プレゼンテーション資料 【Ｃ２】

軟弱地盤工法の新提案
基礎設計の概念を変える架け橋「セラフレーム」

2020年8月19日
世良鉄工株式会社1

会社概要◇企業名：世良鉄工株式会社◇創業：1940年(会社設立1979年)◇所在地：北海道上川郡当麻町3条西4丁目11-10◇資本金：1000万円◇代表者：代表取締役 三上正幸

◇売上高（2019年3月期）：2億3千万円◇従業員：10名◇事業概要・製品：セラフレームの製造・販売(特許第6861406号)
建築金物製品の設計・製造◇ＩＳＯ9001：2014年認証取得◇主要取引先：ミサワホーム㈱、スウェーデンハウス㈱等◇主要設備：ダイヘン溶接ロボット ８台
ダイヘンプラズマ切断ロボット ２台2セラフレーム（鋼製梁）開発の経緯
・セラフレームは当初、北海道の寒冷地で木造住宅の代表的被害である、「地盤の凍結による凍上被害」対策として開発され、束で大引きを支える従来工法では寒冷地や軟弱地盤の不具合を解決の為、開発を重ねて来ました。
・束施工不要等の特徴から地中杭施工の削減、作業工程の削減による工期短縮、コスト削減、シロアリ対策の観点から関東などの都市部でも採用されています。
従来の工法による沈下による不具合

セラフレーム施工

大引き

束柱(木製)
セラフレーム束石

出典：ネクサス・アールグループ工事資料

3

（参考）用語説明
防湿コンクリート

布基礎

本来必要な地中杭

大引き(木製梁)

軟弱地盤

ベタ基礎

地中杭
支持地盤

[布基礎]
連続一体化している基礎をいいます。 布基礎の断面形状は上部からの荷重を分散するため逆T字型にして、底面を広くします。
[地中杭]
軟弱な地盤における構造物の建設において、浅い基礎では構造物を支えることができない地盤の場合に、深く杭を支持地盤まで打ち込み、構造物を支える基礎

束柱(鋼製)[ベタ基礎]
立上がり部分（山の縦）とコンクリート底床（山の横）を鉄筋を入れたコンクリートで一体化して、大きな面で家の重みを支えます。(下図参照)[束柱]
1階の床を支える束 (つか) 、床下の柱。
[大引き]
1階の床板および根太を支える横材。
[束石]
木造建築の床束などの下に据える石。
玉石・コンクリート━ブロックなど。束受け石。

ベタ基礎図

4

ご提案の背景
地盤改良の工法に制限があり困っていませんか?
想定場面：軟弱地盤地での住宅建築①

地盤改良の選択肢が限られている

軟弱地盤地での地盤改良では鋼管杭・柱状改良砕石杭等の支持地盤に地中杭で支持する以外には選択肢がありません②

安全性の確保が難しい

鋼管杭工法

砕石杭工法

基礎直下部分は地中杭により安全性を担保をする事が可能ですが、基礎間の中間部分には地中杭の間隔が広すぎると安全性の確保が難しくなります③

地盤改良により想定以上にコストが発生する

一般的に40坪の住宅の地盤改良を行うには平均160万～300万円程度の費用が追加として発生します

本来必要な地中杭

地盤の部分沈下

本来必要な地中杭

傾斜地の束不具合5

セラフレームの特徴
1

地中杭とセラフレーム(鋼製梁)のハイブリット施工

地中杭削減可能地中杭

杭数削減

セラフレームは基礎間を橋の様に架け渡すため中間地点には荷重をかけません。床荷重を受けるために通常２ｍおきに配置される地中杭の本数を削減可能な新しい工法です

セラフレームセラフレーム２

信頼できる床支持材

製品は建築基準法に基づき、2100Ｎ/㎡の設計荷重で設計しており、大学による構造試験での実証実験において安全性を確認済です

セラフレーム

想定建築物
取付施工

３

施工コスト削減の実現

建坪：40坪 鋼管杭４工程

5m N値：2 粘性土質地 東京都内

セラフレーム総2階建木造住宅

５分で施工完了

基礎間をセラフレームで架け渡すことで地中杭本数を削減しつつ、製品の取付時間の短縮により工期短縮によるコストダウンも実現いたします。(従来は束石・束設置・大引き工事で約2.6時間/本。セラフレームは4工程5分/本で可能)①穴加工②ボンド塗布③ビス施工④ボルト締め施工完了

