アルミ製カーポートの雨樋にスズメが巣を作る ～防鳥ネットの設置

アルミ製カーポートの雨樋部分のスズメ対策です


近年は建物作りの現場でも小動物との戦いが繰り返されています。
ハチ、コウモリ、鳥、ネズミ、ハクビシン・・街中の住宅でも頻繁に見受けられるようになり、外部への防護ネットの設置は欠かせない要素になっています。
里山でクマやイノシシと遭遇する機会が多くなったのと同様に、都会でも自然が豊かになってきている傾向にあるのでしょう。

今回は、まさかのアルミ製カーポートの雨樋にスズメが巣を作っているという事例への対応です。



アルミ製カーポートの軒先は雨樋になっています


アルミ製カーポートの構造とスズメが巣を作るプロセス
枯草を折板屋根の隙間から雨樋まで運搬し、そこに巣を作ります


他のスズメのなわばりがあるらしく、一度場所を決めるとスズメのペアが諦めずに執拗に巣作りを繰り返すようです。
設置したネットも体当たりをしているらしく、外されて、そこから入り込むほどの執念深さです。

というのも、カラスから巣を守るために、カラスの入ってこれない場所を絶えず求めていて、最終的にカーポートの雨樋を見つけたというところでしょうか。
大雨が降れば雨樋に水が溜まって巣にも影響を与えるのでしょうが、草ワラを大量に盛って嵩上げして水没しないように工夫がされているのかも知れません。

スズメはハチを退治してくれるので有用な生物ですが、巣を作る場所が雨樋なので、集水器に詰まって水が流れなくなる原因になります。
また、糞なども周辺に散らしていくので掃除をしていかないと酸によって外壁が錆びたり、汚れが付着して固定化してしまったりと、色々な害が考えられます。

雨樋に入り込む経路は上下の２ヶ所あるので、そこを塞いでいきますが、下手にビス止めをして屋根に穴を開けると雨漏りの原因になるため、本体に傷を付けない方法で防鳥ネットを張ってみました。

防鳥ネット（上方）

折板屋根の上方は比較的容易に対応できます。



カーポート屋根の上方からの侵入経路


この部分に防鳥ネットを設置します


設置終了

防鳥ネット（下方）

折板屋根の下方は少し取り付け方法が難しくなります。



折板屋根の下方からの侵入経路
雨樋部分からワラが見えています。


初期のネットの固定
ネットをマグネットで取り付けてみました


こういうカゴ状に落ち着きまいた


防鳥ネット取り付け終了


クステリアの各メーカーでも、今後はこういう防鳥対応を製品設計とともに対策を盛り込んでいく必要があると思います。
入り込まれた場合でも、掃除やメンテナンスがしやすくなる工夫も出てきます。
特にアルミ製カーポートの雨樋は一体型となっていて部品交換も難しい製品もあります。
雨樋の掃除が難しいアルミ製カーポートです。人間でも手が届かないので、スズメもそこを選んでいるわけです。


折板屋根の場合は意外な場所に隙間ができるので、防虫、防鳥、対コウモリの方策を行っていかなければならないでしょう。
しかも、同じ形状が多数繰り返されるので、その対応ヶ所も単純作業が延々と続くことになります。

製品対応をするのか、グッズ対応をしていくのか・・動物との戦いは果てしなく続きます。

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アルミ製屋根の雨樋修理 ～便利なアルミ樹脂複合板

メーカーが製品の製造中止をすると部品調達が困難となります


「雨が降ると風除室の水がバシャバシャと落ちる」

という問い合わせを受け、現地を調べると、アルミ製屋根の雨樋部分が破損し、そこから雨が漏れ出していたことが判明しました。
雨樋の端部の樹脂部品が劣化、破損していたのが原因です。
もう20年以上前の製品なので、部品自体が調達できません。

そういう時は、最終手段である「部品の自作」となります。



下屋の上に設置された風除室の雨がバシャバシャと落ちてくる・・という問い合わせでした。


樹脂製の端部部分が劣化して跡形も無くなってます。
これじゃあ、雨は落ちますね・・


先ずは、樹脂部材とコーキングを取り去って奇麗にします


紙を当てて形を取ります。
このあたりはアナログですね（笑）
下地も考慮してどういう形状にするかをここで決定します


アルミ樹脂複合板を用意しました
外部での仕様には、このアルミ板が重宝します
加工も容易で強度としてコシもあり、耐久性もあります
汎用部材としては「推し」です


アルミ樹脂複合板に形を写します


アルミ樹脂複層板をカットした状態
養生は最後に取ります
これで準備はOK


現場でアルミ部材を取り付ける下地を本体に取り付けます。
樹脂製胴縁や樹脂製野縁が重宝します。
端材も取っておくと何かと便利です


木口部分に防水用のコーキングをたっぷりと塗ります


自作部材を取り付けます


最後に、部材の周辺部をコーキング処理して完成
樹脂の下地材はわざと隙間を開けて設置していて、そこに防水シールを充填するようにしています。



反対側の雨樋も同様にして修理します


部材の取り付け終了


修理完了。
これで雨が漏らないか様子を見て頂きます



「樹脂」は使用する場所によりますが、10年くらいで劣化して15年もてば良い方ではないでしょうか。
コーキングも基本的には５年が寿命と言われています。
なので、樹脂＋コーキングだと１０年が限界と見ています。
アルミ製の屋根やカーポートはせっかく主たる材料がアルミで長寿命なのに、樹脂部材で耐久年数が半減してしまうわけです。

