技術情報

建築基準法では、木造であっても「一定規模を超える建築物」（※1）については、「構造計算」（※2）を行い確認申請時には構造計算書を提出する必要があります。
それ以外の2階建て木造住宅など（「4号建築物」）は、建築基準法施行令等で定める構造に関する「仕様規定」（※3）に基づいて構造上の安全性を確認することができます。

※1「一定規模を超える建築物」とは

①階数が3以上　②延べ面積が500㎡を超える　③高さが13mを超える、または軒高が9mを超える
のいずれかに該当する建築物です。

※2「構造計算」とは

荷重・外力に基づいた許容応力度計算等のことです。一言で言えば、建築設計する建築物の各構造部材に加わる複数の荷重に対し、部材の安全性を確認する高度な計算です。

※3「仕様規定」とは

木造住宅の仕様規定には、次のとおり3つの簡易な計算と8つの仕様ルールがあります。
※ここでいう3つの簡易な計算は、「構造計算」（許容応力度計算等）ではありません。

（1）壁量の確保（壁量計算）

地震力および風圧力に対する耐力壁の必要壁量を求め、それ以上の壁量となるよう存在壁量を計画することです。

• 存在壁量：計画している木造住宅に実際ある耐力壁から算出される壁量
　　　　　　（計画されている木造住宅が有する壁量）
• 必要壁量：建築基準法施行令の基準に従って算出する最低限必要とされる壁量
• 判定のルール：地震時の必要壁量、暴風時の必要壁量のうち大きい壁量≦存在壁量

（2）壁配置のバランス（四分割法）

存在壁量が必要壁量を満たしていても、各耐力壁をバランス良く配置しなければ建物の安全は確保されません。四分割法は、耐力壁の配置が平面上バランスよく計画されていることを確認することです。

（3）柱の柱頭・柱脚の接合方法（N値計算法）

地震などの水平荷重が作用するとき、耐力壁の両端の柱の柱頭・柱脚のなかには大きな引き抜き力が発生する場合があります。この接合部分での引き抜き力による柱の引き抜きを防ぐために必要となる補強方法を確認することです。

（4）基礎の仕様

（5）屋根ふき材等の緊結

（6）土台と基礎の緊結

（7）柱の小径等

（8）横架材の欠込み

（9）筋かいの仕様

（10）火打材等の設置

（11）部材の品質と耐久性の確認

ここでは、「一定の規模を超える建築物」以外の2階建て木造住宅など（「4号建築物」）でも適用される「仕様規定」で用いる耐力壁の壁倍率について説明します。
仕様規定では、地震力および風圧力に対する耐力壁の必要壁量（仕様規定で定められた最低限必要な耐力壁の量）を求め、計画している木造住宅等が有する「存在壁量」がその必要壁量を上回るようにしなければなりません。
存在壁量を算出する際の基礎数値となるのが、各耐力壁の壁倍率であり、壁倍率の総和である存在壁量とは、建築物の壁が地震力や台風などによる風圧力に対して、どれだけ耐えうるのかを客観的に数量評価したものです。
仮に、同じ存在壁量であっても、倍率の大きい耐力壁を使用することにより、耐力壁の枚数を減らすことが可能となったり、間仕切り壁を減らしたり、開口部を増やすなど設計の自由度を広げることができます。
構造用合板の壁倍率については、以下のとおり「国土交通省告示」や「国土交通大臣認定」に基づき周知されています。

合板張り耐力壁は、引張や圧縮に対して同等に抵抗します

筋かい耐力壁は、基本的に図1のように圧縮の力を受けたときには、筋かいの端部が土台・柱・胴差しなどに接することによって、抵抗します。
一方、筋かいが引張の力を受けたときには、筋かい端部は、土台･柱・胴差しから離れようとするため、十分に抵抗できません。そのため、筋かい端部は土台･柱・胴差しから離れないようにするため、金物で補強することになっていますが、それでも耐力は圧縮の時の半分程度です。
以上のような理由から、筋かい耐力壁は、同一耐力壁線上で、筋かいの方向が一対の配置となるようにしています。
これに対して、合板張り耐力壁には方向性がなく、引張・圧縮の両方の力に同等に抵抗できるため、筋かい耐力壁と比べて、自由に配置できます。

合板張り耐力壁は、施工の精度に左右されません

一対の筋かい耐力壁に、繰り返し荷重をかけると図2のように、荷重がゼロの付近で容易に変形するスリップ成分が見られます。これは、筋かいの端部が土台・柱・胴差しなどに接するまでに生じる瞬間的な隙間によるものです。
これに対して合板張り耐力壁は、初期剛性が高く、筋かい耐力壁のようなスリップ成分は見られません。
筋かい耐力壁の初期のスリップ成分は、金物補強により減少させることはできますが、端部の隙間は施工精度に依存し、その影響を完全になくすことは困難です。
一方、合板張り耐力壁は、釘打ち仕様（釘の種類、間隔等）を遵守すれば、初期剛性の高い安定した能力が容易に得られる耐力壁です。

合板張り耐力壁は、力が分散するので粘りがあります

筋かい耐力壁は、筋かい自身とその接合部に大きな力が集中する構造となっているため、場合によっては筋かいの端部が離れたり、筋かいが折れるなど、脆性的な破壊を生じることがあります。
これに対して、合板張り耐力壁では、合板と軸組との力の伝達が、多数の釘を介して行われるため力が集中せず、粘り強い構造となっています。