6

特徴の補足説明
1 地中杭とセラフレーム(鋼製梁)のハイブリット施工
小規模建築物基礎設計指針の杭状地盤補強工法において「布基礎・ベタ基礎共に地中杭の間隔を原則として２ｍ２ 信頼できる床支持材
北海道工業大学の工学部建築学科での鉛直荷重加圧試験で強度実験をしています。

程度以下に配置すること」と示されています。
直接中間地盤に干渉しないセラフレームを使用する事により床荷重の地盤影響ポイントを減少させ地中杭の本数を減少して設計をすることが出来ます。

荷重強度の基準は1800Ｎ/㎡。安全率を見て2100Ｎ/㎡で設計しており、3.6ｍのセラフレームに対し6.87Ｋ
Ｎの最大荷重においては6㎜のたわみ以内に抑える強度です。(下記強度基準点よりたわみを抑制)
梁の鉛直荷重データ

試験体１

試験体３

試験体２

破壊地点(降伏点)

地盤の部分沈下

荷重圧力

本来必要な地中杭6.8
本来必要な地中杭

傾斜地の束(柱)不具

強度基準点
たわみが抑えられていることを確認

6
たわみ値(㎜)7

エンドユーザー（施主）様のメリット
1

安定した製品の提供

製品：強度試験を大学で実施し確認をしています
ので安心してお使いいただけます
製造：ＩＳＯ認証工場による生産で品質管理

地盤の部分沈下影響なし

ＭＳＡ－ＱＳ－４１４８された製品をお客様に提供いたします2

コストの削減地盤改良：地中杭の数を削減した設計が可能です

施工：取付時間を大幅に短縮することで工期短縮、傾斜地での地盤形状にも合わせて施工可能

人件費圧縮が可能となります

3

信頼の実績

これまで大手ハウスメーカーにおいて直近10年間で累計10万本の納入実績がありますが事故率では10年間事故ゼロ継続中となっております※

北海道科学大学での荷重試験の実験の様子
8

住宅メーカー様・施工店様のメリット
１

工期の短縮

①ボンドの塗布 ②ビス施工 ③ボルト固定(スライド調整) ④土台木材の取付という４工程のみで平均取付時間は５分／本 40坪では６本／棟を３０分で取り付け可能です２

コストの削減地盤改良コスト：①地中杭の本数を削減できます

施工コスト：②迅速に取り付けることができます(工数の短縮化)※参考：補強材（コンクリート基礎、木製梁など）の代替としてセラフレームを活用することにより一部基礎コストを約1/2にコンクリート基礎の一部を削減することも可能です（左図参照）

３

提案パターンの増加

地盤の状態に合わせ地中杭と併用し採用する事により、目に触れることのなかった地中の地盤改良コストを改善し、お客様の目に直接触れる家自体（構造体や内装）へと資金を転用することが可能になります。必要経費を有効活用する事でお客様に提案できる資材やプランに広がりが生まれます

セラフレームへ変更
9

取扱い商社様のメリット
１

製品ラインナップの追加

これまでの地盤改良後に大引き施工(木製梁)＋束施工(柱設置)という工法の提案だけではなく、地盤の状態や地形に対応した製品提案が可能となり、地中杭コストの削減の提案はお客様に提案する大きなメリットになります２

スペースの削減

製品形状は重ねて保管できるため、省スペースで収納可能です。
軽量化されているため運搬も人力で可能です。
【左図】
持ち運びの際は軽量の為、人力で運搬可能です。
(写真製品：4.0Ｍ
3411㎜
40ｋｇ)
10

