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ニュースリリース 2017年

2017.05.16

木質構造を採用した中大規模建築向けのハイブリッド構法を開発
〜シミズ ハイウッド(Shimizu Hy-wood)〜

清水建設(株)<社長 井上和幸>はこのほど、木質構造を採用した中大規模の耐火建築の実現に向け、自由な木質空間の提供が可能な架構として、木質構造と鉄骨(S)造、鉄筋コンクリート(RC)造の合理的な組み合わせを可能にしたハイブリッド木質構法「シミズ ハイウッド(Shimizu Hy-wood)」を開発しました。

木質構造は、木質の柱や梁を採用する構造形式です。採用する木質柱・梁の耐火性能により適用できる建築規模が異なり、1時間耐火構造の大臣認定の場合で4階建て以下か高層建築の上層から4層まで、2時間耐火構造の場合で14階建て以下か上層から14層までとなります。とりわけ、公共建築物等の木材利用促進法の施行や建築基準法の改正による木造規制の緩和などにより、中高層や大スパンの中大規模の耐火建築への木質構造の適用が見込まれる中、大手建設各社は木質柱・梁の耐火性能や構工法の開発を競っています。

木質構造を採用する場合の設計上の課題は、異なる構造の柱・梁の接合部に十分な剛性、つまり耐震性を確保し、かつ容易な接合方法にすること、さらには火災時に木質柱への熱伝導・延焼を抑制することです。そこで、シミズ ハイウッドでは、プレキャストのRC接合部材を介して、木質構造とRC造、あるいはS造といった異なる構造の柱同士や柱・梁を接合・一体化することで、こうした課題をクリアし、様々なニーズに応じた自由な木質空間を提供します。RC接合部材の諸性能は、実物大の柱・梁架構を用いた構造実験により確認済みです。

RC接合部材には柱・梁の構造に適した連結用仕口を設けます。例えば、上下層の木質柱の接合では、木質柱の両端に定着している鉄筋(主筋)を接合部材に設けた挿入孔に上下層から受け入れ、双方を機械式継手で連結したうえでモルタルを充填します。RC接合部材と木質梁、あるいは鉄骨梁との連結では、RC接合部の側部に設置するガセットプレート等の連結用仕口を介して一体化します。

当社はこれまで、準耐火建築物に位置づけられる3階以下の小規模建築について木質構法の実績を積むとともに、菊水化学工業(株)と木質柱・梁「スリム耐火ウッド」を共同開発し、1時間耐火構造の大臣認定を取得しています。「スリム耐火ウッド」については、2時間耐火構造の大臣認定取得に向けた技術開発の目途をつけており、新構法の適用範囲を拡大し、耐火建築物の事務所や商業施設、学校等への展開を図ります。なお、本開発の一部は国土交通省平成27年度住宅・建築関連先導技術開発助成事業による補助を受けて実施しました。

以 上

≪参考≫

1. シミズ ハイウッドの概念パース

2. 接合部概念パース

木質柱+鉄骨梁架構

木質柱+木質梁架構

3. スリム耐火ウッドの特徴

スリム耐火ウッドは、清水建設(株)と菊水化学工業(株)が共同開発した木材を用いた耐火構造部材です。一般的な耐火木質柱・梁は、部材表面の「燃えしろ層(化粧材)」と呼ばれる木材部、「燃え止まり層」と呼ばれる耐火材料部、「芯材」と呼ばれる建物の荷重を支える木材部で構成されます。燃えしろ層による燃焼を遅らせる効果、燃え止まり層による芯材への燃焼防止効果により、芯材を炎と熱から遮蔽する仕組みになっています。

スリム耐火ウッドの特徴は、燃え止まり層を耐火シートと強化石膏ボードの異種材料を組み合わせて、二重の燃え止まり層を形成することです。火災時の加熱により薄い耐火シートが発泡する断熱効果と強化石膏ボードによる吸熱・断熱効果、さらには耐火材料の弱点となるジョイント(目地)の位置を二重の燃え止まり層間でずらすことにより、燃え止まり層の耐火性能を高めています。

この結果、単一の耐火材料による一重の燃え止まり層で耐火性能を確保する他社開発の1時間耐火の木質柱に比べ、燃え止まり層及び燃えしろ層の厚さを最大で半分程度にでき、スリムな耐火木質部材を実現しています。燃え止まり層を薄くすることにより、コストが同等以下となる見込みであり、かつ建物の有効空間が広がります。また、燃え止まり層及び燃えしろ層の単位重量が2〜4割程度軽くなるので、耐火木質部材の工場での生産性や現場での施工性が向上します。

スリム耐火ウッド 概念図

ニュースリリースに記載している情報は、発表日現在のものです。ご覧になった時点で内容が変更になっている可能性がございますので、あらかじめご了承ください。ご不明な場合は、お問い合わせください。


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