木構造の構法のひとつである木造軸組構法(もくぞうじくぐみこうほう)は、日本で古くから発達してきた伝統工法(でんとうこうほう)を簡略化・発展させた構法で、在来工法(ざいらいこうほう)とも呼ばれています。
構造用合板の壁や床(面材)をフレーム状に組まれた木材に打ち付けて支える構造が
木造枠組壁構法ですが、それとは違い木造軸組構法では、主に柱や梁といった軸組(線材)で支えます。それだけ設計自由度がきく工法です。
木造軸組構法の原形は、竪穴式住居に見られます。柱を立てて桁を支え、その桁に梁を架けて主要な構造としています。
太古の頂部が二又の自然木の柱に桁や梁を架けて縄で縛って固定する接合方法から、縄文時代前期には木材を加工する技術が出現したと見られ、道具と木材加工技術の進歩とともに継手・仕口などほぞ・ほぞ穴を利用した、より合理的な接合方法が用いられるようになりました。
在来工法はこうした伝統的な構架・接合方法を受け継いていますが、伝統工法が粘りで揺れを吸収する柔構造であるのに対し揺れを受け止める剛構造となっているなど、異なる点も多く、基礎の構築、土台の設置、基礎と土台の緊結、筋交いの多用や各種ボルトやプレートといった補強金物の使用など多くの技術は昭和時代後期以降から発達したものであります。
また、こうした技術は耐震基準の改正などにより大きく変化しており、他の工法に比べ耐震基準改正前後で構成要素が大きく異なるのが特徴であります。主要な構成要素は以下の3つに分けられます。
<主要部分>
木造軸組構法は伝統工法から引き継がれた継手・仕口といった、ほぞ・ほぞ穴による接合方法を基本としています。
ただし、柱は伝統工法より細めで、柱を貫通させて水平材を通す貫も殆ど用いられなません。このため、接合部は伝統工法より脆弱な傾向にあり、殆どで金物により強化されています。
また、伝統工法ではまれであった筋交いが多用され、建築基準法でその使用が義務づけられています。近年は木造枠組壁構法である耐力壁の使用が義務づけられており、現在の在来工法は厳密には木造軸組構法ではなくなっています。
<小屋組部分>
屋根構造は「小屋組」と呼ばれ、主要部分の上に設置する構造物であります。小屋組は主要部分の柱に桁や梁を架け、梁の上に束を立てて、その上に母屋と棟木で斜面を形成し垂木を取り付けて屋根を葺く構成を基本としています。
その構造は主に伝統工法を引き継ぐ和小屋と西欧建築の構法を取り入れた洋小屋の二つに分類されています。和小屋は形状・大きさの柔軟性が高く、現代の木造軸組構法住宅の多くに用いられています。洋小屋は強度に優れる構造であるため大きな屋根空間を構築するのに用いられることが多いです。
■和小屋
和小屋は、主に折置組(おりおきぐみ)と京呂組(きょうろぐみ)の2つがあります。折置組は柱の上に直接「小屋梁」を架け、その上に「軒桁」を渡す形式で、京呂組は逆に柱の上に「軒桁」を渡し、その上に「小屋梁」を架ける形式であります。(なお、図は京呂組)。
折置組は小屋梁と軒桁の接合に「渡りあご」と呼ばれる両部材に掘られたホゾを噛み合わせる仕口を基本としており、強度に優れるが加工には手間がかかるため、かつては主要な構法であったが高度経済成長頃からあまり用いられなくなっています。
京呂組は現在の主流な構法で「蟻落とし」と呼ばれる軒桁に掘られたホゾに小屋梁材を落とし込む仕口であるため、加工が折置組よりも容易である反面、部材の接合が弱く羽子板ボルト等の金物で補強する必要があります。
京呂組の基本的な構成は、柱の上に渡した軒桁に小屋梁を1間(1.8m~2m程度)間隔に渡し、梁の上に小屋束を半間(90cm程度)間隔に立て、上に母屋・棟木を渡す。小屋束・棟木・母屋の継手部分には、釘や鎹(かすがい)を打ち、小屋束・母屋・梁・棟木に小屋筋交いを打ち付けて、剛性を強化する。母屋・棟木上に垂木を一定間隔に並べれば屋根の斜面が完成します。なお、梁の長さは2間(3.6m)程度が標準的であります。
■洋小屋
洋小屋は、真束組や対束組等がある外来の組み方である。平面トラスを組むので梁間を和小屋に比べ広くすることができ、強度上必要な柱の数を比較的少なくできるので、和小屋に比べて部屋の空間や屋根裏の空間を広くとることができます。
洋小屋の基本的な構成は、柱の上に渡した敷桁に、合掌・真束・ろく梁・吊束・小屋方杖等の部材でトラス構造を形成する。この上に母屋・棟木を渡し、垂木を一定間隔に並べて斜面が完成します。
<基礎部分>
この方法はツーバイフォーと違い、設計上の制限が少ないこところが特徴です。
ツーバイフォー工法と比べてどちらが優れているかは、一概に言えなく、
施工業者の技術力によるところが多いです。
古くからある工法なので木造住宅の建設会社ほとんどが施工でき、業者の選択肢が多い。 | |
広く扱われている工法なので、部材類を豊富に揃えている会社が多い。 | |
耐震性に優れており、開口幅(出入り口の幅)が大きく取れる。 | |
将来の変更や改造が一部を除いて比較的容易にできる。 | |
増築も将来的に可能である。 | |
真壁造り(柱・梁現し)がであるため、木の良さを表現できる。 | |
真壁造りであるため、木が持っている調湿効果を発揮できる。 |
ツーバイーフォー工法などに比べると大工の手間料が比較的多くなる。 | |
金物の使用による施工が為されれば耐震性能は問題ないが、ツーバイフォー工法と比べ、揺れの大きさはある。 | |
ツーバイフォー工法と比較して工期がかなり長い。 | |
ツーバイフォー工法と違い、システム化していないので、施工業者の技術によりばらつきが出る。 |