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耐震改修|堺市東区で耐震基準に満たない土壁に補強金物で強度向上


堺市東区にて耐震改修工事を行っており、
今回は壁の補強工事の様子をご紹介させていただきます

これまでの工事の様子

壁を補強するにはどんな工事を行う?

壁を補強する工事とは


現在、壁を強くする技術は、
筋交いという補強材を追加する工法、
耐震ポールを建物の外に埋込んだり外壁内に設置する工法、
制震ダンパーなどの制震部材を取り付ける工法など
様々な種類があります。

今回は既存の土壁を一部撤去した後、補強木材構造金物を取り付け、構造用合板を張って壁と建物の耐震強度を上げる『耐力壁』の工事を行います

既存の土壁を耐力壁に作り替えます

耐力壁 既存土壁 撤去
竹小舞 土壁 耐力壁工事
既存の土壁を撤去すると、竹小舞が出てきました

竹小舞とは、竹を格子状に編んだ土壁の下地となる物です。
土壁は吸湿性に優れており、高温多湿な日本に適した壁材ですが、
現在の耐震基準には耐力が満たない構造と診断されたようです

今回はこの竹小舞も撤去して耐力壁に作り直します
土壁 筋交い 薄すぎる 耐震
竹小舞を撤去すると、既存壁の骨組みが出てきました

既存の壁に『筋交い』という横揺れに耐える為に取り付けられた部材がありました。
しかし、こちらの筋交いは金物ではなく釘留めしており、厚みも薄く、耐震性能は低い為、筋交いも撤去します
耐力壁 添え柱 間柱 受け材
既存の柱では耐力が低い為、新たに木材を追加します

土台や梁に取り付ける木材を『受け材』
既存の柱に追加する木材を『添え柱』
柱と柱の間に追加する木材を『間柱』と呼びます。

これらの木材を追加する際には、材種寸法等級が設計基準通りかだけでなく、強度の低下に繋がる”節”腐朽曲りなどがないかも目視で確認します
かど金物 コーナー金物 柱補強

新たに追加した木材は、金物で固定させました

こういった角部分に取り付ける金物を『かど金物』や『コーナー金物』と呼びます。

かど金物は取り付け向きが決まっており、長い方が柱、短い方が受け材になるように取り付けます
この取り付け向きを守らないと、本来の金物の耐力が発揮されず、抜けの原因になってしまいます
(但し、例外的に補助金物として逆方向に取り付ける場合もあります。)

アンカーボルトとは?

アンカーボルトとは 既存土台と基礎 耐震性


アンカーボルトとは、部材同士を固定させる為に使用されるボルトの事で、様々な場所に使用されます

今回はアンカーボルトで固定させる事で土台と基礎が一体化し、耐震性が向上します

アンカーボルトを固定させる方法はいくつかありますが、今回は化学反応を利用して固定する、『ケミカルアンカー』を使用します

実際に土台と基礎をアンカーボルトで固定させる様子をご紹介します
穿孔長 アンカーボルト 既存土台
まずは既存の土台に穴を開けておきます

穴を開ける為のキリには、予め穿孔長(穴を開ける深さ)に目印を付けておきます
こうする事で、ボルトに合った深さの穴を開けられるようになります。
今回は土台厚や敷モルタルの厚みも考慮し、穿孔長24cmの穴を開けました
アンカーボルト 孔内清掃 土台 基礎
孔内清掃を行います

先ほど開けた穴には細かいゴミや粉が残っており、このままではアンカーボルトの固定力(旧コンクリートとの密着度)が低下します

掃除機やブロアで綺麗に清掃し、粉などが残らないようにしておきます
何度か繰り返し行う事で綺麗に取り除く事ができます
ケミカルアンカー 既存土台 アンカーボルト
清掃を行った孔内にケミカルアンカーを挿入します

ケミカルアンカーのカプセルには溶剤が入っています
孔内にケミカルアンカーのカプセルをセットし、そこにボルトを打ち込む事でカプセルが割れ
溶剤とボルトが化学反応を起こして固定されるという仕組みです
ケミカルアンカー アンカーボルト 打ち込み完了
ボルトを打ち込みました

ボルトを打ち込む際の回転により、溶剤が撹拌(かくはん)されます
完全に固定するまで動かさないようにします。
ワッシャー アンカーボルト 土台 取付完了
既存土台と基礎のアンカーボルトが取り付け完了です

最後に『ワッシャー』という、ナット下の隙間を埋める部品を取り付け、ナットを締めて完了です
土台 基礎 アンカーボルト 固定 一体化
基礎と土台はアンカーボルトで固定
土台 新設柱 アンカーボルト 固定 一体化
土台と柱は構造金物で固定
柱 梁 一体化 固定金物
柱と梁も構造金物で固定
このように、基礎ー土台ー柱ー梁をそれぞれを金物で固定させる事ですべてが一体になり、耐震性が向上します
補強部によって既存の隅柱に合板下地を張るのが難しい場合は、新設の柱を新たに設置します
また、基礎も前回ご紹介した添え基礎工事により、新しい基礎と一体化になって耐震強度が上がっています
断熱材 壁補強工事 耐震改修


土壁を撤去した箇所に断熱材を入れておきます

今回は断熱材で最も普及しているグラスウールを使用します

グラスウールは、ガラスを高温で繊維状に加工したものが入っており、空気を含んだガラス繊維が断熱・吸音などの役割を果たします

この上から構造用合板を張ります

構造用合板とは?

構造用合板とは 壁補強工事
構造用合板とは建物の構造耐力上で主要な箇所に取り付けられる合板です。

屋根・床・壁などの下地に使用される事が多く、どの方向からの圧力にも耐えられる強度があります。

構造用合板の規格はJAS(日本農林規格)で定められており、耐力壁の工事の際は以下の点が満たされているか確認します。
・図面通りの寸法である
・JAS規定のものである
・強度等級が『1級』または『2級』である
・接着性能は外壁(屋外)に使用する場合は『特類(高耐水性)』である(但し、内壁に使用する場合は『1類』でも可)
・シックハウス対策としてJISまたはJAS規格の『F☆☆☆☆(フォースター)』レベルである

今回は上記の規格に合った厚さ9mmの構造用合板を使用します
構造用合板 釘打ち間隔 耐力壁
構造用合板を釘で打って留めました

釘の仕様や間隔、打ち方により壁基準耐力が変わってしまう為、釘の仕様や間隔も施工基準で定められています。
施工基準通り、N50釘を基準ピッチの150mm間隔で、添え柱・間柱・梁・土台の受け材に打ち込み構造用合板を張りました(設計によっては釘間隔が100㎜や120mm間隔の場合もあります)
あまり釘をめり込ませすぎると強度が下がる為、事前に試し打ちを行い、釘打ち機の圧力調整をしてから釘打ちを行います
貫通口 耐力壁 構造用合板
配線などがある箇所に貫通口を開けます

貫通口が直径50mm以上ある場合は、周囲の補強を行う必要がありますが、今回は直径50mm以下の貫通口の為、その必要はありませんでした。
構造用合板 耐力壁 壁補強工事
構造用合板を取り付け、耐力壁の工事が完了しました

耐力壁の工事が完了し、今回の建物設計耐震強度は基準に達しました
あとはクロスや床材張りなど仕上げの作業を行い、工事はすべて完了となります
次回は仕上げ工事の様子をご紹介させていただきますね

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