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住宅の種類と構造について。

 2019/03/08 DIYの基礎知識
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私たちが住んでいる住宅には幾つかの種類があり、それぞれの種類で構造に
違いがあります。

構造の違いによって、それぞれの住宅には特徴があります。

住宅の種類や構造について知っておくといろいろな面で役に立ちます。

住宅の購入、増築、改築、またDIYでお住まいの住宅に何かをしたいときなどに
構造の知識が必要です。

この記事では、日本の主な住宅の種類と構造についてご紹介します。

この記事を書いた人
山根良治 DIYアドバイザー


.

日本の住宅の種類と構造

住宅の種類の分類のしかたには幾つかありますが、ここでは住宅に使われている
主な構造材料によって分けてみます。

日本の主な住宅には次の5種類があります。

木造在来工法住宅、ツーバイフォー工法住宅、プレハブ工法住宅
鉄筋コンクリート住宅、鉄骨住宅、の5つとなります。

木造在来工法住宅

木造在来工法住宅は、伝統的な日本古来の木造建築工法のひとつです。

木材を軸組みとして、柱、梁を現場で大工さんが組み立てていく建築工法で、
木造軸組工法とも呼ばれています。

このように 木造在来工法住宅は、 柱や梁(はり)などの軸組み構造によって
家全体を支える構造となっています。

したがって設計や増改築が比較的行いやすい建築工法といえます。

これに対して、木材で枠を組んで構造用合板を釘付けしてパネルを作り、
パネルで壁や床をつくり家全体を支える工法を枠組壁工法といいます。

枠組壁工法の代表的な住宅が、次にご紹介するツーバイフォー工法住宅となります。

木造来来工法住宅の構造の要素は、基礎、床組、軸組、小屋組の4つの構造体から
成り立っています。

4つの構造体を簡略化して描くと次の図のようになります。

つぎにそれぞれの構造体についてご紹介します。



基礎

基礎は構造体の一番下にあり、構造体全体を支えている重要な部分となります。

一般的に基礎は、鉄筋とコンクリートで造られています。

鉄筋は完全にコンクリートでおおわれており、鉄筋が外部に露出することは
ありません。

基礎には、布基礎(ぬのきそ)、べた基礎、独立基礎の3つがあります。

布基礎

布基礎は、逆Tの字型をしている基礎になります。

建物の外周部と主要な耐力壁などの直下に設置され、鉄筋コンクリート製で
途切れることなく繋がっています。


布基礎は、地盤を掘り割栗石で固め、その上にコンクリートを打設し、その上部
に設置されます。

布基礎のコンクリートを打設する際は、上部にアンカーボルトと呼ばれる鉄製の
ボルトが埋め込まれます。

このアンカーボルトと床組みの最初に設置される土台と連結されます。

また布基礎には、一定の間隔で規格で定められた大きさの換気口が設置されています。

外周部の換気口にはネズミなどの小動物が侵入しないようにスリット状に穴が
あいた金属製の仕切りが取り付けられています。

べた基礎

布基礎は建物の外周部と主要な耐力壁などの直下のみに鉄筋コンクリートを
打設して立ち上げています。

これに対しべた基礎は、建物の外周部の内側全てに鉄筋コンクリートを打設し、
外周部と主要な耐力壁などの直下を立ち上げています。

このようにべた基礎は、建物の荷重を広い面で支えている構造となっています。

地盤の湿気が多い場合や、地盤が軟弱な場合に採用される基礎です。

独立基礎

布基礎やべた基礎は、連続してつながっている基礎です。

これに対し独立基礎は、単独で独立している基礎になります。

独立して建てられている柱やベランダなどの柱を受けるのに使われる基礎です。

独立基礎は、単独で独立していますが、地面の下で地中梁と呼ばれている梁で
つながれている場合もあります。

床組

床組とは、住宅の床を構成する構造部材で造られています。

床組の構成部材は、1階ぶぶんでは、根太、大引き、床束、根がらみ、束石、
2階ぶぶんでは、床梁、根太などとなります。

1階部分では、まずコンクリート製の束石が910mm間隔で配置され、
その上に床束が立てられます。

そして床束の上に大引きが乗せられます。

大引きの大きさは9cm角程度で、同じく910mm間隔となります。

その上に根太が大引きと直交する形で配置されています。

根太の大きさは、4cm~4.5cm角ほどの寸法で、部屋の種類によって455mm間隔、
又は303mm間隔で配置されています。

2階の部分では、まず床梁(ゆかばり)が配置され、その上に根太が直交する
ように配置されます。

床梁の大きさは床梁が架けられるスパンによって変わり、厚みは12cm程度で
高さが12cm~36cmくらいまで使われます。

直交する根太の大きさは、4.5cm×9cm~10.5cmくらいのものが使われます。

根太が配置させる間隔は、1階の場合と同様です。

床の種類

床材を張る方法には、根太の上に直接フローリングを張る方法と、根太の上に
合板を張り、その上にフローリングや畳などを張る方法があります。

根太の上に直接張る工法を根太張り工法、合板の上に張る工法を下張り工法
といいます。



軸組

軸組とは、住宅の壁を構成する構造部材となります。

軸組を構成する構造部材は、土台、柱、桁、胴差し、窓台、まぐさ、筋違い、
火打ち、などになります。

土台

