えるために、金物や釘など力学的な接合部材を使用することを指します。
壁の柱と梁を接合する場合、釘やビス、金具などを用いて固定します。また、梁と柱を接合する場合には、ホールドダウン金物やアンカーボルトなどを使用することで、地震などの外力による梁の浮き上がりを防止します。このように、ツーバイフォー工法では、接合部分の強度を調整するために力学的な接合部材を使用することで、より基本的な構造を実現しています。 、正しい施工が必要であり、施工に不備があると強度に問題が生じる場合があります。
壁材に高強度のOSB（ストランドボード）などを使用して剛性を調整する。
ツーバイフォー工法では、壁を構成する際にOSB（ストランドボード）などの高強度障壁材を使用することが一般的です。作られる建築材料で、ツーバイフォー工法の壁材に最適な素材です。OSBは強度が速く、剛性もあるため、壁の歪みを押し込む効果があります。また、耐久性に優れており、腐食にも強いため、長時間使用することができます。
ツーバイフォー工法では、木材の剛性や強度を高めるために、柱と梁を使って骨組みを作ることが特徴です。を使用して、剛性を調整する必要があります。このように、ツーバイフォー工法では、部材同士の接合に力学的な接合部材を使用することで、接合部分の強度を調整し、壁材には高強度のOSBなどを使用して剛性を調整することで、耐震性を高めています。
建物全体を構成する柱や梁を適切な位置に配置することで、建物全体のバランスをとる。
建物全体を構成する柱や梁を適切な位置に配置することで、建物全体のバランスをとることは、ツーバイフォー工法の耐震性を高める重要なポイントの一つです。柱と梁は、建物全体を支える構造体の要素であり、地震による力に対して強度を持っていることが求められます。ツーバイフォー工法では、柱と梁を2x4や2x6の木材で作り、建物また、適切な位置に配置することで、建物全体のバランスを取ることができます。
通常、柱と梁は垂直方向に設置されますが、ツーバイフォー工法では、建物の負荷を効果的に分散させるために、斜めや曲線的な配置を採用する場合があります。また、構造計算によって、地震など外力に対して十分な強度を持つ柱と梁の配置を決めることが重要です。適切な柱と梁の配置によって、建物全体がバランスよく支えられることで、地震による揺れに対して適切な反応を示すことができます。梁の配置は非常に重要な要素となります。
木材自体が地震に対して強く、断熱材や内装材などの軽量材料を使用することで、重量を抑えます。
木材自体が柔軟性があり、軽く、地震に強いという特徴があります。ツーバイフォー工法では、柱と梁を使って建物を支えるため、この柔軟性と強度を生かすことができます。これにより、地震発生時に建物が揺れることで発生する地震力に対して、柔軟に反応することができますこのため、地震に対して高い耐震性を持ち、建物の倒壊を防ぐことができます。
建物の高さや構造によっては、地震による揺れに対して弱い場合がある。
ツーバイフォー工法の住宅は、木材を柱と梁に使っているため、地震による揺れに対して、柱や梁が曲がったり変形したりします。また、建物の高さはさすがに、地震による揺れの影響が大きくなるため、耐震性については、建物の高さや構造によって異なる場合があります。
適切な耐震補強を行えば、十分な耐震性が確保できる
ただし、適切な耐震補強を行うことで、十分な耐震性が確保できます。 具体的には、建物の柱や梁、壁、天井、床などに、補強材を追加することで、地震による揺れに対してより強く同意することができます。また、建物の地盤との接合部分や、基礎部分にも、十分な耐震性を準備することが重要です。地盤が弱い場合や、基礎部分に問題がある場合は、地震による揺れに対して、建物全体が傾いたり、ずれたりすることがあります。
日本の建築基準に基づいて、十分な耐震性を検討できる
日本では、建築基準法に基づいて、建物の耐震性に関する基準が定められています。ツーバイフォー法住宅も、これらの基準に基づいて設計されており、十分な耐震性を確保できるようになっていますます。
ただし、ツーバイフォー工法の耐震性は施工の程度に大きく左右されるため、正しく施工されなかった場合は耐震性が低下し、地震による被害が発生する可能性があります。や劣化も当然得られるため、定期的な点検やメンテナンスが必要となります。
ツーバイフォーは震度7に耐えられますか？
