中高層木造建筑構法「P&UA構法」が通し柱方式ハイブリッド架構を実現可能に
~ 11階建て事務所のモデルプランで日本建筑センターの構造評定を取得 ~
乐播传媒株式会社(東京都中央区佃二丁目1番6号 社長 柴田 敏雄)は、株式会社市浦ハウジング&プランニングを代表とする「P&UA※1 构法共同技术开発グループ」※2 に参画し、骋滨鲍础※3 を用いた木造二方向ラーメン架構に耐力壁を併用し、一部の柱?梁に鉄骨部材を採用した木造?鉄骨造共存型ハイブリッド架構による11階建て事務所のモデルプランにおいて、一般財団法人日本建筑センターの構造評定を2025年10月10日に取得しました。
评定を取得したモデルプランは、柱脚接合部及び柱梁接合部に「骋滨鲍础」による半刚接仕様の仕口を用いた二方向ラーメン架构の一部に「シアリング?コッター耐力壁」や「ローリング?コッター耐力壁」を併用し、一部の柱?梁(主にコア周り)を鉄骨部材とする平面混构造のハイブリッド架构です。木梁に设けるスリーブ付き継手やラーメン架构の木梁端仕口の一部には「炭素繊维または构造用合板によるせん断补强」を用いており、高耐力?高刚性?高靭性を実现しています。また、柱?梁の仕口は、下层阶には鉄骨仕口方式を、上层阶には通し柱仕口方式を採用し、建て方の効率化と建物重量の軽减化を図りました。

构造评定を取得した11阶建て事务所の外観?躯体架构のイメージパース
<开発の経纬>
現在、我が国ではSDGsやESG投資の拡大を背景に、中高層木造建筑への関心が高まっています。これまで、木造建筑は耐震計算ルート1又はルート2(許容応力度設計)でほぼ全ての建物が設計されてきました。中高層木造建筑物においては、ルート3(保有水平耐力)による耐震計算手法は未だ発展途上であり、脆性破壊を防止する靭性の確保や荷重変形関係のスリップ抑制、接合部の高剛性?高耐力?高靭性の確保などが課題となっています。
そこで、当技術開発グループでは、これらの課題を解決するP&UA構法の開発に着手しました。1期開発では、一方向にGIUAを用いたラーメン架構、他方向を耐力壁架構とし、鉄筋コンクリ-トスラブを採用した「10階建て共同住宅モデルプラン」の構造評定を2022年10月に取得。次いで、2期開発では、自由度の高い空間の実現化を目指してラーメン架構を二方向に拡張させ、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-トスラブを採用した?11階建て事務所モデルプラン?をルート3、Ds=0.3で設計し、日本建筑センターの構造評定を取得しました。
さらにこの度、技術のバリエーションを増やし、汎用性の高い技術の確立を目指して、2期開発で評定を取得した?11階建て事務所モデルプラン?の柱?梁仕口を鉄骨仕口から上層階は通し柱仕口へ変更し、さらにコア周りの一部の柱?梁を鉄骨部材に換えて、ルート3、Ds=0.35で設計した通し柱方式ハイブリッド架構によるモデルプランにおいて、日本建筑センターの構造評定を取得しました。
<モデルプランに用いた要素技术>
本評定では、先に開発した「半剛接仕様のラーメン架構の仕口に用いる"GIUA"」や「シアリング?コッター耐力壁」、「ローリング?コッター耐力壁」、「梁に設けるスリーブ付き継手やラーメン架構の梁端仕口に用いる"炭素繊維補強"」に加えて、今回新たに以下3つの要素技術 「①通し柱」、「②鉄骨部材とのハイブリッド架構」、「③構造用合板補強」を採用しています。
① 通し柱(特許出願済)
梁が取り付く通し柱の周囲に4枚の仕口プレートと4つのコーナー补强用山形钢によって柱を胴巻きし、高ナット付きの骋滨搁※4と高力ボルトで固定することで、仕口の回転やガタツキを抑え、梁から柱への応力伝达の効率を高めると共に、木仕口内の応力集中が缓和され、高い仕口耐力が得られます。これらの构造性能は、通し柱仕口の実大せん断试験により确认しています。
工场で予め通し柱に骋滨搁で仕口プレート一体のブラケットを、梁端部に骋滨鲍础で梁ブラケットを固定しておき、现场で柱ブラケットと梁ブラケットを高力ボルト接合することで、二方向ラーメン仕口を构成します。通し柱の採用により、一度に复数层の建て方が可能となり、建て方の効率化と建物重量の軽减が図れる他、より高い耐力?刚性のある鉄骨仕口と组合せることで、地震力に応じた接合部の选択肢が増え、合理的な构造计画が可能となります。地震力の程度に応じて、高层建物の上层阶に通し柱を用いたり、中低层建物の场合には全层を通し柱方式とすることもできます。

构造评定を取得した通し柱のイメージ図(左:ブラケット接合前、右:ブラケット接合后)

実大実験の様子(左 : 柱の仕口プレートの高さを拡張させたタイプ、右 : 標準タイプ)
② ハイブリッド架構
本构法はパネルゾーンに鉄骨仕口や钢製ブラケットを用いることを特徴としていることから鉄骨造との亲和性が高く、架构の一部に鉄骨の柱?梁を适材适所で组み合わせることが可能です。これにより、木造二方向ラーメン架构の中に、意匠上の要求や构造性能、施工性、経済性に応じて、鉄骨部材を採用することができ、合理的な木造?鉄骨造共存型ハイブリッド架构が実现できます。

③ 構造用合板補強(特許出願済)
木梁端仕口の四周に构造用合板を贴ることで、木材の脆性破壊を抑制させるだけでなく、接合部の靭性が向上し、炭素繊维补强と同等以上の补强効果を有することを构造実験により确认しました。これにより、大振幅时における梁端部の补强方法として、炭素繊维补强に加えて构造用合板补强という选択肢が増えました。
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梁端部の合板补强のイメージ |
実大実験の様子 |
<今后の展开>
当社は本构法を中高层木造住宅やオフィスなどへ积极的に提案?展开するとともに、当社独自の木质构法と併せて、お客様のニーズに応じた木质构造技术を推进し、カーボンニュートラルや森林资源の循环利用に贡献してまいります。
<お问い合わせ先>
本件についてのお问い合わせは、下記までお願いいたします。
乐播传媒株式会社
経営企画本部 広報室
〒104-0051 東京都中央区佃二丁目1番6号
TEL: 03-4582-3015?FAX: 03-4582-3204

