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屋根減量で地震の揺れを抑制

こんにちはつよぽんです

耐震診断を行い補強設計では屋根を軽くすことを提案していました。

ソフトで計算すると確かに補強箇所が少なくなります。

どのくらい低減さるかの記事が載っていました。

 

木造住宅の屋根を軽量化すれば耐震性能が上がる――。
よく耳にする話だが、実際どの程度変わるのか。
石粒付き鋼板屋根材の輸入・販売を行うディートレーディング(東京都中央区)が、そんな疑問に答える実験を行った。
小型起振機で建物を揺らして改修前後の数値を測定した結果、2階床面の固有振動数が5.5Hzから7.1Hzに上昇。
地盤との共振リスクを軽減する効果があると分かった。

揺れ幅が0.34cm減少
実験には、千葉県内の築26年の在来軸組み工法の2階建て木造住宅を使った〔写真1〕。
既存の瓦をディートレーディングが扱うアルミニウム・亜鉛合金めっき鋼板製の屋根材に葺き替えて、その前後の状況を比較した。
既存の瓦屋根は、1m2当たり約50kgの重量だったのに対し、葺き替え後は1m2当たり約7kg。約7分の1の軽さだ。

検証には、ビイック(東京都文京区)の動的耐震計測システムを使用した。
同システムは小型起振機の揺れを利用した計測法だ。
建物に震度1程度の微弱な振動を起こし、家がどのくらいの震度まで耐えられるかを測定。揺れ幅や固有振動数などから判断する。
地震による建物への損傷は一番弱い部分が基点になって、そこから広がる。
そのため、1カ所でも弱い部分があれば、損傷や倒壊の恐れが高くなる。
実験ではより正確に判断できるように、2階の床の長辺・短辺方向に合計6カ所の計測ポイントを設置した。

実験の結果、2階南側の床面の固有振動数は5.5Hzから7.1Hzへと上昇。
揺れ幅は0.78cmから0.44cmに減少した。
建物の重量が軽くなったために固有振動数が上がり、揺れが小さくなって、耐震性が増したと考えられる。
さらに、実験を行った場所の地盤の固有振動数が3Hzだった点を踏まえると、屋根の改修後は、建物と地盤がより共振しにくくなった
といえる。

屋根と壁の同時改修が効果的
今回の実験では、耐震診断ソフトを使っての検証も実施した。
使用したソフトは、日本建築防災協会の木造住宅耐震診断プログラム評価を受けている「木耐博士」だ。
屋根荷重の変化に対する耐震改修時の影響を検証した。
その結果、壁のみの耐震改修では17カ所の改修が必要となった。


一方、屋根の軽量化と合わせて行えば、壁の改修箇所を6カ所に抑えられると分かった。
ディートレーディングの試算では、壁のみ17カ所と屋根と壁の計6カ所の改修費用は同程度だった。
だが、屋根の改修を同時に行うことで、耐震だけでなく、住宅の劣化・維持管理対策の効果も期待できるという。
壁の改修箇所が少なければ、家財道具の移動を減らせるといった居住者の負担も低減できる。
屋根と壁を同時に改修するメリットは大きいという。

>建物を軽くするということでは瓦屋根やモルタル外壁を変えるのは良いと思います。

 

建築   2018/10/30  
≪ 新耐震でも3割が耐震補強  |  温熱性能が高い住まいほど家事が「億劫でない」傾向 ≫

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