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2方向木質ラーメン構造 SPC工法とは?
商業施設デザインイメージ 2方向木質ラーメン構造 SPC工法とは? SPC工法は、高い精度で加工された構造用集成材と、独自の接合システムで強固な 2方向剛接合を可能にした、全く新しい木造建築工法です。空間計画の障害になる 構造壁や筋かいが不要だから、開口部の位置も間取りも自由自在。将来のリフォー ムにも柔軟に対応できます。 方向に関係なく大きなスパンが計画できます。 構造壁が不要だから間取りも開口部も思いのまま。 構造部材はすべて工場加工済なので、現場作業が大幅に 短縮できます。 1 二方向ラーメン構造3階建架構モデル SPC工法は建築基準法に準拠した 安心の技術です。 構造計算は一般的な鉄骨や鉄筋コンク リートと同じ許容応力度計算です。 SPC工法は建築基準法施行令第3章第3節第 SPC工法の構造計算は建築基準法施行令第 46条2項に定められた「大断面木造技術基準」 82条に定められた許容応力度計算で構造の と関連告示に準拠しており、特別な認定取得 安全性を確認します。特定建築物等においては、 の必要がありません。 層間変形角、剛性率、偏心率等について確認し 法規への準拠を裏付けるのは強度を証明する ます。 実物大実験データと構造計算。実験結果の また、規模及び用途により主要構造部を準耐 一部を紹介すると、梁材に埋め込まれた大径 火構造とする場合は、燃えしろ計算と接合部 ボルトの引抜耐力は外径37 で の防火設計を行います。具体的な構造計算に 平均25t。接合部の曲げ剪断実験では大径ボ は実験やモデル化に基づく解析を加えて設 ルト部分には負荷による変形は見られず、 計します。 長さ500 270 角の柱材が折れてしまったほどです。 2 二方向ラーメン構造の接合部 大径ボルト 柱・梁接合金物 被覆材 接合具の種類 大径ボルトとネジ切り形状 柱・梁接合金物(被覆材付き) 柱脚金物 大径ボルトと特殊金物が木質構造における2方向剛接合を可能にしました。 SPC工法の最大の特長は、 集成材の柱と梁に直接ネジを切り、 内外径部に雌ネジを持つ大径ボルト を構造用集成材の梁と柱にネジ込むことにより、 2方向剛接合を可能にした点です。 接合は特殊 金物を介して柱と梁をハイテンションボルトで固定するだけといたってシンプル。 抜群の強度の ため、 地震や風荷重に対して余裕を持った設計が可能です。 またSPC工法は接合部のディテールもスマート。 構造を表しにした意匠にも耐える美しさです。 3 門型ラーメン構造架構モデル 合理的な門型ラーメン構造 門 型ラーメン 構 造 は、 1方 向 ラ ーメン 構造とも呼ばれ方向別に耐力壁構造 と併用される合理的な構造システム です。SCP工法では、原則として間口 方向に門型ラーメン構造を組み込み、 桁行方向を筋交い等の耐力壁にする ことで建物全体の構造耐力を確保する ことにしています。 門型ラーメン構造が組み込まれた間口 方向は、 大きな開口部が取れますから 狭小敷地での住宅や一階部 分に事務 所、 店舗、 ガレージなどと併用する住宅 に対応出来ます。 柱 大径ボルト 柱・梁接合金物 ハイテンションボルト 梁 門型ラーメン構造の接合部ディティール 柱・梁接合金物 ハイテンションボルト 門型ラーメン構造の接合部は、SPC工法の2方向剛 接合システムをベースに開発されました。扁平形状の 大径ボルト れ ぞ れ 接 合 金 物 が ハイテンションボルトで締結されま 柱 大径ボルト 柱脚金物 ハイテンションボルト アンカーボルト 柱の脚部と頭部両端部には、大径ボルト を ネ ジ 込 みそ す。梁の両端部には、大径ボルトがネジ込 ま れ 接 合 金 物を介 して扁平柱と接合されます。 ナット 4 大断面木造の防災性能 火災や地震などの災害時、もっとも大きな人的・経済的被害をもたらすのが、建物 の倒壊です。SPC工法に用いる大断面の構造用集成材は他の構造用材に比べ抜群の 耐火性能を有し、構造計算に基づく耐震・耐火設計を行なえることから、災害時の 倒壊が予防でき、きわめて信頼性の高い防災性能が実現します。 燃焼試験後の集成材 梁。外周部の表面に 36 炭化層が形成され、 集成材梁 ㈵型鋼梁 32 それが被覆材となり 28 内部は変色していま 梁 中 央 部 の た わ み 量 ︵ す が 、燃 焼 は して い ません。 24 20 16 14 mmo ︶ 米オクラホマ州、ツ 8 4 ルスカでおこった鉄 骨造の体育館火災。 0 火災による熱で鉄骨 は飴のように軟化し、 高さ400 建物全体が倒壊して 5 10 15 20 経過時間 (分) の㈵型鋼梁と断面寸法175×525 25 30 の集成材梁の 載荷燃焼試験の結果。鋼梁は燃焼30分後に初期強度の90%が います。 失われたが、集成材梁は表面から深さ18.7 が炭化し、燃焼 30分後に25%の強度が減退している。 出処:NFPA試験研究所 試験規格:ASTM E-119 構造用集成材は燃えにくく、 火災時にもその強度を失いません。 正確な構造計算を可能にする材料特性 が信頼性の高い防災性能を実現します。 木材は、一般的な火災条件のもとでは、表面か SPC工法では、設計段階で炭化によって失わ ら燃焼が起こり、1分間に0.5∼0.8mmの速 れる分(燃えしろ)をあらかじめ計算した断面 度で炭化が進行します。