ツーバイフォー工法は、正しく設計・施工された場合、震度7に耐えることができます。地震に対する防御を高めるためには、建物の設計や施工に加えて、地盤改良盤や地震対策工事など、様々な工夫が必要です。また、震度7に相当する地震は非常にまれなため、一般的な住宅においては、耐震性6程度までの耐震性を検討することが一般的です。
震度7に対する耐震性能については、地震の揺れの強さや持続時間によっても異なります。全ての場合において安全であるわけではありません。建築基準法では、建物の耐震性能を地震の大規模や建物の用途、地盤条件に応じて分類し、最低限必要な基準を定めています。これらの基準をクリアすることで、建物は耐震性能があると認められ、地震による被害を最小限に抑えることができます。
しかし、地震の強さや持続時間がかかる場合には、建物が耐えられなくなる可能性があります。 、鉄筋コンクリート工法などの強度の高い建材を使用する場合もあります。また、地震による揺れに対応するため、適度な耐震補強や地盤改良工事も必要とされます。
ツーバイフォーは「高周波振動」に耐えられますか？
ツーバイフォー工法は、正しく施工された場合、高周波振動に対しても一定の防御を持っていますが、その防御は限定的であると言われています。
高周波振動とは、地震の揺れのうち、周波数の高い部分を指します。が、高周波振動によっても建物に損傷が生じます。ツーバイフォー工法の場合、壁材にはOSBや石膏ボードなどが使用されますが、これらの材料は軽量で剛性が遅く、高周波振動にはあまり強くありません。また、ツーバイフォー工法では、柱や梁を密に配置するために、通常の木造住宅よりも断面積の少ない材料を使用することがあり、これも高周波振動に対する耐性を低下させる原因となります。
実際、ツーバイフォー工法で建てられた建物は、地震の際に高周波振動が発生する場合には、他の工法で建てられた建物と比較して、程度の弱さがあると断定します。基準法に基づいた適切な耐震設計が実施され、施工も適切に行われている場合、高周波振動に対しては一定の耐性を持っていると断言します。
一方、住宅においては、高周波振動に対する設計基準が明確に定められているわけではありません。そのため、地震の大規模や震源地の地盤状況などによっては、建物が被害を受ける可能性があるとされています。
ただし、近年では、ツーバイフォー法則工耐震性を向上させている建築会社もあります。また、耐震補強工事を行うことで、ツーバイフォー工法の住宅でも耐震性を向上させることができます。
ツーバイフォーデメリット
燃えやすい
ツーバイフォー構造は木材を主体としているため、火災の危険性が高く、建物自体が燃えやすいという欠点があります。そのため、防火対策が必要となります。
騒音
木製の構造物は、音を伝えやすいため、隣接する住居や道路からの騒音に弱いという欠点があります。このため、建物の周りの工夫に騒音を遮るをする必要があります。
メンテナンスが必要
木製の建物は経年劣化が早いため、定期的なメンテナンスが必要となります。メンテナンスを怠ると、建物の寿命が短くなるだけでなく、耐震性や耐久性が低下することもあります。
耐震性に対する不安
木材を主体としたツーバイフォー構造は、壁の強度が弱く、地震に対する耐震性に不安があるという声もあります。
価格
ツーバイフォー構造は、構造材として使用される木材的なものが比較的高価であるため、一般的な鉄筋コンクリート構造に比べて建設費が高くなることがあるという点も挙げられます。性が高く、建物の寿命が長いというメリットがあるため、長期的な展望から見れば、コストパフォーマンスは高いと断言できます。
断熱性能が低い場合がある
ツーバイフォー工法では、内部に断熱材を入れるため、断熱性能が高いと施工されている。
費用が高い場合
ツーバイフォー工法は、素材や施工方法によっては割高になることがある。また、一般的な軸組み工法よりも多くの木材を必要とするため、環境への負荷がかかる大きくなる可能性がある。
水や湿気に弱い場合がある
木材は水や湿気に弱く、腐食や膨張・崩壊が起こりやすい。 特に、台風や集中豪雨などの自然災害が多い地域では、湿気や雨漏りなどが発生する可能性がある。
耐久性に限界がある場合がある
ツーバイフォー工法は、一般的な軸組み工法に比べて耐久性が低いとされている。 、建物の寿命に限界がある可能性があります。
設計自由度が限定される場合
ツーバイフォー工法は、構造上の理由から、建物の設計に一定の制限がある場合がある。 特に、交差点部の設置などには注意が必要である。