地震と住宅の新常識
基礎梁（地中梁）とは？強固な家づくりに基礎梁が選ばれる理由を知るのインデックス
家の土台となる基礎は、建物の構造で重要な役割を担います。地震の多い日本では特に、高い耐震性を必要とする基礎の施工に、手を抜くことはできません。
木造住宅の基礎の中でも、安全性を高めるために選ばれるのが基礎梁です。基礎梁はさまざまな条件でかかる力を、建物に損害を与えないよう分布してくれます。
この記事では、耐震性の向上に欠かせない基礎梁について詳しく解説します。普段、あまり触れることがない建物の基礎という分野。理解することで、安心・安全な家づくりへの知見が深まります。ぜひ参考にしてください。
基礎梁は、建物の基礎の一部で、地面の中に作られる横向きの梁のことです。建物が傾いたり沈んだりするのを防ぐ役割を果たします。地中梁と呼ばれることもあります。
独立した形態の基礎の場合、基礎梁は基礎同士をつなぐ働きをします。
ベタ基礎（面状の基礎）と基礎梁を組み合わせて施工することもあります。
基礎梁は、木造住宅の基礎部分を強固に連結し、構造全体を一体化してくれます。これにより、地震の揺れによるねじれや歪みを抑え、建物全体が安定しやすくなります。
ベタ基礎とは、建物全体の底部を支える基礎です。建物の下全体に鉄筋コンクリートを敷きつめるように打設し、厚みのある板状の基礎（スラブ）として作られます。
ベタ基礎は、建物を「面」で支えるため、地震などの水平力に対して強い耐性を発揮し、建物の荷重を広く分散することができます。地盤の影響も受けにくいため、軟弱な地盤にも適した基礎です。
現在、木造住宅において一般的に多く採用されているのは、このベタ基礎です。
さらに強度や耐震性を増すために、ベタ基礎の下に基礎梁を設置する方法があります。
基礎梁は、面状のベタ基礎のみでは補えない、建物の主要な柱や壁の荷重を集中して支える役割をします。これによって、地盤が不均等に沈んでしまったり、建物が傾いたりすることを防ぐことが可能です。
また、住宅の床下には設備点検のために人が通る「人通口」を作らなければなりません。人通口は、ベタ基礎から床面までのコンクリートの「立ち上がり」の一部を開口して作ります。基礎の一部である「立ち上がり」が人通口により分断されることで、開口した部分の強度が弱くなってしまうことに。
そこで、立ち上がりが通る箇所の下部に基礎梁を施工すれば、人通口にかかる力を基礎梁に分散することができ、強度上の心配がなくなります。
基礎梁のない一般的なベタ基礎と、基礎梁を施したベタ基礎とでは、耐震性や地盤への耐力、耐久性に大きな差が生じるといえます。
木造住宅における基礎梁は、ベタ基礎との併用で設置されることがほとんどです。この場合、基礎梁とベタ基礎は同時に施工されます。ここでは、基礎梁とベタ基礎を併用する基礎の施工方法を説明します。
①地面を掘削・埋め戻して基礎の土台を作る。主な間取りごとにブロック状に土を盛り、ブロックとブロックの間に基礎梁となる溝を形成する。
②作業をしやすくするための捨てコンクリートを施した後、基礎梁部分、およびベタ基礎のスラブや立ち上がりに鉄筋を配置する。
③その後、建物の四方を型枠で囲み、コンクリートを流し込む。
このように、基礎梁はベタ基礎と同じく、鉄筋コンクリートで作られます。
基礎梁に用いられる鉄筋は、建物全体の荷重を支える役割を果たします。そのため、緻密に組み立てられ、適切な間隔で配置されます。その後、鉄筋を包み込むようにコンクリートを流し込み、硬化させます。
基礎梁に使われるコンクリートには、鉄筋を保護する役割があります。土台の土の中には水分が含まれていることが多く、その水分が鉄筋に触れると錆びてしまうことに。これを防ぐために、鉄筋の周りに50mm以上の厚さでかぶせて覆うよう、コンクリートを流して固めます。この「かぶり」と呼ばれる部分が、鉄筋を湿気や外部の影響から守り、基礎梁を長持ちさせます。
建物の土台を強化する基礎梁。以下のような理由で地震対策に有効です。
・基礎梁により基礎部分を連結し構造全体を一体化することで、地震の揺れによるねじれや歪みを抑える。
・地震の揺れにより建物全体にかかる力を均等に分散。一部に過度な負荷がかかることを防ぐ。
・地震の横揺れ（水平力）に対する剛性が高まる。
・土台の沈下や変形を防ぐ働きがあるため、地震後の崩壊や傾きがおこりにくい。
・柔軟性が高く揺れを吸収しやすい木造住宅を、基礎梁が補完する。これにより、建物全体が揺れを受け流し、倒壊を防ぐ。
基礎梁を備えることは、木造住宅の地震対策において、非常に効果的だと言えます。
建物の基礎、特に基礎梁の重要性についてお話してきました。この基礎設計において、安全性への信頼の源となるのが「構造計算」です。どういうことか、解説します。
構造計算とは地震・風・積雪・自重などのさまざまな力に対し、建物が安全に耐えられる設計になっているか、数値的に解析・確認する方法です。