しかし炭化層が木材 寸法の構造用集成材を用いることで、倒壊を 内部への酸素供給を遮断すること、木材その 防止する一定の耐火性能を確保できます。 ものの熱伝導性が小さいことから、内部の温 また乾式工法のため熱による接着剤の劣化は 度は発火点以下に抑えられ、強度をほぼその なく、接合部に耐火被覆を施すことで、より確 まま保ちます。 度の高い防災性能を得ることができます。 30分間の火災で鉄骨の軟化やコンクリート 構造用集成材は、その安定した材料特性から、 の瓦解により倒壊する場合があるのに対し、 木材の持つ耐火性能を計画的に活用できる点 大断面木造では倒壊が起こらないことが、実 において理想的な構造用材であり、SPC工法 験でも火災現場でも確認されています。 の防災性能を裏付けているのです。 5 建築物の火災性状 火災時には非常に強力な熱の影響を受けるため、 絶対安全な建物というものは存在しませ ん。しかし材料・工法の選択により、その救助の条件と損害度合は大きく異なります。 米オクラホマ州、ツルスカでおこった鉄骨造の体育館火災。火災によ 同教会の火災後解体された集成材の梁。内部は初期の強度を保持し る熱で鉄骨は飴のように軟化し、建物全体が倒壊しています。 ているため、 炭化表面を削除した後に再利用が可能です。 火災の被害にあったレンガの壁とスチール製の梁構造による建築物。 ミテルのワーレンでおきた火災で650℃の温度に1時間以上さらさ スチール梁の変形によりレンガ壁が瓦解し倒壊しています。 れた集成材の断面 (228×700mm)。 内部に損傷は見られません。 米ウィスコンシン州でおこった集成材建築の教会火災。屋根部分は 集成材による屋根を火災から守るには、厚板を張ると効果的です。 消失していますが、梁は表面が炭化したのみで倒壊を免れています。 写真出典:木材及び木質材料の火災における反応(フランツ・コールマン/ミュンヘン大学木材技術研究所) 6 SPC 工法 の特長 SPC工法には、二方向ラーメン構造と門型ラーメン構造の二つの構造システムがあります。 13 13 SPC工法は、主要構造部を構成する柱と梁に強度性能が明確にされた大断面構造用集成材 (P 参照) 及び構造用製材 (P 参照 ) を使用し、 これらの仕口、継手部を特殊な接合金物及び大径ボルトによって剛接合した高強 度の二方向ラ−メン構造 (P❷・❸参 照)と門型ラーメン構造(P❹参照)の二つのシステムがあります。 ラーメン構造とは、水平外力(地震力・風圧力など) を柱と梁のみで受け止める構造で、間口方向、桁行方向共「筋交い」などの いわゆる耐力壁を必要としない構造システムを二方向ラーメン構造又は全ラーメン構造といい、比較的大きな空間を必要とする 建築物に採用されます。これに対して、門型ラーメン構造は、原則として間口方向をラーメン構造として桁行方向には 「筋交い」等の 耐力壁を設ける構造システムで、一方向ラーメン構造ともいわれ、主として狭小敷地の住宅等間口方向に大きな開口部を必要 とする建築物に採用されています。 SPC工法は、多様な建築物の設計に対応できます。 SPC工法が対象としている主要な建築物は、大きな空間が求められる店舗、事務所、社寺、学校や幼稚園等の特殊建築物ですが、 1階部分を店舗、駐車場等に利用する異種用途建築物、鉄筋コンクリート造、在来軸組工法、枠組壁工法等の異種構造との複合 建築物、工場生産型のユニット工法に、大きな開口部を確保するために門型ラーメン構造を組込んだ建築物など、SPC工法の 構造特性と耐力を活用した多様な建築物の設計に対応できます。 (P 16 参照)SPC工法の設計上の特長と施工上の特性を以下にま とめてみます。 設計上の特長 ・ 筋交い等の耐力壁を必要としないので、大きな空間が確保できます。 ・ 内部は全て構造上重要でない間仕切り壁ですから将来的に用途の変更や間取りの変更ができます。 ・ 開口部の大きさや位置が自由に計画でき、用途や生活時間に合わせた採光、採風計画が可能となり、カーテンウォールや アトリウムなども組込めます。 ・ キャンチレバーやルーフバルコニー、ルーフガーデンも可能です。 施工上の特性 ・ 構造部材の接合部には接着剤を使用しないボルト締着の乾式接合工法ですから、作業者の技術レベルに左右されない 安定した精度が確保できます。 ・ 少ない構造部材数と単純な架構法によって工期短縮を可能にし、建方用の仮設足場や建設機械 、施工職種も量的に 有利な構造形式です。 ・ 床組は質量及び剛性が高いので振動、遮音性能に優れています。床面にモルタルやコンクリートを打設することもでき ます。 S PC 工法は、特殊な工法ではありま せ ん法律に 準拠した オープ ンな構造方 法です 。 SPC工法は、建築基準法に規定された技術基準及び関係告示に準拠したオープンな構造方法で、大臣認定等特別な認定が要 求される特殊な構造方法ではありません。一般建築と同様に建築確認申請で許可を受けることができます。具体的には 、建 築基準法で定められた構造計算によって構造耐力の安全性を確かめています。さらに、防火の措置及び安全性についての規 定に定められた技術的基準に適合させることにより、高さ13メ−トル又は軒の高さが9メ−トルを超える建築物も可能にす 13 る構造方法で、耐火性能検証法による確認と防火設計を行うことにより準耐火構造(P 参照) として扱われます。 