競合製品との比較
比較ポイント
地中杭本数（軟弱地盤工法について）

基礎面積 40坪 Ｎ値2 粘土質地盤 深さ5ｍ を想定

鋼管杭工法

砕石杭工法

セラフレームと鋼管杭併用

鋼管杭単体

セラフレームと砕石杭併用

砕石杭単体

25本

30本

32本

38本

230万円

280万円

168万円

200万円

50万円

―32万円

―

配置図面

地盤改良コスト(平均)
※注釈１

施工写真

コストダウン価格※注釈２※注釈1：鋼管杭工法：7万円/坪、砕石杭工法：5万円/坪、鋼管杭9200円/本、砕石杭5260円/本※注釈2 杭単体価格ーセラフレーム併用価格＝コストダウン価格

11競合商品等との比較
比較ポイント
施工性（施工について）基礎面積 40坪で積算

セラフレーム

大引き工法

全基礎工法(ベタ基礎含む)◎〇△

両端部をボルト締めビス止めのみの簡単施工。 現場作業多いため品質が職人の力量に左右される。

強度は十分だが作業時間が長い通気性

◎

〇

×

荷重強度〇〇◎

メンテナンス性〇

◎

△

△〇

×

150,387円

164,928円

230,315円

19,500円

――

◎〇

△

30分

2日

4日

施工写真

施工コスト比較※注釈1

輸送費※40坪分 3本

作業時間/１軒あたり※注釈１：施工コスト＝土工事＋木工事＋施工費(鉄筋、型枠含む)

参考資料ページ（巻末）参照

12

販売・フォロー・メンテナンス体制
発注から設置まで最短14日間で対応

月産本数200本（自社工場）

（2日）

（2日）

（7日）

（3日）

発注

見積り

製造

納品

作業項目

作業項目

作業項目

作業項目

・製品規格確認・使用用途確認・納品先確認・構造計算実施(梁単体鉛直荷重)
・製品単価算出
・輸送単価算出

・部品製作
・溶接
・製品検査

・最終検査
・梱包
・輸送手配
13

採用実績
納入会社・現場名
住宅メーカー Ｍ社

納入製品名
１Ｆ
１Ｆ

仕様・採用年

鋼製ラチス梁（セラフレーム）
鋼製床梁（Ｈ型）

2009年～ 年間平均9,000本(1500棟 木造)
納入地域 北海道（100％）東日本（30％）
型式部材製造者認証（国土交通省）
外注加工会社 登録

住宅メーカー Ｓ社

１Ｆ

鋼製ラチス梁（セラフレーム）2001年～ 年間平均150本(50棟 木造)
納入地域 北海道・本州全域
軟弱地盤・傾斜地対応部材

住宅メーカー Ｉ社

1Ｆ鋼製ラチス梁（セラフレーム）2019年～ 年間平均見込 60本(40棟 木造)
特殊仕様で梁間隔3640㎜対応商品

2Ｆ

鋼製ラチス梁2019年3月完工(延べ床面積540㎥ 木造平屋)
Ｌ-9100㎜対応セラフレーム 10本
Ｌ-5005㎜対応セラフレーム 16本 採用

2Ｆ

鋼製ラチス梁厚真町放課後児童クラブ 新築工事
（北海道 厚真町発注 ）中の島まちづくりセンター 新築工事
（北海道 札幌市発注 ）2007年２月完工(延べ床面積375㎥ 木造２Ｆ)
Ｌ-9100㎜対応セラフレーム ６本
Ｌ-5100㎜対応セラフレーム ９本 採用

14

Q＆A
懸念事項

考えられる対応策

接合木材の取付

通常は梁本体のみの納入で接合木材は現場にて附属ボルトで取付の必要あり。
ご希望に応じて指定木材を鋼板釘で接合した状態で納入も可能(オプション加工)

製品コスト

セラフレーム単体としては従来の大引工法に比べ割高な部分はある。しかし軟弱地
盤地では必要な杭の本数を削減することが可能で、「製品単価割高分 ＜ 地盤改良コストの削減」と全体コストは削減可能。

北海道からの輸送コスト

現状では首都圏6,500円/本、関西圏8,500円/本の輸送費ただし数量を30本にまとめて輸送することで1600円/本にコスト削減可能。長い規格のセラフレームに関しては材料コストの低減により輸送費を十分にペイできる。

