鉄筋コンクリート造の鉄筋量を従来比の20％節約さくら構造(株)が「ファインフレーム工法」を開発環境にも優しく、従来の耐震基準よりも高い耐震性を実現

建築物の構造設計を主力とするさくら構造株式会社（本社：北海道札幌市　代表取締役　田中真一　以下、さくら構造）は、鉄筋コンクリート造建築の鉄筋量を20％節約できる「ファインフレーム工法」を開発いたしました。需要の高い中高層RC造において「建物形状」「層数」といった一定条件を満たすことで、標準鉄筋量80kg/m²以下が実現可能になります。鉄筋量は節約していますが、それでも耐震性は犠牲にならないように、これまで培ってきたコスト最適化技術を活かし、構造躯体費を適正化しながら高耐震高耐久を実現しています。

「ファインフレーム工法」は、さくら構造だからこそできる高耐震かつ高耐久な工法

【ファインフレーム工法の特徴】

ファインフレーム８０は需要の高い中高層 RC 造において「建物形状」「層数」といった一定条件を満たすことで標準鉄筋量 80kg/ m²の RC 構造躯体を実現する、さくら構造独自のゼロコスト高耐震高耐久工法です。構造形式は剛性や強度が上がることで地震に対する抵抗力を高める連層耐震壁を採用し、耐久性に配慮するため、ひび割れ抵抗性能向上仕様を採用しています。

	ファインフレーム80工法	一般的なRC
耐久性	◎	○
耐震性	○	△
コスト	◎	△
施工性	△	△
プラン自由度	○	◎

【開発までの経緯】

構造設計をする際には、耐震基準で定められた構造計算で安全を確認していますが、計算は数多くの仮定条件で成り立っています。仮定条件では不確かな部分が多く、一定の安全性を担保するための配慮、すなわちフェイルセーフ機構を持たせることが構造設計が安心・安全のためにすべきことと、さくら構造は考えています。フェイルセーフ機構は「法隆寺五重塔」で見られる「心柱」と同じく、現代のマンションの「連層耐震壁」にも同様な効果があると分かっており、それらを工法に落とし込んだのがファインフレーム工法です。

連層耐震壁の建物の耐震性

【連層耐震壁(壁フレーム)構造とは】

連層耐震壁とは建物の上から下まで貫く、構造体の壁のことです。柱梁という線材のみを骨組みとする「ラーメン構造」に比べ、耐震壁という面材を骨組みに採用する「連層耐震壁構造」は、建物の上から下まで連続して耐震壁を配置することで、骨組み全体を一枚の板のように一体化することができ、強度・剛性を高めることができます。

【連層耐震壁を使用することのメリット】

1.合理的な力の伝達が可能

建物内で生じる力(建物自体の重量や、積載重量による鉛直力）は全て地盤に伝達されます。柱梁で構成されるラーメン構造では、床や内部の積載による鉛直力を、水平部材である梁を介して柱に伝達する必要があります。連層耐震壁構造の場合は、梁にかかる鉛直力は直下の耐震壁へまっすぐに伝達することができます。建物の上から下まで、力の流れを変えることなくまっすぐに地盤に伝達することができるため、合理的な力の伝達であり、梁部材への負担を軽減することが可能です。

2.建物の変形の制御が可能

建物の各階の変形を均一にすることは耐震性の向上に繋がります。特定の階に変形が集中すると、その階の部材の負担が特別多くなり、最終的に「層崩壊」に繋がります。層崩壊した建物は、崩壊した階の耐震要素は耐力が使いきられてしまっていますが、崩壊していない階の耐震要素は損傷が少なく、耐力が余っている状態になることが多いです。つまり、建物内に数多く耐震要素はありますが、地震に対してきちんと機能したのは極一部に限定されています。

連層耐震壁構造の場合、建物の上から下まで貫くように配置した耐震壁によって骨組み全体が一枚の板のように一体化されているため、特定の層への集中を避けることができます。また、どこかの層で建物が分離してしまう壊れ方ではないため、建物として一体性を維持し続けることができ地震力の再配分ができます。つまり、各階の変形を均一化することで、建物内の全階の耐震要素を無駄なく機能させ、倒壊に対する安全性を各段に向上させることができます。

変形制御のメリットは構造性能だけではありません。建物全体の変形をより小さく抑えることは、地震後の修繕・家具や建具の被害を小さくすることにつながります。一般的に柱梁の線材を骨組みとしたラーメン構造よりも面材である連層耐震壁構造の方が、剛く、部材を極端に大きくすることもなく変形を小さくすることが可能です。

【対応できる建物】

共同住宅やホテルといった建物に対応可能ですが、建物形状や層数によって工法が適用できない可能性があります。

【施工実績】

＜実績1＞

階数：10階建て

施工床面積：3300m²

用途：賃貸マンション

・在来工法からファインフレーム

工法に変更した際の削減結果

躯体工事費　5500万円（31％）節約

＜実績2＞

階数：９階建て