7 SPC工 法についてよくある 質問を まとめてみました 。 接合システムについて Q .どんな接合システムですか A .大断面構造用集成材及び構造用製材の柱と梁部材に、専用加工機械によって直接ネジを切り、そこに内径部に雌ネジ加工 された大径ボルト (ラグスクリューボルト) をネジ込みます。柱、梁部材相互の接合は、接合金物を介してハイテンションボルト (高力ボルト) で緊結しています。詳細は、接合部ディテール(P ❸・❹参照) をご覧下さい。 Q .木材同志の接合に金属を使うことに疑 問がある のですが A .伝統的構法の継手や仕口は建物全体が安全であるか否かによって評価されてきたもので、個々の接合強度が確認されて おりません。したがって、SPC工法のように、存在応力に対する接合部の変形や剛性を計算で確認する構造には、許容 耐力が与えられている金属製の接合具を利用した接合法を用いるのが一般的です。この接合法で注意しなければならない のが接合部の変形です。変形の要因には、人為的な加工及び施工誤差と、物性的な木材、接合具、鋼板等接合部を構成する 材料自身の性質の違い、いわゆる相性の悪さを考慮していない機械的な設計によるものが考えられます。金属接合部の 設計には、いくつかの約束事があるのですが歴史の浅いわが国には設計規準や資料が整備されていないため疑問や批判 を受けるような接合法が存在していることも事実です。SPC工法では、AITC(アメリカ木構造協会) 発行の「金属接合部の設 計マニュアル」をはじめ海外文献や図書を参考に高品質の接合法を設計することにしております。AITCの設計マニュアル は、性質が異なる材料を使用する場合の避けるべき接合法や建物の耐久性を確保するために重要な腐蝕保護法など、これ まで木造建築業界で開発され使用されてきた接合法を実査し、設計者と技術者の指針となる金属接合法が示されていま す。 Q .柱脚金物の防蝕と柱の腐朽対策はどの よう にするのです か A .柱 脚 金 物は、塩分、酸化物、水分などの劣化外力と使用 部位に応じた適切な防錆措置が必要になります。SPC工法の 柱脚金物のようなボックス型の場合は、底辺部を床レベルより上部に納めること、高湿度や雨水にさらされる場合は、 水の逃げ道(排水)用の溝や隙間を設けるなどの設計上の対策と耐蝕性金属又はコーティング、メッキなどの化学的処理 によって錆や腐蝕から金物を保護します。柱は、端部に劣化環境を作らないよう隠蔽式の設計を避け必要に応じて薬剤注入 や塗布による化学的防腐対策を講じることになります。 Q .接合法の認定は必要ないのですか A .建築基準法施行令第46条第2項に基づき、施行令第8節に規定された構造計算によって構造耐力上安全であることが 確かめられる接合法であれば大臣認定又は同等認定等の取得は必要ありません。学会の計算規準等で許容耐力が与えられ ていない特殊な接合具については、構造実験又は部分実験を行い、許容耐力を確認しています。 Q .接合具の基準寸法と材質を知りたいのですが A .基準寸法と材質は次のとおりです。 ◇ 接合金物の基準寸法 ◇ 大径ボルトの基準寸法 記号 外径(D) 内径(d) 設計部材断面及び大径ボルト使用本数により 長さ (L) D−37 36.8mm M25 300∼500mm 形状寸法を決定します。 D−31 30.8m M16 200∼400mm 材質 SS400 ユニクロームメッキ D−25 24.8mm M12 160∼250mm 材質 SS400.SR295.SR345 ユニクロメッキ仕上げ 8 構造部材に関すること Q .構造部材はどんな加工をするのですか 18 でご覧下さい A .写真の加工風景(P 参照) Q .構造部材に使用できる樹種をおしえて下さい。 A .JAS規格に適合している構造用集成材及び構造用製材で以下の樹種です。 ・ダグラスファ− (べいまつ) ・ノルディックスプルース(北欧モミ) ・カラマツ(国産材) ・スギ (国産材) ※これ以外の樹種を使用する場合には、接合耐力を実験で確認することで可能です。 Q .主要構造部の断面寸法はどのくらいになりますか 17 を参照にして下さい。 A .3階建て事務所の構造モデル(P 参照) Q .SPC工法の最大スパンと部材の断面寸法を知りたいのですが A .構造用集成材を用いた非住宅系の建築物で、最大スパン8.0m、断面寸法は、柱500mm×500mm、梁 210mm×900mm、 が最大です。住宅系建築物の標準的な寸法は、スパン4.55m、柱 300mm×300mm、梁 170mm×450mm ですが、 物件毎に構造計算で確認することになります。 Q .構造用集成材に使用している接着剤について知りたいのですが A .建築物には、長期間継続的に又は断続的に平衡含水率を超える環境や直接外気にさらされる環境、太陽熱等により長期間 断続的に高温になる環境、構造物の火災時でも高度の接着性能を要求される環境等、様々な環境が想定されます。 又、集成材には構造物の耐力部材として、接着剤の耐水性、耐候性又は、耐熱性について高度な性能が要求されますので、 これに耐えられる接着剤を選択することになります。SPC工法で使用する構造用集成材は、高性能のレゾルシノール系 樹脂接着剤を標準仕様としています。 Q .