メーカー部品の保存期間は製造を中止してから５年が基本です。上手くいけば１０年くらいは部材が残っている可能性があります。
よって、製品を設置したら１０年後にメンテをすれば、何とか20年は使用できる計算となります。

20年前はアルミ屋根も比較的安価に設置できましたが、現在の物価高の傾向下では解体費も含めて倍以上の価格になる懸念もあり、補修して使えるならば補修した方が良いと思います。

今回はアルミ樹脂複合板を用いましたが、耐久性から見ればコーキングの方が寿命が短いので、コーキングが切れて水漏れをしだしたら、同じ作業を行えば良いことになり、
アルミ樹脂複合板は２０年以降も存在しているでしょうから、アルミ製屋根は半永久的な寿命を持つことになります。



自作部材の場合は、製品そのものの構造を知っていなければ問題は解決しません。
水が漏れない為のポイントを熟知していれば応用も効くしアイディアも出てきます。

実際やってみると「こんなものか」という簡単なもので、コロンブスの卵なのですが、そこを難なくこなして問題を解決していくのです。

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蛇口が回しずらくなったらレバーハンドルを・・

単水栓でもシングルレバーに交換することが可能です



　　　「蛇口からポタポタと水が止まらない」

・・という問い合わせでお伺いしたお客さんのお宅です。
水栓金具のパッキンの交換を行い、その場で水が完全に止まる事を確認したのですが、後日「やはり水がポタポタと止まらない」と連絡を受けました。
結局、

　　高齢となり蛇口を完全に回して水が止められなくなった

という結論に至り、改善策としての「シングルレバーハンドルへの交換」をお薦めし、施工後はスムーズに水が止められるようになったと好評です。



台所の水栓金具ですが、回すタイプのハンドルです。
キュッと最後まで回しきれず、ポタポタと水が滴り落ちる状態でした。


SANEI　シングルレバー単水栓上部 PR171-13を取り付けました


シングルレバーだと、水を止めるためのパッキンを「テコの原理」で止めるため、回すハンドルのタイプよりも力が少なくて済みます。



手洗い器の水栓金具も・・


手洗い器の場合でも応用は可能です。
フリーのノズルタイプの吐水口にすれば、手洗いの際に水が跳ねない程度の場所で水を出せるので重宝します。


こういったアイディアは、以前に考案した高齢者用フレキシブル・水栓金具の応用です。

ゾウさんノズル - べんりや日記

「ユニバーサル・デザイン」と俗に言われているのでしょうが、高齢者だけでなく健常者でも扱いやすいので、積極的に導入していこうと思っています。
価格もメーカーが用意するよりも比較的安価で済むのでオリジナルの水廻りの設計に適していると思われます。

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ユニットバスのプチ・リフォーム バスパネルの乾式貼り工法

ユニットバスのパネルの模様替えを行いました


毎日使うユニットバスですが、20年以上も使い続けると各所の樹脂部品が劣化していきます。
本体のパネル自体はFRPでも、付属部品は通常のプラスチックで色あせも目立ち、水垢やカビもこびりついてくるので、見た目もだんだん悪くなっていく・・
洗い場の部分だけを交換したいのに、メーカーは本体ごとの入れ替えを提案してきます。ユニットバスの入れ替えとなると概ね100万円以上はかかってしまいます。

今回は洗い場の鏡や棚周辺を模様替えするリーズナブルなプチ・リフォームのご紹介です。
同時に水栓金具や照明もグレードアップします。


工事前のユニットバスの洗い場
プラスチック部品の劣化が目立ってきました






洗い場の棚を撤去し、専用テープを貼ります


バスパネル専用の接着剤を塗ります


アイカの専用接着剤です


バスパネルを貼ります


鏡や棚、水栓金具を取り付けます。
水栓金具は「節湯式」の水栓金具を選びました。


完成です
照明はLED照明としました



工期は約２日。（コーキングが乾くまで使用を控えたいためです）
プチ・リフォームといっても、取り付ける器具によっては最新の機能を備える事ができます。
色の選択やレイアウトも自由ですから自分好みにカスタマイズが可能です。

