今回のブログでは、テクノビームは、
なぜ強いのか、どんな役割なのか、
なにができるのかについてお話させて
いただきます。
テクノビームの役割
木造住宅は、木材を使用した住宅
のことで、日本では古くから歴史的
建造物等多くの建物に用いられて
きました。
調湿機能があり、日本の気候
に適していることから、住宅と
しても最もなじみのある材料です。
また、現代社会の中で、
落ち着ける空間を求める方も
多いと思います。木は、自然
のものであることから、温かみ
を感じられ、落ち着くこと
ができる空間を作り出すこと
ができるので、現代人には
ピッタリかもしれません。
しかし、木にも短所があります。
それは、木は縦向きに成長する
ため、縦向きの力には強いですが、
横向きの力には弱いということです。
そして、その横向きの力を受ける
部材が梁です。梁には多くの荷重
がかかります。地震や台風等の
大きな力にも、耐えなければ
なりません。とても大事な
梁ですが、横の力に弱い
木材では耐えること
が難しいです。
テクノビームは、木の弱点を
軽減するために、鉄を複合させ、
強固でたわみの少ない梁を開発しました。
住宅は、梁がたわむことで、骨組み
全体に歪みが生じてしまいます。
特に木製梁は、長期間荷重
がかかり続けると、たわみ量
が年々増えていくクリープ変形
という現象が起こります。
しかし、鉄骨を芯材とした
テクノビームは、このクリープ
変形がほとんど進行しません。
通常は木製梁のたわみ量を
柱間の距離の1/300と規定
されていますが、
テクノストラクチャーでは、
1/600以下と設定し、構造計算上
でのたわみ量を半分以下
に抑えています。
テクノビームは、たわみ量
を減少させ、柱では耐えること
ができない横向きの力に
対応し、骨組み全体の歪み
を抑える役割を担っています。
テクノビームの強さのヒミツ
テクノビームの強さの理由は、先程
もお話しましたが、木と鉄の複合である
ことです。さらに、細かく強さのヒミツ
をお話させていただきます。
木の弱点である、横向きの力に関して
は、軽量H形鋼を芯材に上下を木で挟んだ
サンドイッチ構造により対応しました。
さらに、この軽量H形鋼は、防錆作用に
優れた溶融亜鉛メッキ処理を施すことで、
住宅性能表示制度における、劣化等級3
（最高等級）の基準をクリアしており、
鉄の弱点である錆による劣化を防ぎます。
亜鉛は鉄よりも先に反応する性質がある
ため、鉄素地が露出しても亜鉛が先に
反応して緻密な保護被膜をつくります。
これを犠牲防蝕作用と言い、亜鉛が
鉄そのものを錆から守ってくれるのです。
テクノビーム同士の接合をする際、
素材の力を引き出す金具接合仕様を
採用しています。一般的な木の家は、
木材を切り欠いて、部材と部材を接合
しますが、接合部の木材は部分的に
細くなってしまい、その箇所に地震
等で大きな力がかかり、建物の崩壊
を招いてしまいます。
テクノストラクチャーでは、木材
の切り欠きをできるだけ減らしている
ため、接合部の負担が少なくなって
います。
テクノビームは、木と鉄の2種類の
材料を複合させているため、熱膨張率
に差が生じてしまいます。しかし、
熱膨張を十分に吸収できるように
200mm間隔でビス止めしているので、
不具合が生じることはありません。
388項目もある構造計算によって1つ1つ
チェックし、たわみ量、曲げ強度等
の設計基準を設定しています。自由設計
であるため、間取りや荷重などで1棟1棟
必要な強度が変わってきますが、テクノビーム
には多くの種類があり、構造計算の基準値
を満たす部材を配置することが可能です。
一般的に鉄は、木材などに比べて熱の伝導
が早いため、外気温が鉄に伝わり、温度差
で結露が発生することがあります。しかし、
テクノビームは芯材となる軽量H形鋼に専用
開発した断熱材を直接貼ることで、温度の影響
を受けないように工夫しています。
テクノビームで叶うこと
テクノビームは、一般の木製梁より
も強度があることはお話させて
いただいた通りですが、それに
より、どんなことができるの
かご紹介いたします。
一般的な木製梁を使用した
場合、柱と柱の間は4ｍほど
が限界です。梁が弱いとたわみ
が出て、構造全体がグラグラ
してしまい、補強のために
柱や壁がたくさん必要です。
しかし、テクノビームはたわみ
が少ないため、間取りにもより
ますが上階に居室がある場合、
最大8ｍまで広げることができ、
大空間を実現できます。さらに、
柱と柱の間を広くできることで、
間取りの自由度も上がります。
梁の片側を下から支えることなく、
最大で木製梁の2倍にもあたる
約1.8m持ち出すことができます。
テクノビームの強さでバルコニー
を支え、広めのバルコニーを実現
できます。また、バルコニーだけ
でなく、1階に柱や壁を設けずに、
2階、3階を部分的に、持ち出す
こともできます。狭い敷地での
駐車場の確保、外観に変化を
つける等の提案が可能です。
テクノビームの基本的な
情報に関しては、
でお話させて
いただきました。ぜひ、そちらも
目を通してみてください。
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