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日記

音楽室自体のメカニカルアースに地中梁工法と耐震構造

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2017年09月19日

昨日の日記までの平蔵の音楽室と母屋状況です。



母屋部分には床下を設けるので、基礎コンクリート地盤の上に文字通りの基礎を作る型枠工事が完了しました。

ところでこの音楽室の基礎内の台形部分
これは「地中梁(ちちゅうばり)工法」というそうです。
まず民間住宅では用いられない工法だとか。






わかりやすい解説 図解を見つけました。


基礎はもっとも耐震構造で大切な工事といえます。
一般的な住宅の「ベタ基礎」「布基礎」は地中の立ち上げ部分を梁構造としていますが、平蔵宅は「地底岩盤までのパイル打ち」に加えて「地中梁工法」です。
※上記の写真の溝のある部分が地中梁となります。

シンプルに構成された地中梁は、基礎下部にある地盤改良部分に住宅の荷重をバランスよく分散することができ直下率100%、偏心率0.14%を確保でき、基礎の立ち上げ部分に人通口や開口部がある場合でも、補強する必要がないほど強固な構造で耐震性が保たれるのが特徴です。

これではわかりにくいですが、音響的にもアンプやスピーカーのシャーシの補強、支点の明確化、ピンポイントベースら同様のメカニカルアース思想ですね。

音楽室はこの地中梁の下にさらに10mのパイルで地中岩盤と連結されているのでさらに強度を何倍も上げているのが特徴となります。

もっとわかりやすい解説は以下のようです。
■地中梁

杭基礎の役割としては、その建物の荷重をしっかりと杭(=支持層)に伝えるというものがあります。

この考え方はどの基礎でも同じで、杭に並んで建物の土台を形成する非常に重要な要素のひとつと言えます。

ただし、建物の荷重を杭に伝えるという役割をしっかりと果たす為には、杭基礎だけではちょっと足りないんです。

という訳で、今回は杭基礎の他にある構造体の種類について書いていく訳ですが…

それが今回説明する地中梁です。「ちちゅうばり」と読みます。

杭基礎というのは、建物の土に面する部分に施工されるのが普通です。

建物の荷重を支えるようなものですから、建物の足元にあるのはごく自然なことだと思います。

そして平面的な位置は建物の柱付近、もっと言えば柱の中心あたりに配置されます。

建物の鉛直方向の荷重は柱によって伝えられる訳ですから、その荷重を伝える基礎が柱の下にあるのは当然ですよね。

このように、柱から伝えられる建物の荷重は、そのまま基礎に向かって鉛直方向に伝えられる訳です。

と、ここまでは何となく感覚的に理解出来るでしょうか。

次に、少し分かりにくいかも知れませんが、椅子を例にとって地中梁の役割を書いてみたいと思います。

例えば椅子の脚を考えた時に、それぞれの足が座っている人の荷重を床に伝える、ということは分かりますよね。

だけど、その脚が細くなるほど、また長くなるほどに、鉛直方向の荷重をそのまま伝えるのが難しくなってきます。

脚の長い椅子に大きく偏った荷重をかけたりすると、脚が長かったり細かったりする分、バランスは悪くなります。

片側に大きく体重をかけた場合などでは、椅子の脚1本に全荷重が乗ったりして…。

そうなると、上手く鉛直方向に力が伝わらずに、最悪の場合は脚が折れることも考えられます。

そうならないように、椅子の脚同士をつなげてしまい、出来るだけ満遍なく荷重が伝わるようにするんです。

椅子と建物では考え方が少し違うかも知れませんが、地中梁というのは椅子の脚と脚をつなぐ部材と似たような役目をもつ。

そう考えると、少し分かりやすいと思います。

先ほどの話を建物に置き換えると…

そのまま柱の下にある基礎だけに力を伝えるのでは、全体に満遍なくという訳にはいきません。

だから、基礎と基礎を地中梁によってつなげ、建物の荷重を出来るだけバランス良く杭に伝える。

それが地中梁の役目、ということになります。

基礎と基礎をつなぐ訳ですから、構造図によっては「地中梁」ではなく「つなぎ梁」と書かれている場合もあります。

表現としては「つなぎ梁」の方が分かりやすいかも知れませんが、この際ですからどちらも覚えてしまいましょう。

呼び方が違うだけで、構造体として果たす役割は同じですから。
以上
http://drawing.tamakana.com/03_/3023/

こんな例もわかりやすいです。
建物には、上部の屋根から柱を通して下へと荷重がかかります。

(基礎)立ち上がり部に集中する荷重を、地中梁(大きな断面)を作り、分散させます。
次に、地中梁が入ることにより、水平面(底盤)は、より強靭、かつ、安定した基礎(構造)となります。

四角い紙箱のフタをイメージしてみて下さい。
そのフタを裏返してみると、それは建物の基礎の形に見えます。

たとえば、そのフタの内側に十字型に補強を取り付けたものと、
何も細工していないものを比べると、同じ大きさでも箱の頑丈さは異なります。

この「十字型」にあたるのが、まさしく地中梁。
その分、箱=建物の強度が増すことになります。

また、母屋部分には床下が設けられるので、型枠が設置されました。

休んでいる間にコンクリートは乾燥して強固に固まっていよいよ木造柱がこの上に・・・


また音楽室の地中配管工事も完了。

手前の白い配管が出ている部分ががリスニングポジション付近です。
反対側と配管が繋がっています。


床下がない音楽室。
この配管内に将来HDMIケーブルらオーディオケーブルが配線できるようにして、床上をケーブルが這わないで済むようにします。
この導管はコンクリの中を這わせるというのも予想外でした。

床上に配線があると、お掃除ロボットも動けませんから・・・
こんな中にたくさんの紐を通して、紐にケーブルをひっかけて自分で配線できるそうです。

とりあえず、スピーカー側に専用PCも含めたオーディオ機器を置く計画です。
遠くのPCのディスプレイ表示が見えないので、HDMIケーブルで手元モニターにダブル表示させたりする予定です。

都市ガス管を平蔵宅に敷く工事も同時並行です。



横に黒く見える管が都市ガス管です。
地中の深くに埋設されていたので、バックホーで掘って探し当てるのに5人がかりで苦労されていました。
無理に掘って、ガス管自体を痛めたら大変なことになりますもんね。
残念ながら見学出来ませんでしたが、この母管に平蔵宅に導かれる支管が連結されました。

厨房から暖房まですべて今の住宅同様都市ガスでやる予定です。
ガスファンヒーターやガスストーブはエアコン暖房よりカロリーも圧倒的にあって安いですし、灯油のように給油の必要もなく、臭わないのでとても快適です。

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