構造用集成材の膨張収縮による変形は材料強度に影響しますか A .構造用集成材は、強度に影響するような割れ、反り、捻れ等の変形が生じ難い材料であることで知られています。構造用集成材 は、 あらかじめ含水率15%以下に乾燥した挽き板(ラミナ)を変形の要因となる節や割れなどの欠点を取り除いてから接着積層さ れた材料です。 この接着層は膨潤、 収縮を拘束する役割を担っています。集成材は、 平均湿度に平衡する含水率であれば吸放湿に よる膨張、 収縮は極めて少なく、長さ方向の変化はほとんどなく幅及び厚さ方向の変化も1%以下 (AITC参考値) です。 つまり、平 衡する木材含水率以下 (日本国内の平衡含水率は、 11∼17%) の環境下であれば集成材の変形は微少に留めることができることに なり材料強度が低下することはありません。ただし、 集成材も木材ですから高い相対湿度の中では膨張し、 極端な乾燥状態におか れますと収縮し材料強度に影響するような割れや反り、 捻れが起こる可能性があります。 このようなことが予想される場合には、 膨張 の要因となる水分又は遊離水を避けるために、 水分バリア (保護塗料等) 、 水切り等の保護機構による対策、 湿度が15%以下になるよ うな環境が予想される場合は、 樹種や接着剤の選定及びラミナの含水率を低めに設定するなど、設計仕様書での規定と厳格な 品質管理が必要となります。さらに、膨張収縮が起こる可能性を想定した接合部の設計によって対処することも重要です。 Q .構造用集成材の強度等級とホルムアルデヒド放散量についておしえて下さい A .SPC工法に使用する構造用集成材は、日本農林規格(JAS)に規定された以下の強度等級区分と樹種を標準仕様としています。 強度等級 E120−F375 ダグラスファー(べいまつ) E105−F345 ノルデックスプルース (北欧モミ) E105−F300 カラマツ (国産材) E 85 −F255 スギ 接着剤 レゾルシノール系樹脂 (使用環境1) ホルムアルデヒド等級JAS規格に定められた放散量試験に合格したF☆☆☆☆等級 (平均値 0.5mg/L 最大値 0.7mg/L) を標準仕様 としています。 9 (国産材) 工法の使用条件について Q .取扱い窓口をおしえて下さい A .下記の会社が窓口となります 株式会社 石森屋材木店 〒910 -1142 福井県吉田郡松岡町兼定島 Tel .0776-61- 2222 Fax . 0776- 61- 2224 E-mail. ishimoriya@ishimori.co.jp URL.http://www.ishimori.jp Q .構造部材の加工及び供給はどこがするのですか。 A .原則として窓口会社の専門工場で加工して供給されます。 Q .納入期間を知りたいのですが。 A .使用樹種、建築物の規模によって違いますが、受注後約2∼4ヵ月をお考え下さい。 Q .構造部材の価格を知りたいのですが。 A .構造材料及び接合金物共受注生産ですので物件毎に価格を提示しています。 Q .一般的な材工価格をおしえて下さい。 A .建築物の規模によって異なりますが、経済的な設計による構造躯体価格で平方米当たり33.000 ∼45.000円を目標とし ています。ただし、準耐火構造の場合は、燃えしろ設計による寸法割り増しと接合部の被覆が必要になりますので約10 %∼15%程度高くなります。 設計と施工に関することについて Q .SPC工法による防火・準防火地域内の建築制限をおしえて下さい。 A .一般的に木造建築物の限度は、防火地域、準防火地域以外で、階数3階以下、延べ面積3000平方メートルまでです。 準防火地域では、主要構造部を耐火性能検証法によって準耐火建築物とすることで階数が3階以下、延べ面積1500平方メ ートルまでが可能です。これを超える場合は耐火性能検証法によって耐火建築物としての性能を確認しなければなりま せん。又、木造建築物の高さは、13メートル、軒の高さ9メートルまでに制限されていますが、これも耐火性能検証法 による措置によって、これを超える建築物も可能になります。SPC工法は、準耐火建築物の技術的基準に適合する大断 面木造ですから防火地域以外で認められる木造建築物の最大規模が建てられます。建築制限には、不特定多数の人が利用 14 する劇場、集会所、病院、学校などの特殊建築物(P 参照) の用途と規模に応じて構造形式や防火性能を規制する条例 等がありますので事前に確認検査機関に相談する必要があります。 Q .SPC工法は耐火性能が高いといわれる理由は。 A .SPC工法は、断面積300㎠以上、最小径15 ㎝以上の木質材料を使用する大断面木造の技術的基準に適合している工法 です。この基準にしたがって設計された建築物は一定の耐火性能があることを認めております。これは、大断面の木質材 料は、 表面が燃焼しても炭化層が遮熱力を保有し内部まで急速に燃焼しないという特性があるからです。リーフレット大 断面木造の防火性能(P❺・❻参照)で詳しく解説しておりますのでご覧下さい。 10 Q .SPC工法は鉄骨造や鉄筋コンクリート造より基礎設計で優位だとする理由は。 A .SPC工法に限らず構造躯体の重量差によるものです。標準的な構造躯体の重量を比較するとRC造が約2000㎏/㎡、S造 が約1200㎏/㎡、SPC工法などの木造は約450∼600㎏/㎡ です。