２×４で勾配天井にするのに制限があるのはナゼ？

質問

２×４で現在間取り決め最中です。
１階リビングが南向きに１０帖あって、その上が北側２．５帖分が２階の部屋、南側７．５帖分が屋根になってます。
この７．５帖分屋根になっている部分を勾配天井にできないか？と聞いたところ、２階の部屋を支えるために壁が必要と言われ、リビングの変な場所に壁がくるので断念しました。

でも後からよくよく考えて・・・
普通の天井なら壁はいらないのに、その天井を抜くと壁が必要になる意味が分かりません。
天井面全体で２階の部屋を支えるのですか？

回答No.2

yiwt · ベストアンサー

2x4に限らず、木造住宅の構造では、2階床（つまり天井面ですが構造を論ずる場合は2階床と記載されます）が剛性の高い「プラットフォーム」になっていることがとても重要です。2階床の強度が足りないと壁も動き易くなり、強い外力に耐えられなくなるからです。2x4では壁よりむしろ床面の強度を大幅に上げてあり、床と屋根は2x10などを使うのが普通です。

古い木造2階建てでは、地震や台風で1階が潰れて2階が落ちてくる被害が多発しました。これは2階床の強度と、2階床と壁あるいは柱を結合する強度が不足していたからです。

勾配天井は強度の要である床を部分的に取り払って、2階床の強度を下げてしまうことになります。考え方としては階段や吹き抜けと同じですが、このような床の欠損部は、大きさと位置でかなり影響が違います。特に隅角部（家の角）や壁際に大きな欠損部を作ることは大幅な強度低下を招くため、できるだけ避けるべきだと言われます。壁なしでできないことはありませんが、構造計算と大幅な設計見直し（もちろん費用も）が必要なため、奨められなかったのでしょう。

参考URL：

http://homepage3.nifty.com/net-forum/index.html

お礼

考えていた部分は家の角です、、、
よく分かりました。ありがとうございます！

回答No.1

MaTototo

２×４の場合は、床、壁、天井で括った六面体を１つのユニットとして耐力を考えます。
そして、壁は合板と間柱、天井や床は合板と根太で造られています。
力学的に力の受けは、合板と間柱、合板と根太を繋ぐ釘で受けています。
（間柱や合板を上から押せばグニュグニュ曲がり、単体では支えられないのはすぐわかるので、
　それらを接続させて、その接続部分で力を受けているのを理解して貰えると思います。）
このような一つ一つが弱い力の受けを大量の釘で支えることによって剛力を造っています。

逆に言うと、軸組と違って柱のような構造体で建物の重さを支えているわけではありません。
建物の重さを釘の保持力で支えています。その１つ１つの支える力は弱いです。
１階天井（２階の床）があれば、２階の荷重は床を通して１階の壁に伝わりますが、
天井がない場合に、軸組のように太い梁を通して荷重を受けると、
その力は１箇所、若しくは数カ所の壁に集中してしまいます。

それは非常に危険なので、荷重を分散させるために新たな壁が必要なのでしょう。
最近は吹き抜けやリビング階段などが流行り、
２×４でも建物の強さを犠牲にして、意匠性を追求する傾向が強いです。
しかし、キチンと建物の強度を考えて提案してくれているので、良いと思います。

お礼

よく分かりました。
ありがとうございました！