住み継ぐ家 #12 ~ 壁の耐震補強

壁の耐震補強

古民家の 壁の耐震補強 は悩ましい問題である。本来、 伝統的構法 における壁は、 土壁 であれ、板張りであれ、あるいは、差し鴨居と頭繋ぎによって構成される垂れ壁であれ、 貫構法 がベースとなっている。柱の側面にほぞ穴を開け、貫板を差し込んだ骨組みは、 水平応力 に対して、剛性こそ低いが、 仕口 がつぶれながら変形に追従するという、ねばりある 伝統的構法 の基本原理となっており、所謂耐力壁にみられるような柱頭柱脚部に生じる引き抜き力が小さなことから、足固めによって地震時の柱脚部の回転を防止したうえでの石端建てが市民権を得てきた。

もっとも、これらが現在の建築基準法に対応した定量的な耐震性の算定が出来る出来ない、あるいは、出来たとしてもそれらが十分な充足率を確保できるかというのは別の話しであるし、半剛接と言われる仕口の強度が不十分で、地震で倒壊した古民家も多数ある。しかし、仮にこういった架構の強度を、より実態に近いかたちで耐震要素に換算し定量的に耐震性を確保できると見なせたとしても、昔は標準的な 大工手間 であっただろうこれらの仕口の加工は、今は相応の札束を積まなければやってはもらえない高価なものとなってしまった。そもそも、プレカット全盛の時代にあって、それを普通にこなせる技術をもった大工も少ない。したがって、新築はもとより、一般に住む 古民家 を改修する上での 持続性ある改修、あるいは復元構法 としては、残念ながら採用が難しくなっている。

今日、 貫構法 に変わって支配している壁は 間柱構法 である。これに面材を釘で留め付けたものは、 貫構法 よりも 剛性 が高く、 耐震補強的 には有利である。一方、 貫構法 のような粘りはなく、壊れる時はいっきに大破する。変形しにくいが、壊れるときはバキッといくものと、変形しやすいが、グニャッと潰れていくものとの違いである。どちらも一長一短だが、変形や、それによる 隙間 や 雨漏り に対する 寛容性 が低い現代人の住まいには、 剛性のある間柱構法 の方が適しているのかもしれない。また、 耐力壁 の定番である 筋交い については、石場建てに対する押さえ込み効果 や 鉛直復元性 に劣るため、2者択一であれば、面材耐力壁を選びたいところである。また、 伝統的構法 の場合、真壁が多かったり、鴨居と頭繋ぎの2段梁状の架構を形成してることが多いため、筋交いはそもそも納まりが悪い。

壁の耐震補強

以上のようなことから、今回の上家の 耐震補強 は、 間柱構法 による 面材耐力壁 ( 一部 格子壁 )と、 耐力壁 を入れる以上は必要となる接合部の 金物を中心に行われた。 石場建て なので、 耐力壁 の強度は通常の値より低減される。その 低減率 は、 倍率 の高い 耐力壁 ほど大きいため、できるだけ 倍率 の低い 耐力壁 をバランスよく入れることで 低減率 を低く抑えることが考えられている。

さらに今回は、 終局的な状況 に対して少しでも建物に 靭性 を持たせようと、 構造用合板 の 幅 を通常の半分にして 面材耐力壁 に割り付けるという提案が構造家によってなされた。 通常、面材耐力壁の幅は600以上といわれている。これは単独の場合を差しているが、面材の割り付け幅についても部分的な端数部分を除いては、規格の3尺幅のものが推奨されている。600幅未満の幅の場合、耐力壁の強度が落ちるからであるが、逆に言えば、低減率を考慮すれば450幅でも可能と考えられる。そこまでして450幅の割付にこだわる必要があるかだが、ある論文によれば、450幅で割り付けた面材耐力壁の強度は、600幅以上のものと比較すると確かに落ちるのだが、一方で、最大荷重時の歪はかなり大きな値を示しており、そのせん断耐力と歪の関係性を表す曲線は、土壁に似ている。つまり、450幅で割り付けた面材耐力壁は、土壁以上の強度がありながら、土壁のような粘りある構造となる可能性を秘めており、そもそも十二分な耐力壁を設けられない古民家の、終局的な状況下における倒壊に対しては、安全側に働く可能性が高い。構造家の提案は、それを意図した工学的判断によるものと考えられる。

壁の耐震補強

また、 地震時の倒壊 を免れるためには、 終局的 に柱や梁の架構が崩れないようにしなくてはならない。 伝統構法信奉者 は 接合金物 を邪道とし、木組みの仕口の粘りを主張するわけだが、 古民家 の場合、老朽化した既存仕口の強度 が判断できないため、 耐震補強を行う以上、接合金物 を徹底しようとする 構造家の判断 はやむを得ないところがあるだろう。

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