木造平屋住宅　構造補強（神戸市北区）

神戸市北区の平屋の木造住宅の構造計算と補強計画をたててほしいとの依頼をうけ、現地を確認しました。（当社へはWEBSITEからのお問い合わせです。）

■構造補強概要

いってみますと、すでに壁がすべて解体されて、柱梁など、スケルトンの状態となっていました。

完全なるスケルトン状態であり、床はべた基礎をうっています。柱と梁は既存の物が存在していますが、蟻の被害が大きかったようで、腐っている木材は、新設の物にかえています。
梁は丸太となっており、構造計算上は、やっかいな建物ではあります。

現場がどんどん進行しているため、急遽、補強計画をたてて、対応していかなければならない状況でした。
キッチンや、浴室の配管ももう基礎部分で設置されています。
外周廻りの基礎は、無筋コンクリートで基礎として弱いため、基礎を増設して土台も増設し、アンカーを打設していました。

小屋組みの全体像です。典型的な純和小屋となっていますが、スパンが比較的大きいため幾重にも梁がかけられています。

梁は、火打ち材で、水平の補強がなされています。

平面的には工務店様の設計ですが、うまく、キッチンリビングと外部空間がつながっていました。玄関横の収納もしっかりとってあり、収納が充実した住みやすい快適な家となることが予想されます。
斜線部分は、天井高さが高いため、小屋裏収納をもうけるとのことでした。荷重を計算して、梁の補強サイズを決めていかなければなりません。

■基礎部分の補強状態（無筋基礎を鉄筋基礎で増し打ち）

全体的に、アンカーが打ってあり、土台と基礎がアンカーで固定されています。

既存の基礎と新設の基礎との緊結の状態を図面で表しています。これだけしっかりとした、基礎であれば、柱と土台を金物で緊結すれば、土台から基礎、基礎から地面への力の伝達に問題がないと思います。

■梁伏せ図

梁の状態をあらわした図面です。下に部屋ごとに壁を作成していくため、その壁に合わせて、梁の位置とサイズを決定した図面をこれから補強図面として作成していきます。

■構造補強計画

実際に補強計画に入ります。

・まずは、平面計画から、壁の位置をしっかりと確認しました。

壁の位置を確認しましたら、構造計算を行います。
今回、スケルトンの軸組ですので、これでは、耐震診断ができないので、全体に壁部分は石膏ボードをはった状態として、構造計算を行いました。

・梁が丸太なため、住宅内部の壁は、安全値をみて、耐力なしとして計算していきます。

（丸太は構造ソフト上計算できないようになっています。）

・屋根は瓦から、断熱材いりのスレートに葺き変えていますので、軽い屋根仕様です。

■耐震診断

診断の状態です。評点は、XY方向ともに０．２に近い値となり、倒壊する可能性が高いとなりました。
東方向からみた倒壊の様子です。

■耐力壁の補強計画

補強計算を行いました。外周部に構造用合板を巡らせて、所々に筋交いを入れて、外周部の壁を補強していきます。

東から見た補強図です。

全体の耐力壁の補強箇所がわかるようなCGです。

これで、評点をY方向１．３以上を確保できましたので、問題なしの補強としました。

ＣＧをみれば、外周部が連続して構造用合板で補強されていることがわかると思います。筋交いが四隅にダブルでしっかりと設置されていきます。

さて、壁の補強計算が完了したところで、小屋組みを支える梁と土台の補強計画にはいります。

■梁の補強計画

梁は、耐力壁が存在するところは、上部からの力を下部に伝えるために、存在しなければなりません。土台も同様に、基礎に力を伝えるために、壁が存在するところには、土台を設置します。

梁伏せ図です。

梁のサイズは、たわみの計算をして、決定していきます。

今回、平屋であり、軽い屋根構造ですので、間に柱が存在するかしないかで、梁のサイズを決定していきます。サイズは、105×105、105×210、105×330　となっています。
柱が存在していない部分は、計算では実証できません。　洗面室上部に小屋裏収納をもうけるため、その部分はそれに応じたサイズとしていきます。（梁伏せ図斜線部分）
東側の洋室からみた写真です。
梁と桁は金物でしっかりと固定します。西側のキッチンから居間をみた写真です。大梁と大梁の結節する場所です。できれば、この下に柱が欲しいところでしたが、下部がキッチンのため、建築主様が柱はなしということで、写真のような状態です。上部には小屋裏収納はないので、荷重的にはおそらく問題はないですが、断言できません。これは、建築主様のご理解を得ています。

梁と梁の仕口は、羽子板ボルトでしっかりと緊結します。

これで、梁の補強が完了いたしました。

■土台の補強

床はしっかりと補強されていたため、所々の補強となりました。土台が上部梁とずれている場合や、上部に梁があり、耐力壁となる部分には、土台を設置します。

■構造補強の施工状況

壁に断熱材を張り巡らせていきます。

梁を補強している状況です。実際には、さらに金物で補強します。

小屋組みの丸太の状況です。風情があっていいです。天井を一部はらずに梁みせをするようです。しっかりとダブルの９０×４５の筋交いで補強している様子です。

構造用合板でピッチ150のN５０の釘で外側から補強します。

出来上がりの状況です。