トヨタホームの鉄骨ラーメン構造について解説します！

今回のブログ記事ではトヨタホームの工法(構造)のうちの一つ「鉄骨ラーメン構造」について詳しく解説していくぞい！

トヨタホームの鉄骨ラーメン構造の耐震性や耐久性について知りたい方はこの記事を読めば一発で解決じゃよ！

さて！今回のブログ記事ではトヨタホームの工法(構造)の一つ「鉄骨ラーメン構造」について詳しく解説していくぞい！

うん。全然ちがうよね。普通に考えて。

鉄骨ラーメン構造とは「鉄骨」で出来た「ラーメン構造」じゃ。

ラーメン構造については当ブログでも何度も解説しているんじゃが、覚えているかな？

その通り！
よく公園にある遊具の「ジャングルジム」を想像するとわかりやすいぞい。あのような立体的なフレームに壁を取り付けていくようなイメージ。それが鉄骨ラーメン構造じゃな！

うむ。トヨタホームの鉄骨ラーメン構造は鉄の持ち味である粘り強さが高い耐震性を発揮する構造じゃ。地震には強いよ。

しかもトヨタホームでは、単体でも強い鉄骨造の柱と梁をさらに強固に接合している。トヨタホームの強靭な構造体を「パワースケルトン」と呼んでいるぞい。

そうじゃな！トヨタホームはなんたって世界の「トヨタ自動車」のグループ会社。

独自技術をプラスして非常に優秀な耐震性を誇る構造体になっておるぞい。

と、いうことで鉄骨ラーメン構造の耐震性を深掘りしていこう。

まずトヨタホームの鉄骨ラーメン構造は軽量鉄骨造としては業界トップクラスに太い「最大6ミリ厚・125ミリ角」の太く強靭な柱を採用している。だから、耐震性が高いのじゃ。

一般的に軽量鉄骨造だと「3.2ミリ厚・125ミリ角」のものが多いので、トヨタホームの柱は太くて強靭と言えると思うぞい。

うむ。トヨタホームの柱は1本で「178.4kN(キロニュートン)」の重量を支えることができるのじゃ。
対して100ミリ角の鉄骨は「92.2kN」、125ミリ角の木材は「41.6kN」じゃ。

キロニュートンは重量の単位じゃな。
ま、カンタンにいえばトヨタホームの柱は一般的な100ミリ角の鉄骨のおよそ２倍、125ミリ角の木材のおよそ4.3倍の強さと考えればＯＫじゃよ。

トヨタホームの鉄骨は単体でも非常に強度の高い柱だが、これをユニットボックスとすることでさらに強度が増すわけじゃ。

このようにボックス型にしたものを繋ぎ合せて構造体を造っていくわけじゃな。

柱の単体では「178.4kN」だったのが、ユニットボックス化することで「261.8kN」となり、およそ1.5倍も強度が増すわけじゃ。

トヨタホームのパワースケルトンに欠かせないのが柱と梁を強固に繋ぐ「剛接合技術」じゃな。
トヨタホームでは、鉄骨同士を釘やボルトで固定するのではなく「溶接」によってユニット全体を一体化しているのじゃ。

そういうわけではないが、溶接を現場で行うのは品質が安定しない場合もあるのじゃよ。
だが、トヨタホームはさすがトヨタのグループ会社。ほとんどの住宅部材を工場生産しているため、溶接でもしっかりと安定した品質を保てるのじゃよ。

住宅の構造体の中で地震などの際にもっとも負荷が集中する部分はどこだと思うかね？

正解じゃ！
構造体で特にチカラが集中するのは柱と梁の接合部。
トヨタホームでは、この接合部の強度を増すために「ダイアフラム」という変形防止プレートを内蔵しているぞい。

ダイアフラムがある場合と無い場合を比べると、なんと強度は「約35倍」にもなるんじゃ！

もちろんトヨタホームの鉄骨ラーメン構造は「耐震等級3(最高等級)」じゃ。
しかも耐震等級3の基準値を大幅に上回る性能でね。

耐震等級は3が最高ランクだからね。
一定の基準を超える建物はすべて耐震等級3に分類される。そのなかで、ギリギリで耐震等級3をクリアするものも、大幅に耐震等級3をクリアするものも現状では同じ扱いにはなってしまうよね。