耐火構造が要求される3階建て共同住宅を対象にした アメリカ合板協会 (APA)の調査によると、基礎工事費(良好な地盤8∼10t/㎡) では、木造に比べS造で123%、RC造は 166% 高くなると報告されています。 Q .SPC工法と鉄筋コンクリート造、在来木造軸組工法等の異種構造と複合させる場合の構造計算方法をおしえて 下さい。 A .複合構造の構造計算は、建築基準法施行令82条に定められた許容応力度計算及び限界耐力計算によって構造耐力を確 認します。二階建て程度の在来木造軸組工法や枠組壁工法のように壁量計算によって耐力を確認する構造では許容応 力度計算によって、柱の耐力、層間変形角、偏心率及び接合耐力を確認します。この場合、SPC工法は、水平力に対す る抵抗要素として層間変形角 1/120時の耐力を求め壁量に換算しています。 Q .SPC工法では山形形式の屋根架構ができますか A .山形架構の各接合部は挿入型のプレート金物、ボルト、ドリフトピン等によるピン接合になりますので、水平構面が 構成できる屋根構造であれば可能です。 Q .SPC工法を準耐火構造にすると火災保険料が安くなるということですが、どのくらい安くなるのですか A .木造建築物の火災保険及び特約火災保険の構造級別における「準耐火建築物」の取扱いが見直され(平成5年6月建築基準 法改正)、構造級を、A構造、B構造、 C構造に分類されました。A構造とは、準耐火建築物のうち、主要構造部が耐火構造と 同等の1時間以上の耐火性能を有する準耐火構造により構成されるものをいい、従来、RC造に適用されていた構造級です。 B構造とは、 その他の準耐火建築物で45分以上の耐火性能を有するものをいいます。 C構造とは、 耐火構造又は準耐火構造 以外の木造住宅をいいます。尚、準耐火構造であることの証明及び確認方法や一般火災保険の基本保険料率は、保険会社 、建物所在地によって異なりますので取扱い会社とご相談下さい。 A構造:一般火災保険 0.41∼0.73、住宅金融公庫特約火災保険 0.22∼0.27 B構造: 〃 火災保険 0.72∼0.97、 〃 特約火災保険 0.38∼0.47 C構造: 〃 火災保険 1.31∼2.90、 〃 特約火災保険 0.72∼1.22 Q .設計事務所の条件及び指定はありますか A .建築事務所登録がされている設計事務所が条件となりますが指定はいたしません。ただし、構造設計については、SPC 工法の構造の安全性と品質を保証するため指定事務所が行います。 Q .設計のプロセスをおしえて下さい。 A .基本設計に入る前に、構造特性を理解していただくため専任技術者の指導をお受け下さい。この段階から専任技術者と 共同作業を進めていくことが結果的に効率的で経済的な設計につながります。 11 Q .構造設計、構造計算はどうするのですか A .構造の安全性と品質を保証するという観点から専任技術者が構造設計と計算及び構造躯体の工事監理を行います。 Q .建築確認申請業務はだれが行うのですか A .原則として設計事務所の業務ですが、構造設計に関する確認検査機関への対応は専任技術者の責任において協力いた します。 Q .施工者の資格及び指定はありますか A .建設業者登録があれば資格及び指定はいたしません。ただし、構造性能及び品質を確保するため専任技術者の施工指導と 管理を受けていただきます。この業務は構造躯体の工事監理業務の一部となります。尚、構造躯体の建方工事は部材加 工会社でも請負いますのでご相談下さい。 12 構造用集成材の用語の定義 大断面集成材とは、日本農林規格 (平成15年2月27日農林水産省告示第235号)第3条に規定する構造用集成材のうち、短 辺が15㎝以上、断面積が 300㎠以上のものです。これに対して、中断面集成材は、短辺が7.5cm以上、長辺が15cm以上、 小断面集成材は、短辺が7.5cm未満又は長辺が15cm未満のものをいいます。 構造用製材の用語の定義 構造用製材とは、針葉樹の構造用製材の日本農林規格(平成3年農林水産省告示第143号)第4条に規定する目視等級区 分製材又は、第5条に規定する機械等級区分製材の規格のうち、含水率の規準が15%(乾燥割れにより耐力が低下する おそれの少ない構造の接合とした場合にあっては、20%以下)のものをいいます。 準耐火構造の定義 準耐火構造とは、耐火構造に準ずる耐火性能を有する構造で、火災により容易に延焼せず、又、火災に対して一定時間耐える 性能を有する構造です。耐火構造との違いは、木造であっても、一定の耐火性能があれば準耐火構造とすることができること です。具体的には、高い防耐火性能が要求される3階建共同住宅等と一般的な準耐火構造に分け構造部位別に30分、45分、又 は1時間の防火被覆の仕様が定められています。SPC工法のように主要構造部の柱や梁に大断面構造用集成材及び構造用製材 を用いる場合は、燃えしろ設計を行うことによって防火被覆を省略することができます。燃えしろの値は、大断面木材の炭化 速度(0.6∼0.7㎜/分)に基づいて定められており、 1時間耐火では45㎜(60㎜)、45分耐火では35㎜(45㎜) 、30分耐火では 25㎜(35㎜) となっています。 