木造の耐震性能向上に向けて― 小幅板で造る木造耐震壁 ―東洋大学理工学部建築学科教授

松野浩

一

１. 日本の多種多様な木造建
築−歴史的背景を概観す
る(１)建築材料の視点から古今東西を問わず、建築は木、石、鉄を材料として建設されてきた。建築史から見ると、エジプト時代以降 3 ,0 0 0 年間にわたって木は使われ続け、欧州では

図−１ 構造材料の変遷

1 8 世紀以降に石はコンクリートに代わり、木は鉄に変わってきた。そして 2 1
世紀の今日、欧州では再び木が使われ始めている。日本では 1 9 世紀中頃（明治維新以降）から西洋建築の材料であるコンクリート、鉄が一般的に使われるようになった。このような建築に使用される構造材料の変遷を図−１のように整理することができる。鉄は、イギリスで起こった産業革命以降、薪に石炭そして石油が取って代わりエネルギー資源が変化するに従って、鋼が一般的な建築用材として

図−２ 日本の木造構法と今日的課題普及した。てきた。

(２)技術・文化・構法の視点から日本の木造建築史を概観するとインド、できる。

このように日本の木造建築は、様々な伝統木造の仕口、継ぎ手の木材加工は、技術、文化、構法、用途を融合しながら建設現場での建て方工事前に、大工職人

中国、朝鮮半島を経て伝わった北伝仏教

建築形態や建築空間の設えが多様化してがと共に伝来した建築技術としての木造建きた。大別すると真壁造り、大壁造りご事場または建設現場で行った。所謂、今築がある。おおよそ大和時代から平安時との意匠がそれぞれ工夫され建設されて日のプレカット構法である。現代木造と代に建設された社寺建築である。また、きた。このような木造建築文化は、日本大きく異なる点は、嵌合して木組みする気候風土、生活文化に即して各地で発展特有のもので他に類を見ない。

ために接合部の形状が複雑で部材間に金墨付けきざみという作業を仕物を使用しないことである。この接合部してきた日本独自の建築文化としての木(３)木造構法の視点からの作り方の違いが、木造構法ごとの建築の武家屋敷、農家、町家、商家として建日本の木造建築を構法的に概観すると物の構造性能に大きな影響を与えている。

設された住宅建築である。そして、明治伝統木造建築、近代木造建築、現代木造

このような構法的な木造建築の様相につ維新後、欧米から伝えられた建築構法と建築に大別することができる。何れも鉛いて、建築物の高さの高低、面積の大小しての木造建築がある。この時期は、迎直材の柱、横架材の梁および桁による軸など建築規模を縦軸に、建設年が古い、賓館をはじめとする大規模木造、住宅な組構法である。軸組の柱と梁および桁な新しいなど時間軸を横軸にして、日本のど小規模木造など洋館、和館、和洋館などの接合部である仕口、横架材同士の接木造建築を図−２のように整理した。図

ど和と洋が混在する時代である。そして、合部である継ぎ手を嵌合（かんごう）式

中には今日の建築基準法を起点として捉真壁造りとは異なる意匠となる大壁造りで組む伝統木造、嵌合式に金物など接合えた既存不適格建物のゾーンを示し、文が盛んに用いられるようになる。また、具を積極的に用いる近代木造、そして、化財建物を含む歴史的木造建築物の保昭和時代中頃まで教育施設である学校の機械加工によるプレカット部材を主に金存・活用という今日的課題を視野に入れ校舎は、大規模木造建築として建設され物で緊結する現代木造に分類することがた表記になっている。

造建築がある。安土桃山時代〜江戸時代（寄稿文）48

表−１

複層斜交重ね板壁による歴史的木造建築物の耐震補強事例(４)日本の多種多様な木造建築造建築の設えを創出してきた真壁造りに骨ブレースを併用して耐震性を確保する

前節までに述べてきた日本の木造建築代わり大壁造りが用いられ、筋交いを内ことが考えられる。また、免震構造にす―歴史的背景を概観すると、以下の様な蔵した木摺漆喰壁が多く用いられている。

る提案も可能である。欧州で実用化が進様相を呈していることが確認できる。

その後、筋交いは住宅を中心とした今日められてきた CLT による中規模木造建築①木は、昔から現在に至るまで建築材の現代木造建築には一般的に用いられる物の設計・施工も試みられている。さら料として使われてきた唯一の地上資構造耐力壁となっているが、明治時代以に、現代木造による中規模建築物の水平源である。