新品同様のユニットバスとなり、気分を新たに生活を送れること間違いなし！

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浴室アルミ建具の補修 引戸のクッション材の自作

浴室用アルミ建具のパッキン材を入替えました


「浴室のドアが外れてしまった」
という現場へ駆けつけると、引き戸の敷居レール部分がボロボロになっていました。
浴室の場合、建具にお湯が掛かって、その滴り落ちた場所に水たまりができ、長時間放置しておくと木部分が腐って建具の重みに耐えきれなくなり、破壊するという事態になります。
また、腐った木はシロアリを誘うので、その周辺から蟻害が拡がる原因にもなります。

何はともあれ、修理を行わなければなりません。
浴室は毎日使用するので、早急の復旧が必要となります。


敷居が腐って、引き戸のレールが役に立たない状態です


木部を可能な限り取り去り、樹脂胴縁を埋め込みました


水に強いヒバ材を敷居とし、レールを取り付けます
浴室側は水がかかっても腐らないようにアルミアングルを取り付けました


アルミ建具自体の戸車もステンレス製に取り換えて復旧しました


とりあえず、アルミ建具も取りつき、めでたしめでたし
でも、建具の側面に取りついたクッション材が劣化しています



アルミ建具の製作は40年くらい前だということで、サッシ屋さんに部品を調べてもらったのですが、代替部品も無くなっているようでした。（当たり前ですが・・・）
通常の製品は生産中止から10年くらいは部品があるのですが、年代物だと絶望的です。
なので、こちらで代替品を製作しました。
最終的にモノがない場合は知恵を駆使して再現するしかないのです。


左がオリジナルのクッション材。右が今回用意したクッション材です。


アルミ建具の溝にクッション材を入れ込みました。上手く建具の緩衝材として機能しそう・・


建具もピッチりと閉まり、これで、全行程終了。



コロンブスの卵というところでしょうか。一度成功すれば「こういうものか」となってしまいますが、
用途や構造、材料の性質を熟知していないと、こういう代替品は思いつかないと思います。

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スマホ（iphon）で３Dデータを展開する 「オンライン 3D ビューワー」

スマホに３Dデータが表示され、簡易的な形状チェックツールとして使えます！


前回は3DCADのデータをWindouw10の標準ツールを使ってパソコン上で確認する話をしましたが、今回はスマホ（iphon）に応用してみました。
ブラウザ上で動作する「オンライン 3D ビューワー」を使います。

「Online 3D Viewer」

Online 3D Viewer

ブラウザ上で動作するので、アプリ等のダウンロードやインストールを行う手間が省け、ブラウザさえ動けば、アンドロイド系でもios系（iphonやipad）でも使えるという利点があります。

１．オンライン 3D ビューワーをwindowsブラウザで使ってみる

まずは、PCのブラウザ上で使う手順をご説明します。

①３Dデータを用意する
今回は当社で用意した車庫の３Dデータを使ってみます。　ここをクリック
zip形式で圧縮された複数のファイルが入っていますので、解凍してパソコンの作業ファイル上に展開をしてください。

②オンライン 3D ビューワーを起動する
「オンライン 3D ビューワー」はここをクリックすると立ち上がります。



windows10のブラウザに表示される最初の画面


③用意した３Dデータを読み込ませる
今回は中央の枠内にドラックする方法で進めていきます。


真ん中の四角の枠の中にファイルをドラックします
ここでは３Dデータの「〇〇.obj」を入れます

パソコンで展開されたうちの「2.obj」のファイルを中央の枠内にドラックすると、次のような3Dモデルが表示されます。



「〇〇.obj」のデータが立体的に表示されます



左に文字化けしている文字列がありますが、「レイヤー名」が日本語で作成しているため、変な記号として表示されていますが、動作としては問題ありません。
私の３Dは「六角大王」ですが、他の３Dグラフィックツールでも、レイヤーを英語名で表記した方が良さそうです。

④３Dデータに色付けする
「〇〇.obj」は「ワイヤーデータ（線データ）」なので、面の色が灰色に表示されていますが、ここに色付けをするためには、「〇〇.mtl」というファイルを指定します。
指定するのは単純に、「枠内にドラック」するという単純作業で済みます。
パソコンで展開催された「2.mtl」ファイルをドラックすると、色付きの立体となります。



「〇〇.mtl」をドラックすると、面に色付けされます

ここまでいけば、それなりに色付けされた三次元モデルをグルグル色々な方向から見る事が可能になってきますが、
「〇〇.mtl」ファイルは面の色だけでなく、面に張り付けるテクスチャ用の画像ファイルも指定されています。
貼り付けする画像ファイルは「〇〇.bmp」や「〇〇.jpg」「〇〇.png」です。
貼り付けたい画像ファイルを順次「枠内にドラック」していくと、面に柄が貼り付けされていきます。



