中高層木造建築構法「P&UA構法」
P&UA構法により中高層の1方向ラーメン+木造耐震壁の架構や2方向ラーメン架構が木造の柱・梁と鉄筋コンクリート造スラブで構築可能です。
概要
中高層建物を木造で構築る技術です。一方向をラーメン架構、他方向を耐力壁架構とし、鉄筋コンクリートスラブを採用した10階建て木造共同住宅や、自由度の高い空間の実現できるを二方向ラーメン架構および、二方向ラーメン架構の一部に耐力壁を併用し、鉄筋コンクリートスラブを採用した11階建て木造事務所が耐震計算ルート3、Ds=0.3で設計可能となりました。
メリット
- 中高層建物を木造で構築できます。
- 耐震設計ルート3で設計でき,構造特性係数(Ds値)を0.3として設計できます。
- 木部材へのアンカー施工は工場で行い、作業所では鉄骨造と同等の工期で施工が可能です。
- 炭素繊維補強により梁に設備用のスリーブが設けられます
- 柱梁接合部は鋼製パネルとすることで高い耐震性が確保できます。
特徴
GIUA工法
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2方向ラーメンの仕口
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中大規模木造で一般的な鋼棒挿入接着接合(GIR:Glued-in Rod)において、鋼棒をあえて接着させないアンボンド部分を設けた接合構法です。このアンボンド部分により、従来のGIRで生じていた脆性的な木材割裂を抑制し、大変形時でも木材を損傷させずに鋼棒が伸び縮みすることでエネルギーを吸収する機構となっています。
工場で柱・梁の木材端部にGIUAを施工し、現場ではこの柱・梁を鉄骨のパネルゾーン(柱梁のジョイント部分)に高力ボルトを用いて緊結するだけであり、施工の省力化が図れます。
木造耐震壁
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シアリング・コッター耐震壁
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ローリング・コッター耐震壁
シアリングコッター耐震壁
LVLやCLT等の木質パネルを上下に並べ、パネル間に設けた切り込みにL型に折り曲げ加工した鋼材(コッター)を組み合せ差し込んで接続した耐力壁で、建物フレームとは鉄骨プレートとボルトにより接続します。
地震時には、上下の木質パネル間で2枚の耐力壁パネルがスライドしようとするため、パネル間に差し込んだ鋼製コッターが変形することにより、地震による力(地震エネルギー)を吸収します。大変形時まで木質パネルを損傷させず、コッター部分が変形してエネルギー吸収する機構となっているため、一般の木質耐力壁に比較して優れた変形性能とエネルギー吸収性能を有しています。
ローリング・コッター耐力壁
鉄骨の枠柱の間にLVLやCLTなどの木質パネルを左右に並べ、鉄骨枠柱とパネル間及びパネル同士の間に設けた切り込みに、L型に折り曲げ加工した鋼材(コッター)を組み合せ差し込んで接続した耐力壁です。耐力壁の上下は鉄骨梁としており、この鉄骨梁と耐力壁は鉄骨プレートとボルトにより接続します。
地震時には、建物に生じる水平力によって左右に並べた木質パネルがそれぞれ回転するロッキング現象が生じるため、鉄骨枠柱とパネル間及びパネル同士に差し込まれた鋼製コッターが上下逆方向に変形し、地震力を負担することにより地震エネルギーを吸収します。
この構造により、大変形時でも木質パネルを損傷させず、コッター部分が変形してエネルギー吸収する機構となっているため、一般的な木質耐力壁に比べて優れた変形性能とエネルギー吸収性能を有しています。耐力壁に求められる必要なせん断耐力はコッターの数量によってコントロールすることができます。
関連リリース
論文
- 建築学会大会梗概 2025年 汎用型中高層木造建築物の構法開発(その9)~(その20)
- 建築学会大会梗概 2024年 汎用型中高層木造建築物の構法開発(その1)~(その8)