前では筋交いや筋交いを土塗り壁の中に剛性と耐震強度を確保するために木造軸②様々な技術・文化・構法が融合して入れる考え方は一般的ではなく、その起組と鉄筋コンクリート構造、木造軸組ときた結果、建築形態・空間の設えが源も定かでない。一方、今日では鋼材を鉄骨構造などの混構造による建築物が建多様化してきた。そして、耐震要素利用した仕口金物、木造軸組の靱性を高設され、異種構造の接合方法や、木造軸となる壁には軸組みとの取り合いにめるために仕口部分に取り付ける仕口ダ組と他構造体との変形性状の違いによるより、真壁造り、大壁造りの構法がンパーなどが多く考案され使用されてい構造的課題も検討されている。

あり、それらに応じた木造意匠が工る。

夫されてきた。

一方、歴史的木造建築物を保存・活用

ところで、木造建築物の構造性能を向しながら地域文化の伝承とともに地域活③建築面積の大きい建物から小さい建上させるためには、稀に発生する地震時性化に向けた文化的活動が全国的に展開

物、建築高さの高い低いなど様々なに建物全体の水平変位を小さく押さえるされている。日本古来の伝統木造建造物

建築規模の木造建築物が建てられてために高い初期剛性が求められる。そしを広く公開しながら保存・活用するためきた。て、ごく希に発生する大地震時には高いの取り組みである。歴史的、文化的、産せん断耐力と建物全体の変形に追随でき業的な観点から今日まで原型を留めながる高い靱性能（ねばり強さ）が必要となら保存されてきた木造建築物の多くが国、

２. 木造建築物の耐震壁と今日的課題る。このことは、木造建築物は地震時に地方自治体、市町村などから文化財指定(１)耐震壁の現状

は建物全体の水平変位を許容しながら、を受け、それらの保存・活用が進められ木造建築物の主な構造耐力要素は、鉛その水平変位の増加とともに水平耐力もている。公開活用を目的とする場合、建直構面内に配置される構造耐力壁である。

上昇する傾向があることを理解しておく築物の内部を含め広く公開することが求

これらは、せん断系に分類される貫を内ことが重要である。先に述べた様に、木められるので、対象建築物の耐震性能を蔵した土塗り壁、木摺壁、落とし込み板造建築物には多種多様な構造耐力壁が存向上させることが絶対条件となる。なぜ壁、近年になって構造用合板による面材在しているが、初期剛性、降伏耐力、最ならば、これら建築物が建てられた時代

壁、軸部材の相欠きによる面格子壁、軸大耐力、靱性能など建物全体の変形性状においても木造構法の進化は認められる

力系に分類される筋交いなどが一般的にを考慮して耐震性能を向上させる実用的が、そこでは耐震技術の発展は無かった用いられている。その中で、文化財指定な耐力壁が見当たらないのが現状である。

からである。しかし、当時の人々も大地木造建造物など伝統木造建築には、主に震を恐れていたことは容易に想像できる。

貫を内蔵した土塗り壁が用いられてきた。

(２)今日的課題

歴史的木造建築物の耐震安全性確保は、明治維新以降、欧米から伝わった木造構

今日の耐震基準により中規模木造建築

日本の木造文化継承において喫緊な課題

法により洋館、和風と洋風を折衷した和物を設計する時、大断面集成材を多用し洋館などの木造建築には、日本の伝統木たラーメン構造に木造ブレースまたは鉄といえる。

（寄稿文）49

写真−１ 載荷装置と試験体設置状況ながら進めてきた。複層斜交重ね板壁の代表的な適用事例を表−１に示す。

(２)複層斜交重ね板壁の概要
既存建物、新築建物を問わず木造軸組み建築物の耐震性能を向上させることができる無垢材による木造耐震壁構法を考
図−３ 小幅板３層・壁枠タイプ

図−４ 小幅板４層・桟木タイプ

案した。
本構法は、最初に無垢材の小幅板を実矧ぎ継ぎまたは相欠き継ぎで単面材を形成する。次に、単面材を構成する小幅板が互いに斜交するように単面材を３層または４層に重ね合わせて複層の面材を軸組み内に構成する構法である。軸組構法
では、床組や小屋を構成する水平構面と壁を構成する鉛直構面から建築空間が形成される。本構法は、鉛直構面の壁面を構築するものであるが、水平構面の床組を構築することも可能である。小幅板を用いた構法的特長は、以下の通りである。
＜小幅板で構成された複層斜交重ね板
壁の構法的特長＞①木を無駄にしない。⇒小幅板を多用する。（製材ロスを抑えられる）