要求耐火時間 構造部分 外 壁 非 耐 力 壁 右記以外 準耐火建 築物で3階建共同住宅 等とする 場合または、 木造の準耐火建築物で高さ1 3 m、軒高9mを超えて建設する場合 耐力壁 45分 1時間 延焼のおそれのある部分 45分 1時間 上記以外 30分 30分 間仕切り壁 45分 1時間 柱 45分 1時間 床 45分 1時間 はり 45分 1時間 45分 1時間 30分 30分 30分 30分 軒裏(外壁によって小屋裏等と防火上有効に遮られ 屋 * ( )の数値は製材です。 ているものを除く)の延焼のおそれのある部分 根 軒 裏 の延 焼のおそ れの ある部分 以外 の 部分 階段 主要構造部 主要構造部とは、主として防火上の見地から定められた以下のような部分で、 「構造耐力上主要な部分」と異なり、基礎及び 基礎杭は含みません。ただし、 カーテンウォールの外壁は含まれます。 ・壁 (構造上重要でない間仕切り壁を除く) ・ 柱 (構造上重要でない間柱及び付け柱を除く) ・床 (最下階の床、揚げ床及び回り舞台を除く) ・ はり(構造上重要でない小はりを除く) ・ 屋根 (構造上重要でない庇を除く) ・ 階段(局部的な小階段及び屋外階段を除く) 13 準耐火建築物の用途・規模・立地に応じた制限一覧表 (1)劇場・映画館・演芸場 階 数 制 限 準 耐 火 建築 物 一 般 の木 造 防火地域 準防火地域 その他 2階以下 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積 1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 主階が1階にあるもの 客席床面積 200㎡未満主階が1階にあるもの 客席床面積200㎡未満主階が1階にあるもの 階 数 制 限 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 客席床面積200㎡未満主階が1階にあるもの 客席床面積200㎡未満主階が1階にあるもの その他 その他 (1ー2)観覧場・公会堂・集会場 準準 耐火 建築 物 耐火 建 築物 一 般 の木 造 防火地域 防火地域 準防火地域 準防火地域 階階数制限 数 制 限 2階以下 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積 1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 客席床面積 200㎡未満 客席床面積 200㎡未満 面積制限 関連する制限 関連する 階 数 制 限 制 限 面 積 制 限 2階以下 2階以下 延べ面積500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 階数制限 客席床面積200㎡未満 客席床面積200㎡未満 (2)病院・診療所(患者の収容施設の有るもの) ・ホテル・旅館・児童福祉施設等 準 耐 火 建築 物 防火地域 準防火地域 その他 階 数 制 限 2階以下 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 一 般 の木 造 階 数 制 限 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 2階部分の床面積が300㎡未満 2階部分の床面積が300㎡未満 (2−2)下宿・共同住宅・寄宿舎 準 耐 火建 築物 防火地域 準防火地域 その他 階 数 制 限 2階以下 3階以下 3階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積 1,500㎡以下 関連する制限 一 般 の木 造 延べ面積 3,000㎡以下 3階建ては木3共仕様のみ 階 数 制 限 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 2階部分の床面積が300㎡未満 2階部分の床面積が300㎡未満 (3)学校・体育館・博物館・美術館・図書館・ボーリング場・スキー場・スケート場・水泳場・スポーツの練習場 準 耐 火建 築物 防火地域 準防火地域 その他 階 数 制 限 2階以下 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積 1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 一 般 の木 造 階 数 制 限 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 500㎡以下 延べ面積 2,000㎡未満 関連する制限 14 (4) 百貨店・マーケット・展示場・遊戯場・公衆浴場・待合・料理店・飲食店・物品販売業を営む店舗(床面積が10㎡以内のものを除く) 準 耐 火建 築物 防火地域 準防火地域 その他 階 数 制 限 2階以下 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積 1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 一 般 の 木造 階 数 制 限 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 500㎡以下 延べ面積 3,000㎡未満 2階部分の床面積が500㎡未満 