まぁそういうことでいいや。

トヨタホームも制震システムを採用できるぞい！ま、オプションだけどね。
トヨタホームの制震システムは業界初の油圧式オイルダンパーを採用した「T4システム」じゃな！

うむ。さすがトヨタのグループ会社じゃ。
Ｔ4システムは、自動車の路面からの衝撃・振動を吸収する装置「ショックアブソーバー」の発想から生まれた制震ダンパーなんじゃ。

ま、要は地震エネルギーをオイルを用いて吸収するトヨタ独自の制震装置ってわけじゃな！
このT4システムをパワースケルトンに採用することで地震による建物の変形を20～70％も低減できるとしているぞい。

T4システムは１台につきザックリ「15～20万円」前後のオプション料金がかかる。
これを建物の四隅(４か所)に設置することになるので、おおよそ60～80万円前後の追加オプション料金となるかな。

うむ。他社の制震システムと比べると少しだけ高めかもね。
ぶっちゃけトヨタホームはもともとの耐震性が優秀なのもあって、T4システムの採用率は低いようじゃな。

しているぞい。
トヨタホームでは構造体「パワースケルトン」と制震装置「T4システム」の性能を実証するために実大耐震実験を行っている。

兵庫県南部地震(震度7)や、軟弱地盤を想定した予測東海地震(震度7)などのデータを忠実に再現して余震を想定し合計90回の加振を行っている。90回のうち17回は数百年に一度の大地震(震度6以上)の揺れを再現したが、クロスのわずかな切れなどの損傷はあったものの、構造体の損傷はなく大地震の後でも安心して住み続けられる耐震性能が実証されているぞい。

トヨタホームといえば鉄骨住宅。そして鉄の最大の弱点は「サビ」じゃ。
トヨタホームは、自動車メーカーだけあって鉄のことを知りつくしている。トヨタホームで採用している鉄骨も「防錆技術」が活用されている点もポイントじゃよ。

トヨタホームのサビ止め技術は「カチオン電着塗装」じゃな！

カチオン電着塗装とは、トヨタのクルマ造りの技術とともに培われてきた防錆び技術。塗料の入った電着槽に鉄骨をまるごと浸して、耐久性の高い樹脂塗料を電着させることで鉄骨表面をまるっとガードするのじゃ。

鉄骨の裏側や小さな部品に至る部分もムラの無いサビ止めを施している。だから、トヨタホームの構造体は耐久性が高く長持ちするんじゃよ。

塩水噴霧、乾燥、湿潤を繰り返し60年を想定した実験でもサビの発生はなかったようじゃ。

なお、品確法の評価方法基準に沿った計算で構造体自体は「100年相当の耐久力」と認められているぞい。

前回のトヨタホームの記事でも述べたが、鉄骨ラーメン構造(シンセシリーズ)は「住宅部材のおよそ85％を工場生産」しているのじゃ。だからトヨタホームではバラつきのない品質が安定して住宅を提供できるのじゃ。

さすが自動車メーカーってところじゃな。

家づくりもクルマ造りと同じように徹底的に効率化されているわけじゃ。
だから、工期もめちゃくちゃ早い。おおまかな家のカタチだけなら、なんと６時間で出来てしまうぞい。

なにせユニット工法だからね。現場では工場で造られたユニットを組み上げるだけだから早いのじゃ。
屋根の防水工事まで１日で終わってしまうので、構造体が雨に濡れてしまうリスクもほとんどないのじゃ。

建物の大きさや仕様によって異なるが「だいたい45日間」で完成するようじゃな。
一般的な木造軸組み工法の家は「だいたい120日間」かかるので、およそ２ヶ月以上も工期を短縮できる計算になるぞい。

トヨタホームの鉄骨ラーメン構造は強靭な構造体のため、柱や壁の制限が少ない。
つまり、ひろいリビングや高天井や吹き抜け、大きな窓など開放的な空間を実現しやすい工法でもあるのじゃ。

最大で35畳の柱なしの大空間が実現できるぞい！

一般的な木造軸組み工法では家の外周40mに対して構造耐力上外せない壁が「20ｍ」あるのに対して、トヨタホームの鉄骨ラーメン構造では耐力壁が不要。だから、広い大空間や大開口の窓が実現できるのじゃな。

鉄骨ラーメン構造で建てられるのは以下の商品モデルじゃ。

基本的にトヨタホームでは「エスパシオシリーズ」以外の商品モデルは鉄骨ラーメン構造で建てることになるぞい。