貼り付ける画像のファイルを順次ドラックしてやると、リアルになります。

アンドロイド系のスマホやクローム系PCはPCの操作編と同様に行えると思われるので、後回しにさせていただきます。（フツーはiphonが後回しなのでしょうが・・）

２．オンライン 3D ビューワーをスマホで使ってみる

さて、PCでの動作が確認できたので、いよいよスマホ（iphon）上で３Dデータを表示させてみます。
手順としてはPC編と何ら変わりはありません。

①データを用意する
前述のPCの時と同じく、当社で用意した車庫の３Dデータを使ってみます。　ここをクリック
若しくは、下のQRコードを読み取ってクローム上でダウンロードします。




②圧縮データを展開する
iphonの「フォルダ」アプリを起動します。「ブラウズ」フォルダの中にダウンロードした圧縮ファイルが入っているので、これを解凍します。



「ファイル」アプリを開いて「ブラウズ」をタップします。
一番階層が上の状態です。
「このiphon内」を選択すると・・




「このiphon内」のフォルダが表示されます。
「chrome」のフォルダを選択します。




「chrome」フォルダ内にある、ZIPファイルを解凍します

圧縮ファイル「１.zip」がダウンロードされているので、これを解凍します。
「1．ZIP」ファイルを「タップ」すると、左隣の「１」というフォルダが出来上がります。この中に３Dデータが入っています。

参考までに、「１」フォルダをタップして中身を確認すると・・


「１」フォルダの中身は３Dデータと貼り付け用の画像データです

このデータはPC用のデータと全く同じものなので、同じ３DデータをPCでもスマホ（iphon）でも使えるという事になるわけです。（それがミソ）
これで準備はOKです。

③オンライン 3D ビューワーを起動する
iphonの場合はここをクリックすると立ち上がります。
若しくは、下のQRコードを読み取ってクローム上で動かしてみてください。






QRコードを読み取ると「chromeで開く」と表示されるので、そこをタップします。


オンライン３Dビューワーが起動します。
PC編で見た画面がそのままiphonに表示されているので、ワクワク感が高まりますね。


PCの画面上と同じ表示になっています


④用意した３Dデータを読み込ませる
②で展開したデータを３Dビューワーに読み込ませます。
PC編では真ん中の枠にフォルダをドラックすれば、３Dモデルが表示されたのですが、Windowsと違ってファイルのドラックが出来ない為、「ファイルを開く」方法を使います。


左上のファイル・アイコンをタップします




メニューが出るので一番下の「ファイルを選択」をタップします


「ファイルを選択」とすると、「ファイル」アプリの画面に移行します。
ここで一番下の「ブラウズ」を選択すると、図のような画面となり、ここで「１」のフォルダ内に入ります。
（iphonだと普段は階層フォルダなど考えずに使用しているのですが、こういうプログラムを走らせている時はパソコンの延長なのだと自覚できます。）


解凍した「１」のフォルダの中に入ります


「１」のフォルダ内に３Dデータが入っています。




PCでは順次ファイルをドラックしていたのですが、ここでは一括で「全てを選択」します。



全て選択したら、右上の「開く」アイコンをタップします。
すると・・


３Dモデルが表示された！


あとは、指で画面をなぞれば、３Dモデルがグルグル回転します。２本指を使うと「視点移動」が可能です。
このプログラムは他の建築系CADソフトの閲覧プログラムに比べると格段にサクサク動くので、作成した３Dデータの表示用・チェックツールとしては申し分がないと考えています。
今回はiphonに焦点を当てましたが、アンドロイド系のスマホやタブレット端末、クロームPC等は、PC操作編とiphon操作編を応用すれば可能になると思われます。

３．スマホが簡易的なCADデータの閲覧装置となる

こういったツールを使う事で、お客さんとの事前の形状打ち合わせが容易となると考えられます。
専用の３D閲覧ソフトやアプリをインストールしなくても手軽に導入できる利点もあります。
ブラウザ上で動くのでPCでなくてもスマホやタブレット端末で幅広く利用できるのも魅力です。

コロナ禍でオンラインの設備が充実してきた背景もあり、便利な時代になったものです。
そのうちに「VR」表示のプログラムも出てきそうですが、３DデータをWindows10，11で標準のOBJ形式にしておけば、VRへもスムーズに移行できると考えています。

Windows10標準の「３Dビューアー」をCAD表示アイテムとして使う - べんりや日記

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新潟県産材の家づくり支援事業「復興支援メニュー」

令和6年能登半島地震で被災した住宅等の再建支援として新たに「復興支援メニュー」が創設される予定です


令和５年度　新潟県産材の家づくり支援事業「復興支援メニュー」のご案内（赤字は追加・変更箇所）
補助対象者：市町村から「罹災証明書」又は「被災届出証明書等」が発行された住宅（車庫、併用店舗部分含む）及び店舗・事務所等について、県産材を使用して再建する大工・工務店等

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猫活に最適！キャットウォークを兼ねた格子の耐震壁

明り取りと猫の遊び場としてのスペースの格子状耐震壁です


「耐震リフォーム」というと、壁を増やして部屋のスペースが狭くなりがちなイメージですが、「格子」を選択する事も可能です。
今回は、格子状の耐震壁を部屋の中央に設け、明かりを確保しながら「猫」の遊ぶスペースとして有効利用した例をご紹介します。



