ダイヤフラム論 | 部材の組み合わせによる構造強化

ダイヤフラム論とは:
ランバー、合板、クギ、接着材には、それぞれ個別の強度があり、通常、それぞれの許容応力度を合計したものが壁や床などの許容耐力として計算されます。ところが、合板、クギ、接着剤、ランバーが接合することによって出来た壁や床は、個々の資材の許容応力度を単純に合計した以上の、プラスアルファの許容耐力を備えるようになります。これを科学的、理論的に体系化し、計算出来るように整理したのが北米発祥のダイヤフラム論です。
 
ツーバイフォー工法の床組は、面材と、外周に配置された梁・桁などの横架材で構成されますが、側根太がフランジとして曲げ応力を、面材がウェブとしてせん断応力を負担する構造となっており、非常に高い水平剛性が得られます。

わかりやすく言うと、H形鋼があの形状になると強度が増すように、ツーバイフォー工法でも、面体が組み合わさることで、全体の強度が増すのです。
 
ダイアフラム ダイアフラムの応力伝達

北米の伝統的な工法として発展してきたツーバイフォー工法の特徴として、構造耐力上主要な役割をなす床は、日本の伝統木造の火打などと異なり、床下張材と根太材の組合せによって力を発揮します。

アメリカでは1930年代より床ダイヤフラムの設計方法が開始されて、その後の実験検証、地震やハリケーンの経験、調査結果でその有効性が立証されてきました。日本では昭和50年「小規模住宅の新施工法の開発」(建設省建築研究所 昭和50年度総合技術開発プロジェクト)のなかで、構造上の安全性の確保と合理的な設計法の基礎資料が報告されています。

 

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