セラフレームの強度計算及び設計

世良鉄工にて1Ｆセラフレームに関しては実証データと建築基準法の床荷重を検討した参考用の構造計算をご提示、特殊規格に関しては設計者様の使用条件に合わせたフレームサイズを提示し鉛直荷重に対する梁単体の計算書を添付。建物全体の構造計算に関しては発注者様が参考データを元に計算いただき、その後指示付属部品と本体の製作・加工・納入という流れ。

耐火・防火に関する検討

１Ｆ床セラフレームは主要構造部に当たらない為、耐火被覆等の必要は無し。２Ｆ
床で使用する場合は耐火被覆で21㎜以上の石膏ボードもしくは相当の耐火被覆の必要性あり。２Ｆ使用時は4号の特例に入らない場合もあるため建物全体の構造計算の要求可能性があり
16Q＆A
懸念事項

考えられる対応策

防湿コンクリート・ベタ基礎はいらな コンクリート上に束を立てる場合でも軟弱地盤地では2Mおきに必要な地盤強度にいのではないか合わせて杭が必要になる。仮に鋼管杭15KN/㎡のの場合には4.5ⅿ×1.8ⅿの空間には杭が必要になり計算になるため、通常の住宅ではほぼ2～3本の杭が削減可能となる。
取付時の方法はどうするのか取付の方法は図面や動画での配布をする。また初回時には立会することも可能。

鉄なので錆びないのか錆びません。全数溶融亜鉛メッキの処理を行っている為、湿気による変色はあっても耐久力には問題ありません。メッキ処理も協力会社のＪＩＳ認証工場で行っており、自社にてもメッキの膜厚検査を実施している。

地盤改良しない場合では製品メリット 製品単価はほぼ通常の大引き材とは変わらず若干の値段の差しかありません。
はないのか
しかし取付に関する時間は大幅に削減できるため取り扱いいただくことで工期の短縮というか効果はあります。

17

参考資料

1

【参考】製品単価積算基準
想定木造住宅※平成３１年 公共建築工事標準単価積算基準に沿って積算→ 全国戸建て住宅の平均約40坪（150㎡）の建築面積
総２階建てとして150÷2＝75㎥の１階床面積の住宅を想定
これまでの在来工法での施工実績 セラフレーム6本使用の床面積を積算比較 16㎥の床面積を支える
ツーバーフォー工法 根太2×6使用条件で ３６４０㎜長さの3本大引き土台として想定。
14ページ単価積算：下記合計金額÷16㎡

セラフレーム施工
・土工事 押さえ砂0.24㎡(0.2人工) 4,920円

２×４工法

残土処分0.4ｔ発生 10ｔダンプ0.4回 7,880円 燃料3025円(116円/Ｌ)

機械損料 3,712円
・木工事※

セラフレーム38,220円×3本＝114,660円

輸送費は関東6500円/本

関西

ＬＶＬ木材3本1,200×3＝3,600円

施工費0.5人工×25,300円＝12,650円
合計 150,387円
輸送費19,500円

8500円/本 の費用が発生

大引き施工
・土工事 束基礎３㎡(0.69人工) 16,974円 基礎石24カ所2000円＝48000円 残土処分5.4ｔ発生 10ｔダンプ0.54回 10,638円 燃料4,084円(116円/Ｌ)
機械損料 3,712円
・木工事

ヒノキ土台90×90 3500円×6本＝21,000円 鋼製束329円/本×24本＝7,896円
施工費 2.08人工×25,300円＝52,624円

全基礎施工
・土工事 基礎120×600 21.8ｍで想定1.56㎡(13,000円/㎡) 20,280円

・鉄筋工事

3.2人工 82,240円

型枠工事

1人工 40,092円

合計

164,928円(ベタ基礎の場合88,000円増し)

残土処分24ｔ発生 10ｔダンプ2.4回 47,280円 燃料18,151円(116円/Ｌ)
機械損料 22,272円

合計230,315円

13