通常の耐震壁は筋違や合板を設置し、「壁」で仕切られるイメージです


こんな感じで合板で仕切られてしまいます




格子の耐震壁にしてみました


角材を相欠きにして直行に組み合わせています




内装を仕上げた状態


部屋の真ん中に耐力壁があっても威圧感がありません
明るさを損ねる事もなく部屋にマッチしています




裏側にキャットウォークを設置してみました



更に「置き畳」を設置してネコ・スペースを充実






耐震リフォームも工夫次第で楽しいスペースが実現できます。
猫活を充実しながら、明かりも確保しつつ、地震に備えられ一石三鳥の耐震リフォームでした。

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「早見表」柱の負担面積５㎡の制約で広い開口を取る方法

早見表を使った場合は柱の負担面積が５㎡以下に制約されますが
工夫次第で大きな開口を取る事も可能です


木造建築物における省エネ化等による建築物の重量化に対応するための必要な壁量等の基準の見直し（案）等の概要（令和５年１２月版）の説明会が開催され、特に柱の座屈に関する大幅な変更がありました。
「早見表」を使った方法が手っ取り早いと思われますが、柱の負担面積が５㎡以下という制限がかかります。



「早見表」を使った設計を行う場合、柱の負担面積が５㎡以下の制限がかかります


開口部は外周部で2.7ｍ（9尺）以下、内側で1.35ｍ（4.5尺）以下という制限がかかります（梁間が2間の場合）。
が、それは理論上の話です。
実際には、２階や小屋（屋根）梁が設けられ、その方向と力のかかり具合を調整すれば、意外に開口がとれます。
今回はその手法を２点ほど紹介します。
　

①受梁を入れる方法

開口部に受梁を設けて、そこで力を分散させます。この方法で２間（3.6ｍ）まで開口を広げられます。



受梁を入れる方法


この場合注意しなければならないのは、２間開口をとった両側は1間以内に柱を設ける制限に変わったという事です。
９尺の間口を２ヶ所とれるところを、受け梁を使う事で、２間１ヶ所、＋１間２ヶ所と形を変えたわけです。

②床梁の方向を変える方法（６ー３ー６の方法）

床梁の方向を変えて、そちらに力を分散する手法です。



床梁の方向を変える方法

実質、5㎡÷0.9ｍ＝5.5ｍとなり、最高5.5ｍまで間口を伸ばすことが可能です。
構造としては、床梁は最初の１本目は６尺飛ばしですが、２本目は３尺という制限がかかり、その次は６尺、次は３尺・・というふうに６－３－６の繰り返しになります。
なので、６－３－６の方法と名付けました。

部屋の真ん中に梁を受ける柱が立つので、ここに制限がかかってしまいます。
ここは間仕切り壁として、６帖が二間取れる形でもいいのですが、部屋の真ん中に柱を二本表しにして、全体で２０帖の広間も提案が可能となってきます。



６－３－６の手法を使えば開口を大きくとった明るい広い部屋も実現可能です



部屋の中央に柱を２本設けてカウンターを作った例

丸柱を挟んだ机 - べんりや日記

構造の視点から設計を行えば可能性が広がります

以上のように、柱の負担面積が５㎡の制約を受けても、工夫をすれば色々な事が可能となってくるわけです。
「表計算ツール」を用いた自由度のある設計をするのか、「早見表」を用いた制限のある仕様の中で工夫をするか・・
または「構造計算」で完全な自由設計とするか。
どの選択をするかは、設計士、工務店の考え方次第でしょう。

いずれにせよ、「ゆきぐに木造住宅設計法」には色々な手法を入れていこうと思っています。

柱の小径の計算に関する見直し（令和５年１２月版）を解析しました　 - べんりや日記

柱の座屈のオイラー式による検証　（令和５年１２月版） - べんりや日記

新しい壁量等の基準（案）に対応した表計算ツール　を作ってみる（令和５年１２月版） - べんりや日記

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新しい壁量等の基準（案）に対応した表計算ツール を作ってみる（令和５年１２月版）

とりあえず、exlelで「表計算ツール」を作ってみました


木造建築物における省エネ化等による建築物の重量化に対応するための必要な壁量等の基準の見直し（案）等の概要（令和５年１２月版）の説明会が開催され、特に柱の座屈に関する大幅な変更がありました。
とりあえず、国交省で用意されたツールを自作してみました。