土台は鉄筋コンクリートの基礎の上に置かれる最初の木材で、水平に置かれています。

土台と基礎は、アンカーボルトによってしっかりと結合されています。

大きさは、10cm~12cm角で住宅の重量を基礎に伝える役目をしています。

地面に近いので湿気の影響を受けやすいため、一般的に防腐、防蟻処理を
施されたものを使用します。

柱は、土台、胴差し、梁、桁などの横架材の間に設置させた垂直材で、軸組の
重要な構造材となります。

柱には、建物の四隅などの重要な部分に1階から2階までを1本で通している
通し柱(とおしばしら)。

階ごとに独立している管柱(くだばしら)。

それらの間に設置されている間柱(まばしら)の3種類があります。

胴差し、梁、桁

胴差しは、1階と2階の間に設置されている横架材となります。

桁は、柱の上部で水平につないでいる横架材で、桁にたいして直交方向に
渡された横架材が梁とよばれます。

窓台、まぐさ

窓の水平材の内、下側にあるのが窓台、上側にあるのが「まぐさ」となります。

サッシや窓枠の下地材として使われます。

筋違い、火打ち

筋違いは、軸組の柱と柱の間に斜めに設置された補強材で、垂直面に対する
横からの力に抵抗するための構造材です。

火打ちは、水平面の力に抵抗するための構造材となります。

壁の種類

壁は造り方によって、真壁(しんかべ)と呼ばれる壁と、大壁(おおかべ)と
呼ばれる壁があります。

真壁は、柱と柱の間に、少し引っ込めて壁を作る方法です。

したがって、柱は壁の中に入りませんので、柱が見える壁のつくり方です。

和室の場合の典型的な壁のつくり方となります。

以前は竹を編んだり、すき間をあけて板材を取り付けたりして下地材を作り
その上に塗り壁材を塗っていました。

現在は、石膏ラスボードと呼ばれる下地材を取り付け、その上に、しっくい、
珪藻土(けいそうど)、繊維壁などを塗ります。

これに対して大壁は、柱も壁の中に入れて壁をつくるやり方となります。

したがって大壁の場合は、柱は外からは見えません。

洋室の場合の壁のつくり方となります。

柱、間柱、胴縁で下地材をつくり、その上に石こうボードや合板を張り、壁紙や
木製の壁材などを貼って仕上げます。

小屋組

小屋組は、住宅の屋根部分を構成する構造材となります。

小屋組の構造部材には、垂木(たるき)、棟木(むなぎ)、母屋(もや)、
小屋梁(こやばり)、小屋束(こやづか)、小屋筋違い(こやすじかい)などに
なります。

垂木は、かわらなどの屋根材を取り付ける野地板(のじいた)を支える構造材で
棟から軒にかけて設置された斜めの部材です。

棟木は、一番上の棟の部分に設置された垂木を受ける横架材です。

棟と軒の中間に設置された横架材を母屋といいます。

小屋梁は、小屋組全体の荷重を支える横架材で、曲げ強度の強い大きな部材が
使われています。

小屋束は、小屋梁の上に垂直に設置され、棟木、母屋を受ける部材です。

小屋筋違いは、小屋束同士をつないでいる部材で、小屋束のズレやゆがみを防止
する部材となります。

屋根の種類と形状

屋根は、タルキの上に野地板(のじいた)や合板などを張り、次に防水紙などを
張り、その上に瓦やスレートなどの屋根材がおかれます。

屋根の形状には、切妻(きりづま)、寄棟(よせむね)、入母屋(いりもや)、
方形(ほうぎょう)、片流れ(かたながれ)、しころ、陸屋根(ろくやね)
などがあります。



ツーバイフォー工法住宅

ツーバイフォー工法住宅は、北米において長い歴史を持っている木造住宅の
建築工法です。

ツーバイフォーとは、「2インチ×4インチ」ということなのですが、
使用される主な構造材の断面寸法が、2インチ×4インチであることから
こう呼ばれています。

またツーバイフォー工法住宅は、枠組壁工法とも呼ばれています。

構造材によって組まれた枠に構造用合板を釘付けしたパネルを組み立てて
壁や床を造る工法のためです。

2インチ×4インチ は、1インチを25mmとして換算すると50mm×100mmですが、
この寸法は、丸太から製材したときの寸法となります。

実際に使用されるまでには、表面加工と人工乾燥されますので、
私たちが目にするときの寸法は、約38mm×89mmとなっています。

2×4の他に、2×6、2×8、2×10などの材料が使われており、
とくに幅の広い材料は、曲げ強度が必要な横架材に使われています。

日本では、1970年代に三井ホームさんによって導入され、その後多くの
ハウスメーカーに採用されています。

ツーバイフォー工法住宅の特徴

ツバイフォー工法の住宅には次のような特徴があります。

● 在来軸組工法の線構造にたいして、枠組みと構造合板による面構造である。

● 面構造のため、耐震性に優れている。

● 面構造によって壁や床が造られるため、気密性に優れている。

● 木材は規格化され、種類も少なく、釘と金物で接合するため、複雑な接合は
不要である。

● 面構造のため、リフォームに制限がある。

ツーバイフォー工法住宅の構造

ツーバイフォー工法住宅の主な構造材は、4×4、2×4、2×6、2×8、2×10
2×12 の6種類となります。

接合には、専用のCN釘と呼ばれる専用の色のついた4種類の釘が使われます。

4種類の釘は長さがそれぞれ異なっており、使用する部分が決められています。

釘を打った後からでも釘の色(長さ)を確認することができます。

そして数種類の2×4用の専用金物を使用します。

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