関連する制限 (5)倉庫等 準 耐 火建 築物 一 般 の 木造 防火地域 準防火地域 その他 階 数 制 限 2階以下 3階以下 3階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積 1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 3階部分の床面積が200㎡未満 3階部分の床面積が200㎡未満 階 数 制 限 2階以下 なし 面 積 制 限 延べ面積 500㎡以下 延べ面積 1,500㎡未満 関連する制限 3階以上の床面積が200㎡未満 (6)自動車車庫・自動車修理工場・映画スタジオ・テレビスタジオ 準 耐 火建 築物 防火地域 準防火地域 階 数 制 限 2階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 関連する制限 一 般 の 木造 その他 2階以下 延べ面積 1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 3階部分の床面積が200㎡未満 3階部分の床面積が200㎡未満 階 数 制 限 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 150㎡未満 2階以下 延べ面積 150㎡未満 関連する制限 (7) 一定量以上の危険物の貯蔵場又は処理場(令116) 準 耐 火建 築物 防火地域 準防火地域 その他 階 数 制 限 2階以下 3階以下 2階以下 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積 1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 準防火地域 その他 関連する制限 階 数 制 限 一 般 の 木造 面 積 制 限 関連する制限 (8) 戸建住宅・事務所等の特殊建築物以外の用途 防火地域 準 耐 火建 築物 階 数 制 限 2階以下 3階以下 なし 面 積 制 限 延べ面積 100㎡以下 延べ面積 1,500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 一 般 の 木造 階 数 制 限 平屋建の付属建築物 3階以下 なし 面 積 制 限 延べ面積 50㎡以下 延べ面積 500㎡以下 延べ面積 3,000㎡以下 関連する制限 3階建は準防木3階仕様のみ 15 建築事例集No.1 所在地 :福井市四ツ居 主用途:店舗 延床面積:473.55㎡ 所在地 :三島市一番町 主用途:店舗・事務所 延床面積:85.14㎡ 所在地 :川崎市中原区下沼部 主用途:住宅(3階建) 延床面積:148.52㎡ 所在地 :福井市若栄 主用途 :事務所 延床面積:83.01㎡ 所在地 :福井市円山 主用途 :住宅 (在来木造+SPC) 延床面積:38.49㎡ 所在地:福井市波寄町 主用途:農業用倉庫 延床面積:221.50㎡ 所在地 :福井市中角 主用途:車庫 延床面積:30.25㎡ 所在地 :福井市二の宮 主用途:住宅(在来木造+SPC) 延床面積:288.75㎡ 16 構造部材の接合部分加工風景 ① 大径ボルト用のネジ切り専用加工機械 ② 専用ドリルで先穴空けを施します。 ③ 専用タップでネジ切りを施します。 ④ 内径部に雌ネジ加工された大径ボルトをセットします。 ⑤ 大径ボルトのセット完了です。 ⑥ 万能加工機で断面寸法調整とスリット加工が施されます。 ⑦ 梁・柱接合金物をセットしドリフトピン用の穴開け加工が行われます。 ⑧ 構造部材にはすべての接合金物類を工場でセットして出荷します。 17 SPC工法3階建て事務所構造モデル 5,460 5,460 RG1 RG1 170×390 RG2 RG2 C 2G1 C 300×300 3G2 GL 3,000 C C 300×300 C C C 3G2 C C 2G2 2G2 170×500 C C 3,000 C 3,000 C C 300×300 RG2 170×330 3G2 170×450 3G1 2G1 170×550 5,460 C 300×300 3,000 C 300×300 5,460 3,000 3G1 170×550 C 3,000 C C 300×300 5,460 2G2 C C GL 16,380 構造設計概要 構造:大断面木造 5,460 5,460 5,460 G2 G2 G2 B B B 建物用途:事務所 1000 B B B B G1 B G1 G1 屋根 G2 B 10,920 1000 G2 5,460 900 G2 5,460 地震 B G1 大梁・柱 B G1 固定荷重 小梁 G1 G1 B 荷重算定N/㎡ G1 積雪荷重:30cm 600N/㎡短期 積載荷重 G2 設計荷重 900 1000 1000 小梁 大梁・柱 地震 固定荷重 1200 1300 1300 積載荷重 2900 1800 800 設計荷重 4200 3100 2100 床 G2 G2 2・3階梁伏図 部材断面リスト C 300×300 RG1 170×390 3G1 170 ×550 2G1 170×550 RG2 170×330 3G2 170×450 2G2 170×500 RB 120×300 2B、3B 150×450 モデルは、3階建ての標準的な事務所ビルを想定しています。