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

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。