図−５ 載荷装置と試験体設置図②木の長所を活かす。⇒小幅板を圧縮

３. 汎用性の高い木造耐震壁の開発

り、それぞれの意匠がある。
そこで、これら木造軸組構法を対象と材で使用する。（木の高い圧縮強度を発揮できる）

して建築用途、建築規模、壁仕様（真壁、③木の役割を明快に。⇒小幅板を斜交(１)開発の経緯

大壁、仕上げなど）に可能な限り使用制に重ねて使用する。（壁面を効率良

日本の木造建築物は、様々な技術、文限の無い木造耐震壁を考案した。その名化、構法が融合し合いながら、多くの建称は、構造・構法・材料の特色を表現し築用途、建築規模で建設され建築形態やて 複層斜交重ね板壁

建築空間の設えが多様化してきた。架構

試験体による構造実験、そこで得られたは柱部材、梁部材といった断面形状が矩実験データを用いた歴史的木造建築物の形の線材で構築する軸組み構法で建設さ耐震補強設計、複層斜交重ね板壁の製作(３)複層斜交重ね板壁の構成

れ、壁に着目すると軸組みを表す真壁造方法および耐震補強工事における施工方

建築規模、壁仕様（大壁、真壁）に対り、軸組みを覆う大壁造りの２種類があ法など一連の検討を設計・施工に関わり応する小幅板３層により構築する壁枠タ（寄稿文）50とした。そして、

く活用できる）④木の技術を活かす。⇒小幅板を伝統技術で継ぐ。（簡易な伝統技術で製作できる）

図−６

せん断力・層間変形角関係（小幅板３層・壁枠タイプ）

写真−２ 層間変形角1/15rad時の状況
イプ、小幅板４層により構築する桟木タイプを考案した。それぞれの構成を図−３，４に示した。各図とも柱芯々間距離

図ー７

せん断力・層間変形角関係（小幅板４層・桟木タイプ）

写真−３ 層間変形角1/15rad時の横張板の状況

４. 複層斜交重ね板壁の耐震性能せた２層の斜め板は面内の桟木位置に留まり、それぞれ圧縮材として働いていることが確認できる。斜交させて配置したを 9 1 0 ㎜で作図している。

建築基準法施行令第 4 6 条第４項表−

小幅板は、大変形時でも面外に外れなけ①壁枠タイプ（図−３）１の（八）に基づく木造軸組み耐力壁のれば圧縮材として働き、木造耐力壁の耐柱幅と同寸法の壁枠を設けてその壁試験方法に準じたタイロッド式を採用し震性能向上に寄与していることがわかる。

枠に小幅板３枚を挿入して壁枠を軸て構造実験を実施した。そこでは、載荷組みにビス留めする。

装置に壁試験体を固定して、正負繰り返柱幅４寸以上の軸組みに適用する事

しせん断力載荷実験を実施して耐震性能無垢な小幅板を柱と同じように圧縮材を想定している。大壁仕様に適してを評価した。載荷装置と試験体設置状況として活用した木造耐震壁を紹介した。

いる。

を図−５、小幅板４層・桟木タイプ試験

新築および既存を問わず、多種多様な木体を写真−１にそれぞれ示す。

造建築物に適用できると考えている。木②桟木タイプ（図−４）
柱幅内に桟木を設けて桟木幅内に斜小幅板３層・壁枠タイプ（柱 1 2 0 ㎜角材、め板２枚を配置し、その外側に横板

壁枠幅 1 2 0 ㎜、小幅板幅 1 2 0 ㎜）
、小幅をビス留めする。

板４層・桟木タイプ（柱 1 0 5 ㎜角材、壁柱幅４寸以下の軸組みに適用する事

板厚 4 8 ㎜、小幅板幅 1 2 0 ㎜）のせん断力・を想定している。真壁仕様、大壁仕層間変形角関係を図−６，７にそれぞれ様ともに適している。

示す。

真壁仕様で仕上げる場合は、ちり幅小幅板４層・桟木タイプの層間変形角を確保しながら仕上げの選択肢が1 /1 5 rad 時の破壊状況を写真−２，３に多くなる。数寄屋造りの土塗り壁で示す。層間変形角 1 /1 5 rad の大変形時は、土塗り壁を桟木タイプに置き換において、引張り側柱脚（写真−２、右え、柱のちり幅を確保しながら土塗側柱）の土台に引き裂きが確認できる。

りで仕上げることができる。

横張り小幅板の状況から、内側に斜交さ５.おわりに造建築物の耐震性能向上にひと役担うことができれば幸甚である。

（寄稿文）51