通常断面寸法は、プロジェクトごとに構造計算で確認しております。 金沢まいもん寿司 たまプラーザ店 所在地 :神奈川県横浜市青葉区美しヶ丘 2-19-3 用途 :店舗 延床面積 :486.73㎡ 構造 :大断面木造 階数 :2階建 最高高さ :8.64m 軒高 4.58m 設計者 :株式会社 ルナパーク 構造/鈴木博建築事務所 施工者 :株式会社 ニューライフ総建 主要材料 :構造用大断面集成材 約30㎡ 大径ボルト 径37 、長さ300∼450 接合金物 約132個 竣工 :2002年12月 約376本 真宗大谷派 超勝寺 門徒会館 所在地 :福井県福井市藤島町47-5 主用途 :寺院・庫裏 延床面積 :447.48㎡ 構造 :大断面木造 階数 :2階建て 基礎 :鉄筋コンクリート造 高さ :最高高さ 11.20m 軒高7.90m 設計者 :有限会社 高木建築設計事務所 構造/有限会社 高木建築設計事務所+鈴木博建築事務所 施工者 :株式会社 見谷組 主要材料 :構造用大断面集成材 約53㎥ 大径ボルト 径37㎜、長さ300∼400㎜ 約920本 接合金物 約104個 竣工 :2002年12月 曹洞宗懐嶋山 龍前院本堂 所在地 :神奈川県茅ケ崎市浜ノ郷356 主用途 :寺院 延床面積 :225.80㎡ 構造 :大断面木造+軸組木造 階数 :平屋建て 基礎 :鉄筋コンクリート造 高さ :最高高さ 11.920m 軒高 5.960m 設計者 :有限会社 高木建築設計事務所 構造/高木建築設計事務所+鈴木博建築事務所 施工者 :株式会社 石森屋材木店 主要材料 :構造用大断面集成材 約38.05㎥ 大径ボルト(径37 接合金物 約64個 竣工:2004年2月29日 長さ400 )約448本 中野本町 Y邸 立面図 断面図 所在地 :東京都中野区本町2丁目33-6 主用途 :二世帯専用住宅 延べ面積 :140.18㎡ 構造 :大断面木造 準耐火構造 階数 :地下1階 地上2階 基礎 :鉄筋コンクリート造二重スラブ方式 高さ :最高高9.622m 軒高8.996m 設計者 :雨宮健一建築設計事務所 構造/鈴木博建築事務所 施工者 :菊池建設 株式会社 主要材料 :構造用大断面集成材 約19.2㎥ 大径ボルト(径31 接合金物 約60個 竣工 :2001年11月 長さ300 )約412本 武蔵境 H邸 所在地 :東京都武蔵野市境南1-19-2 主用途 :専用住宅 延床面積 :140.23㎡ 構造 :大断面木造 階数 :2階建て 基礎 :鉄筋コンクリート造 高さ :最高高さ 8.498.5m 軒高 5.850m 設計者 :岩瀬 都市・建築研究所 構造/鈴木博建築事務所 施工者 :株式会社 斉藤工務店 主要材料 :構造用大断面集成材 約15㎥ 大径ボルト(径31 接合金物 約180個 竣工 :2002年10月 長さ240∼300 )約400本 承久海道「キンニャモンニャセンター」 所在地 :島根県隠岐郡海土町大字海土1490 主用途 :フェリーターミナル 延べ面積 :1,562.92㎡ 構造 :大断面木造 準耐火構造 階数 :地上2階 基礎 :鉄筋コンクリート造地中連続梁(中空スラブ方式) 高さ :最高高11.95m 軒高7.5m 設計者 :株式会社 アズテック建築設計研究室 構造/鈴木博建築事務所 施工者 :松江土建 株式会社 主要材料 :構造用大断面集成材 約292㎥ 大径ボルト(径37 長さ300∼450 )約3000本 接合金物 約400個 竣工 :2001年12月 プロマックス オフィスビル 所在地 :神奈川県厚木市愛名 1328 主用途 :事務所 延床面積 :266.48㎡ 構造 :大断面木造 階数 :2階建て・屋上テラス付き 基礎 :鉄筋コンクリート造 高さ :最高高さ 8.493m 軒高 7.238m 設計者 :株式会社 一色建築設計事務所 構造/鈴木博建築事務所 施工者 :菊池建設株式会社 主要材料 :構造用大断面集成材 約29.13㎥ 大径ボルト(径37 接合金物 約170個 竣工 :2002年10月 長さ300∼400 )約400本 宗円寺 五百羅漢収蔵庫 所在地 :北海道小樽市潮見台1-64-2 主用途 :寺院 延べ面積 :529.98㎡ 構造 :大断面木造・一部鉄筋コンクリート造 準耐火構造 階数 :地上3階 基礎 :鉄筋コンクリート造地中連続梁 高さ :最高高16.1m 軒高11.7m 設計者 :中山設計事務所 構造/鈴木博建築事務所 施工者 :木造部/石森屋材木店 鉄筋コンクリート造部/阿部建設 主要材料 :構造用大断面集成材 約123㎥ 大径ボルト(径37 長さ450∼500 接合金物 約112個 竣工 :2000年8月 )約1000本 医療法人 向陽会 中村内科循環器科クリニック 所在地 :四日市市泊山崎町3-22 主用途 :診療所 延床面積:312.18㎡ 構造 :大断面木造 階数 :2階建て 基礎 :鉄筋コンクリート造 高さ :最高高さ 9.48m 軒高 8.59m 設計者 :株式会社 アズテック建築設計研究室 構造/鈴木博建築事務所 施工者 :中村建設株式会社 主要材料 :構造用大断面集成材 約31.5㎥ 大径ボルト(径37 接合金物 約150個 竣工 :2003年11月 長さ300∼400 )約500本