間違いだらけの直下率

2018年1月29日公開 / 2018年2月13日更新

テーマ：【免震住宅・地震対策】

コラムカテゴリ：住宅・建物

直下率の高い家は地震に強い？

ＮＨＫ特集で柱壁の直下率を取り上げてから、直下率に対する関心が高まっていますが、直下率が高いほど地震に強い訳ではありません。直下率は一応の目安にはなりますが、直下率至上ではありません。
しかも幾ら直下率が高くても地震に弱い家は出来てしまいます。重要なのは二階から力の下りて来る場所の一階に、柱があるか無いかを検証しなければならないのです。
では、二階のどの部分が一番重要な柱なのでしょうか。

二階の間取りの出隅入隅に力は加わる

家に掛かる地震の力は固いところを通って地面に逃げようとします。建物の断面を見た場合、壁面壁面はそう強くはありません。壁が人が押しても曲がる事はありませんが、地震の力を伝える為に床や小屋と云った水平方向に配置されている梁に力が伝わっていきます。
二階部分で言うと地震の力は小屋組を伝わって耐力壁を通って一階の梁や柱へと流れます。その耐力壁と通る時に水平方向の力が垂直方向に向きを変える時に曲げモーメントが発生します。その曲げモーメントが端部である出隅や入隅に集中するのです。その部分に大きな梁や縦の力を直接地面に逃がす柱が無ければ建物は倒壊します。
つまり幾ら直下率が高くても二階の出隅入隅部分の直下に柱が無ければ弱い建物なのです。

耐力壁の下に柱が無いと弱い

耐力壁には曲げモーメントが働いて水平の力が垂直方向に向きを変えます。その際出隅入隅部分の柱だけでなく、耐力壁両端の柱にも曲げモーメントが働きます。なのでその柱の下にも柱が必要なのですが、一階と二階が同じ間取りの家はありません。文化住宅の様な一階と二階の間取りが同じであれば、力はスムーズに伝わりますが、一般住宅でその様な間取りは皆無です。
つまり梁が二階の地震力を受けるのですが、この梁の断面寸法は誰がどうして決めるのでしょうか。本来であればしっかりと構造計算を行い、どの程度の力が梁に加わりどの程度の梁が必要か計算により割り出さないといけないのですが、木造二階建て住宅の殆どは、長年の経験や勘で決められているのです。
長年の経験や勘と言っても、大地震を数多く経験した建築技術者なんてそう多くはありません。その為に地震が来てもこれくらいなら大丈夫だろうという殆どあてずっぽうの状態で断面が決定されているのです。その証拠に阪神大震災や熊本地震の様な大地震が発生する度に多くの木造家屋が倒壊します。

直下率に固執せず、構造計算をしっかりと行う事が安全な家造りの第一歩です。

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