表紙：導入部



左：国交省のツール　右：自作表計算ツール
壁量計算の部分も再現しています。（オレンジ色の部分）







柱の負担面積を求めている部分



左：国交省のツール　右：自作表計算ツール
柱の負担面積（オレンジ色の部分）を比較すると、ほぼ同じ数値です


自作ツールを作る事で、「国交省の表計算ツール」の内部で、どういう計算をしているのかが分かりました。


まず気が付いたのは
①１階、２階の面積割合が変わっても同じ計算をしている。
②めり込みの検討で決まる可能性がある。

ということです。

①に関しては「下屋を支える１階の場合は軽減されない。」という事になります。



１階の柱は２階の床が載っていなくても同様に計算される


２階が載っているという前提で計算が進められるので、負担面積が小さく出てしまうわけです。
２階がどのように１階に載っているかも考慮しなければならない複雑な場合は個別に構造計算を行って確認する必要があるでしょう。
オーバーハングや梁の中央に２階の柱が載ってきている場合が考えられます。




②に関しては今後も検討が必要がありそうです。

柱120㎜の場合のめり込みとオイラー式による負担面積（㎡）の比較　

柱の部位	めり込み（㎡）	判定	オイラー式（㎡）
２階外周部の柱	21.1	＜	29.49
２階内部の柱	29.07	＜	40.73
１階外周部の柱	7.49	＜	9.53
１階内部の柱	10.53	＜	13.23

となり、柱のめり込みによる負担面積の方が小さい値を示すため、こちらの方が採用されていかないと長期的に柱が沈んでいく可能性が出てきます。

この自作ツールを魔改造して「雪国住宅型ツール」を実現させようと動いています。

柱の小径の計算に関する見直し（令和５年１２月版）を解析しました　 - べんりや日記

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柱の座屈のオイラー式による検証 （令和５年１２月版）

柱の座屈におけるオイラー式の見直しが行われました


木造建築物における省エネ化等による建築物の重量化に対応するための必要な壁量等の基準の見直し（案）等の概要（令和５年１２月版）の説明会が開催され、特に柱の座屈に関する大幅な変更がありました。
国交省で用意されたツールを使っていけば良いのですが、どういった内容なのかを把握しておく必要もあると思い、計算式の解析を行ってみました。


柱の座屈の検証は新たなオイラー式を用いる事となりました



この式は、今まで見た事の無い式なのですが、①と③については現行の座屈の計算式を変形させたものだということが分かりました。
（更に②の式は何度検算しても合わないと思っていたら「横架材間距離L」が「１」にミスプリントされていたのでした。表計算ツールの解説にはちゃんとした式が載っていましたが・・）


①の式の解析




③の式の解析



②の部分は二次曲線となり、新たな式によって検討する事となります。
「柱の小径de」を求める形になっているのですが、このままだと使いずらいので「柱の負担面積Ae」を求める形に変形しておきます。


②の式は、このままだと使いずらいので「柱の負担面積Ae」を求める形にしておきます。



実は、表計算ツールの解説部分に掲載されている式と同じ形です。（なかなかそこまで見る人って居ないんでしょうけど・・・）
どこから導いてきたかを把握しておけば、今後の検討に有効なツールとなります。
以降は、この式を用いて雪国仕様に魔改造をしていこうと思います。

新しい壁量等の基準（案）に対応した表計算ツール　を作ってみる（令和５年１２月版） - べんりや日記

柱の小径の計算に関する見直し（令和５年１２月版）を解析しました　 - べんりや日記

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柱の小径の計算に関する見直し（令和５年１２月版）を解析しました

柱の小径の計算について大きな見直しがありました。
①柱の座屈におけるオイラー式の見直し
②柱の小径基準の見直し
で、ここまで解析をしてるのは初めてのケースだと思います。


木造建築物における省エネ化等による建築物の重量化に対応するための必要な壁量等の基準の見直し（案）等の概要（令和５年１２月版）の説明が開かれました。
2025年までまだ期間がありますが、どうしても外せない部分なので、この解析を行ってみました。


●座屈の理論式による検証（P4～P5）

今回の目玉の一つである「オイラー式」の改定が行われています。
現行で使われているオイラー式も同様の形をしています。
　①λ≦30
　②30≦λ≦100
　③100≦λ
の３ヶ所に分けて、それぞれを近似式にて代用していましたが、今回は②の部分が変わっています。





式のままだと分かりずらいので、グラフにしてみます。
赤線が新たに発表された式となります。





既存のオイラー式の②が直線で補完しているのに対し、今回の②の式は二次曲線でより精密に近い値を出せそうです。
この式は、柱の一つ一つに掛かる荷重の「負担面積（Ae）」を図面より拾い出して、より精密に計算する場合に用います。
解説にもある通り、通常の構造計算を行う場合は現行のままで良いとされています。

②の式を「負担面積Ae」を求める形にしておくと使いやすいです。（下記で行っています）
柱の座屈のオイラー式による検証　（令和５年１２月版）


●必要な柱の小径の基準の見直し（Ｐ４）

目玉の二つ目である柱の小径の基準の見直しを解析してみました。





この式はどこから出て来たのかと戸惑った構造設計士の方も多く居られると思います。
上記のオイラー式が新しくなったので、ここから導きだしているのかと散々式をこねくり回しても、なかなか出てきません。
それもそのはずです。
ここでは現行の座屈の検討の式が形を変えているだけなのでした。
まさかと思ってやってみたら、ビンゴでした・・・