鉄骨造やRC造の建物においては実施されますが、一般的な木造住宅では必須ではないため、ほとんど行われません。
一方SE構法では、木造住宅においても全棟に構造計算を行っています。建物だけでなく基礎においても、地盤調査に基づく構造計算を実施。建物の上部構造から基礎構造へ伝わる力の分布を明確に算出し、この結果に応じて基礎梁を配置します。
特に、SE構法が得意とするビルトインガレージなどの大空間では、地面下からの圧力により基礎に反りが生じないよう計画することは欠かせません。構造計算により、梁の断面や主筋の本数を決め、慎重な設計を行います。
複雑な構造物や現象の動きなどを数値的に計算する方法に、FEM解析（有限要素法）という方法があります。実験が難しい場合でも構造の強さや動き方を詳しく予測できるため、精密な分析が必要な場面で不可欠な技術です。
SE構法では、建物はもちろん基礎においても、想定される外力によってどのような応力が生じるかを、FEM解析により確認しています。
建物を建てるときには、地盤が支える力（地耐力）が建物や構造物が地面にかける力（接地圧）を上回らなければなりません。また建物基礎の耐震性の向上には、個々の地耐力や地域特性などを総合的に判断することが求められます。FEM解析により、それぞれの場合において伝わる力を解析し、一棟一棟の構造計算をしていきます。
また従来、木造住宅で基礎を構造計算する際には、基礎梁と耐圧版（ベタ基礎のスラブ部分）のそれぞれにかかる建物の負荷を、別々に計算していました。しかしSE構法では、FEM解析を用いて基礎梁と耐圧版を合わせ、立体的に計算しています。
耐震等級には1〜3があり、等級3には等級1の1.5倍の耐震性があります。耐震等級3は、数十年に一度発生する中規模の地震に対して全く損傷しない、さらに、数百年に一度発生する大規模な地震でも建物の倒壊や崩壊を防ぐことを目標とした指標です。消防署や警察署など防災拠点となる建物は耐震等級3を有しています。
SE構造の木造住宅は、高強度の集成材を使用し剛接合した強固なフレーム構造。その構造の強固さと高い耐震性は、精密な構造計算で裏付けされています。これにより、耐震等級3を確実に取得することができます。
構造計算を根拠とした耐震強度を誇るSE構法の家。さらに構造以外にも特筆すべき性能があります。
長期優良住宅は2009年に施行された、国が定めた基準を満たす住宅に対して行われる認定制度。省エネルギー性、劣化対策、維持管理や更新の容易性など、9項目の認定基準があります。
SE構法では、この制度が施行される以前からこれらの各認定項目への取り組みに注力し、長期優良住宅を作り続けてきました。現在も、この認定基準をもとに性能の高い家づくりをサポートしており、長期優良住宅の認定を問題なく受けることができます。
SE構法で建てた家には、基礎と構造躯体・金物が原因で生じた住宅の損傷を保証する「SE住宅性能保証制度」が設けられています。
完成引き渡し後、10年間は無償保証。10年経過後に指定された検査メンテナンスを行う場合はさらに10年間の保証延長があり、最大20年、構造性能を保証します。
損傷の判定基準も、柱や壁の鉛直部材に1 ⁄ 120以上の傾斜を確認した場合など、厳しい内容です。
この保証制度は、SE構法の家を自信を持って提供できることの証です。
建物の構造において、基礎はとても重要です。基礎構造の一種である基礎梁は地中梁とも呼ばれ、建物の傾きや沈下を防ぐ重要な役割を持っています。
一般的に、木造住宅で用いられる基礎はベタ基礎です。ベタ基礎とは、建物の底一面にコンクリートを打設して作る、広い板状の基礎。耐震性に優れていますが、かかる荷重に対して平面のみでは耐性が不足する場合もあります。
そのため、基礎梁とベタ基礎を融合させた基礎にすることで、荷重の分散ができ、地盤の不均等な沈下や傾きも防ぐことができます。基礎梁は、耐震性の向上に効果的な構造部材です。
施工は、ベタ基礎と同時に行います。鉄筋を配置しコンクリートを流し込んで作る施工方法です。
SE構法では、建物のみならず、基礎部分からの構造計算を全棟に実施。各々の土地の地耐力などをFEM解析により解析、結果をもとに計算を行います。そうして一棟一棟を設計することで、耐震等級3を問題なく取得する住宅を提供します。
また長期優良住宅の認定や、独自で最大20年構造性能を保証するなど、多岐にわたり耐久性のある住みやすい家づくりを追求しています。
SE構法は、木造住宅の構造技術です。丈夫な材料とラーメン構法による強い構造躯体と、一棟一棟に対する基礎から上部までの厳密な構造計算を行う点が最大の特長です。私たちの特長を是非ご覧ください。
株式会社エヌ・シー・エヌが開発した構法で、集成材とSE金物による堅牢な構造媒体を持ちすべての建造物に対してひとつひとつ構造計算（許容応力度等計算）を行うことで、
を同時に実現できる構法です。
（施工は全国の登録工務店でしか行うことができません。）