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木造建築の耐震設計

水平構面

水平構面の役割と強化ポイントをやさしく解説

 

木造住宅や非住宅木造建築の地震対策において、「耐力壁」と並んで見逃せないのが「水平構面」。

この記事では、木造建築物の耐震性を高めるうえで重要となる「水平構面の役割と設計の注意点」について、専門的な視点からわかりやすく解説します。

水平構面

木造建築の耐震性は「壁と床」の連携がカギ

木造住宅では、地震による横方向の力(水平力)に対抗するため、筋かいや構造用合板を用いた「耐力壁」が多く配置されます。

 

しかし、それだけでは不十分。壁が十分に耐震性能を発揮するためには、床や屋根といった「水平構面」の強度が不可欠です。

 

例えば、段ボール箱にふたがなければ、押されたときにつぶれてしまうように、建物も上部にしっかりした水平構面(ふた)がなければ、耐力壁の力が発揮されないのです。

水平構面とは?その役割と重要性

「水平構面」とは、床や屋根に設けられる水平方向の剛性を持つ面構造のこと。

 

構造用合板や水平ブレースなどで構成され、地震時の建物のねじれや変形を抑え、耐力壁に力を伝える役割を担います。

水平構面が弱いと起きるリスク

・耐力壁に荷重が集中し、局所破壊が起きやすくなる

・建物全体がねじれて倒壊する「ねじれ破壊」の危険性

・上下階の構造が連動せず、部分的な崩壊を招く

 

つまり、床や屋根の「剛性設計」が耐震性能の土台となっているのです。

水平構面

水平構面を強くする方法

構造用合板による剛床構造

床や屋根に構造用合板(厚さ12〜24mm程度)を施工し、土台や梁にしっかりと留め付けることで、面全体で力を受ける剛床構造となります。

 

必要な剛性に応じて厚さを選定します。

鋼製ブレースによる補強

体育館や倉庫などの大スパン建築物では、水平ブレース(斜材)を活用することで、トラス構造のように力を分散することができます。

設計時に押さえておきたい注意点

・耐力壁の間隔が広い場合:床の水平剛性を高く設計する必要がある

・壁の配置バランス:耐力壁が一方向に偏ると建物がねじれやすくなる

・上下階の構面の連続性:力の流れを意識した構成にすることが大切

 

構造計算時に水平力の伝達経路を明確にすることで、安全性の高い設計につながります。

木造倉庫 在来軸組工法

非住宅木造における水平構面の応用

近年では、倉庫、事務所、医療施設などでも非住宅の木造建築化が進んでいます。

 

こうした建物は、住宅と異なりスパンが大きく、屋根荷重も重くなるため、水平構面の設計がより重要になります。

特に検討すべきケース

・10m以上の大スパン木造建築

・積雪1.5m以上の多雪地域

・耐力壁の少ない開放的なプラン

 

こうした条件下でも、構造用合板の適切な配置や、ブレースを併用した水平構面の確保により、地震にも雪荷重にも強い木造建築を実現できます。

まとめ:水平構面が木造の耐震性能を支える

木造建築において、耐震性能を高めるためには「耐力壁」だけでなく、それをつなぐ「水平構面」の設計が欠かせません。

 

特に非住宅用途や多雪エリア、大スパン構造では、その重要性がより一層高まります。

 

構造用合板やブレースによる水平構面の適切な計画が、木造建築の未来を支える鍵となるのです。

 

建物用途やご計画に応じて、最適な構造設計をご提案いたします。お気軽にご相談ください。

 

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