現行の座屈の検討




新しい柱の小径の基準



新しい柱の小径の基準では「負担面積（Ａｅ）」を５㎡として限定し、樹種も「杉の無等級　17.7N/ｍ㎡」としています。
それ故、１階、２階も同様に５㎡しかないので、外周の開口は2.5ｍ（9尺間口）、内側の開口は1.1ｍ（4.5尺間口）という制限が加えられてしまいます。（２間の梁間の部屋とした場合）



柱の負担面積が5㎡に制約されます

（５㎡の制約があっても工夫次第では大きな開口を取る事も可能です）
「早見表」柱の負担面積５㎡の制約で広い開口を取る方法

自由度を求めたい場合は、前述のオイラー式を使った方法で面積を計測する方法を選択した方が良いと思われます。
（国交省では、そのための表計算ツールを用意しています。下記のサイトを参照してください）
新しい壁量等の基準（案）に対応した設計支援ツール（案）の公開｜公益財団法人日本住宅・木材技術センター（公式ホームページ）

この式の解析を始めたのは、屋根雪に関して「積雪荷重は含まない。」という一文が加えられたためです。
雪国の場合の安全を確かめる上でも、基本式の内容を熟知する必要があったわけです。


いずれにせよ、この他に「めり込み」の検討も吟味しなければなりません。
まだまだこういった作業が続きそうです。

柱の座屈のオイラー式による検証　（令和５年１２月版） - べんりや日記

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ゆきぐに木造住宅設計法

積雪を考慮した住宅の設計基準がようやく整いました


2025年より住宅も法改正が施行され、省エネルギー基準や確認申請時の制度が大幅に改変します。
木造住宅においては、４号特例の廃止によって確認申請時に提出する図面が大幅に増えます。
ZEHや長期優良住宅の普及に伴って、木造の設計の見直しが進みましたが、「積雪については関知しない」という結論となり、多雪地域では独自に積雪に関しての検討を行わなければならない事態になってしまいました。
それは、建てる側・・設計する側も重要なのですが、審査する側も何らかの基準が無ければ安全かどうかの判断がつかなくなるわけです。

当社は新潟県のワーキンググループに所属し、何度か意見交換を行いました。
現在は３月には国交省の方針も固まるようで様子見をしている状態ですが、それから積雪についての技術指針を検討するには遅い気もします。

先立って、今までの説明資料や許容応力度設計を見直しながら設計法を検討する作業を行いました。
その成果としての「ゆきぐに木造住宅設計法」がようやく完成しそうです。

内容としては

　①屋根雪荷重の考え方（壁量計算の方法をまとめた）
　②間取りと柱の考え方（部屋と柱の配置の方法をまとめた）
　③構造材の考え方（スパン表の導入）

が主な指針となり、おそらくこれを基にして「仕様基準」を作る方向となるのでしょう。
要は、この仕様書を「確認申請時に添付」すれば済むようにすれば、提出する側も審査する側も作業の簡素化が進み、木造住宅の普及につながるわけです。

柱の小径の計算に関する見直し（令和５年１２月版）を解析しました　 - べんりや日記

柱の座屈のオイラー式による検証　（令和５年１２月版） - べんりや日記

新しい壁量等の基準（案）に対応した表計算ツール　を作ってみる（令和５年１２月版） - べんりや日記

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３×９パネル（サンキュー・パネル）

３×９パネルの特徴


１　通気性
外部パネルに通気層を設けているので、乾燥した新鮮な空気で柱が長持ち！
　
２　耐震性　耐風性
従来の筋違（4.5㎝×12㎝）の1.25～2.5倍で壁量計算ができ、さらに面構造なので耐震性、耐風性に優れています
　
３　防湿、防温、防音
グラスウール100㎜を使用し、音も寒さもシャットアウト！！
内壁も２重貼り（合板＋石膏ボード）なので従来のボードのみの壁に比べて保温性もアップしています
外壁も２重構造（石膏ボード＋通気層＋外壁材）になっているので、保温性、防音性、耐火性に優れています
　
４　増改築が容易
在来木造の柱構造をそのまま利用しているので、壁を解体して増築するのに複雑な計算無しに対応できます
　
５　どこでもクギが打てる
時計や額など下地の位置を気にしないで設置できます
　
６　現場での工期短縮
直接お客様には関係ありませんが、工場でパネルを製造できるので現場で作業する期間が少なくて済みます。結果として製品精度の向上、品質の安定化、現場での残材の少量化が図れます。
　
在来軸組構造（筋違）とパネル構造（面構造）





筋違
　在来軸組構造は、基礎に固定する　”土台”
　　　　　　　　　鉛直荷重を支える　”柱”
　　　　　　　　　横荷重を伝える　”はり、桁”
　　　　　　　　　横荷重を支える　”筋違”　
　からなり、地震や強風などの横からの力は　”筋違”　が受け持ちます。
　部材どうしの結合部分にしっかりした金物（Ｚ金物等）を使って確実な施工をすればかなりの地震でも耐えることができます。

　我が社では、この筋違には米松の４．５㎝×１２㎝を用いて壁量計算をして安全かどうかを判断してきました。壁量計算では２倍、ダブルに入れると４倍の壁量になり、建物に必要な壁長さを確保します。
　在来軸組工法は２×４工法や軽量鉄骨構造に比べて”増築”が容易にでき、将来の住空間の拡張に有効です。




パネル構造
　パネル工法は在来軸組工法の”筋違”の部分がパネルになり、横からの力を受けます。
　関西地震では２×４工法の建物の倒壊が皆無であったのをきっかけに”面構造”が有効であるという考えが広まりました。
　（在来軸組工法でも、しっかりした施工さえしていれば倒壊しなかったのですが．．）従来の軸組構造に面構造を取り入れる”パネル工法”が多く見られるようになったのもこの頃からです。 　
壁倍率も片面に合板を貼ったものは２．５倍、両面の場合は５倍になります（５倍が最高値）。
　パネル工法は、在来軸組工法を使用しているので長所はそのまま引き継いでいます。増築が容易にできるのもその一つです。工場で生産すれば現場での工事期間も短縮でき、コストダウンにもつながります。（材料費は上がりますが．．）



通気パネル
　我が社では独自の”３×９パネル”を開発しました。
　特徴としてはパネル内で通気層を設けているところです。
　木材を乾燥する場合、立て掛けておくと下から上がってくる空気によって自然に乾燥していきます。
　建物の中でも同様に通気層を設ければ、下から入った空気が壁内の湿気を吸収しながら上昇し、外部へと逃がしていく．．壁内の材料が乾燥していれば耐久性が向上します。



　以上の仕様は我が社の大工と一緒にアイディアを出し合って開発したものです

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土台の入れ替え ～新潟県中越地震のまとめ

土台廻りがシロアリに喰われていると構造的に弱くなります。


【シロアリの喰害】
地震によって被災した建物を直していると、シロアリの喰害に気づかずに、被害が広がっていた場面もあります。
シロアリによって構造材や下地材を食い荒らされていると、いざ地震に遭ったときに耐力を十分に発揮できず、倒壊に至る場合も考えられます。
本来は地震の起こる前に「耐震工事」として施工するのが望ましいのですが、復旧工事の際に直しておきたい箇所でもあります。

【シロアリの生態の特徴】
シロアリは人目の付かない場所で活動するため、見えたときはかなりの被害に遭っているケースが多いです。
床下の土中に巣を作り、そこから蟻道（ぎどう＝アリの通る道）を形成しながら進んでいきます。
コンクリートも蟻酸（ぎさん）を出して溶かして穴を開けていきます。
通常は、床の下地である「根太（ねだ）」を食べていくのですが、時には「書類」などの紙製品、「畳」も餌としますので、定期的な整理整頓、掃除をしないといつの間にかシロアリに侵食されています。
シロアリは巣が出来ると半径10～15ｍは活動範囲となるため、お隣に巣が出来ていた場合も注意が必要となります。



シロアリの喰害と生態の特徴



【土台入替え】
シロアリの喰害に遭った場合、土台の入れ替えをお薦めします。
基礎や柱などが絡んでくるため、施工は困難ではありますが、不可能ではありません。

【工事の手順】



補強をしながら施工を進めます




壁の解体
柱も喰われていたため、入替を行います




既存の土台を撤去します




土台の入れ替え終了
檜の土台の両端を「鎌継ぎ（かまつぎ）」で設置しました。
基礎と緊結するために両側にアンカーボルトにて止めています。




構造用合板を打ち付けて耐力壁としました。
今回は地震の応急修理も兼ねているので、できる限り耐力を持たせます




構造用合板の上にラスボード（プラスター塗り用の下地）を貼りました
以降は左官工事に引き継ぎます


【土台入れ替えは知恵と根性で乗り切る】
土台が破壊されてしまい、建物が傾いていると「もう駄目だ」と諦めてしまいがちですが、そこは根性の見せどころです。
ジャッキアップやワイヤーによる屋起こしを駆使していくと、段々治ってきて、「あともうちょっとで住めるようになる」と実感します。

【施工後のケア】
床を塞がないうちにシロアリの薬剤散布による防除、予防策が必要です。
土台に腐りずらいヒノキ材を用いる事も有効ですし、床下地にも杉やヒノキを検討した方が良いと思います。
床廻りに松系の材料を使うと、どうしてもシロアリが入りやすくなってしまう。
床下に潜って定期的に点検が出来るように点検口を設ける等の工夫もご提案します。（我が社の場合は黙ってると自動で付けてる場合が多いですが・・・）

新潟県中越地震 - べんりや日記

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