2×4工法(枠組壁工法)では、建物の強さは、ほとんど釘だけにたよっているといってよいですし、梁・柱で建物の骨組みを組み上げる在来軸組工法でも、法律の上でも、また、実際にも、地震や強風時といった「土壇場」では、建物の強度のかなりの部分は、釘(とボルト)の力にたよっています。
にもかかわらず、「法隆寺には釘が1本も使われていない」などといった真っ赤なウソが結構信じ込まれているように、木造の建築で釘はないがしろにされる傾向があります(なお、法隆寺の工法は、あえて分類すれば「伝統工法」であって、在来工法ではありません。念のため)。
最近になって、実際の事件や読んだ本*を通じて、釘の手抜きの実態とその重要性とがわかってきたことから、釘に関するデータをまとめたページを作ることにしました。
*保坂貴司「『釘』が危ない!」エックスナレッジ2002年8月1日刊
ISBN4-7678-0198-2手持ちの資料の関係で、一部まだ古いデータに頼っていたり、未記入の部分もありますが、釘の強さが、材料の鉄(鋼)の強度や釘と木材の摩擦にたよっている以上、原理的にそれほど大きな問題は生じないと考えられます。
無味乾燥なデータにみえますが、この表の中の釘の太さと釘の頭径のデータは、一般の方でも、「釘の手抜き」のチェックのために役立つと思い、特にムキになって調べてみました。
建築工事中に、現場に行って釘の寸法を測る施主はそれほどはいませんので(それでも、現場で、釘の入っている箱の写真を撮っておくのは、絶対のオススメです)、工事が終わった後では、釘の頭の大きさと形(場合によっては「色」)や一部に露出している釘の直径を測るほか、どのような釘が使われたかどうかをチェックする方法はないからです。
許容耐力とは、他の建築材料もそうですが、法律等によって「ここまでの力には耐えられる」との前提で建築物を設計したり施工したりすることが許される、材料などの強さのことです。
なお、現在は、この種の強さは、SI単位系のN(ニュートン)を使うことになっていますが、ここでは、直感的に強さがわかりやすい、旧方式のKg単位で現すことにします。
たとえば、100Kgfというのは、100Kgの力に耐えることができる、ということを意味しています。
N釘というのは、いってみれば一番普通の釘です。
釘の寸法 |
せん断許容耐力(Kg) | 引抜許容耐力(Kg/cm) | ||||||||||
長期 |
|
長期 | 短期許容耐力 | (長期×3)|||||||||
釘径 | 釘長 | 最適板厚 | 釘頭径 | 針葉樹 | T針葉樹 | U針葉樹 | T針葉樹 | U針葉樹 | T針葉樹 | U針葉樹 | T針葉樹 | U|
N19 | 1.50 | 19 | 3.6 | |||||||||
N22 | 1.50 | 22 | 3.6 | |||||||||
N25 | 1.70 | 25 | 4.0 | |||||||||
N32 | 1.90 | 32 | 4.5 | |||||||||
N38 | 2.15 | 38 | 5.1 | |||||||||
N40 | 2.11 | 15 | 11 | 8 | 33 | 24 | 2.5 | 1.5 | 7.5 | 4.5 | ||
N45 | 2.45 | 45 | 17.5 15 | 5.8 | 14 | 10 | 42 | 30 | 3 | 1.5 | 9 | 4.5 |
N50 | 2.75 | 50 | 17.5 15 | 6.6 | 19 | 13 | 57 | 39 | 3.5 | 2 | 10.5 | 6 |
N65 | 3.05 | 65 | 25 20 17.5 | 7.3 | 22 | 16 | 66 | 42 | 4 | 2 | 12 | 6 |
N75 | 3.40 | 75 | 30 25 20 | 7.9 | 27 | 19 | 81 | 57 | 4.5 | 2.5 | 13.5 | 7.5 |
N90 | 3.75 | 90 | 30 25 20 | 8.8 | 32 | 23 | 96 | 69 | 5 | 2.5 | 15 | 7.5 |
N100 | 4.20 | 100 | 40 30 25 | 9.8 | 39 | 28 | 117 | 84 | 5.5 | 3 | 16.5 | 9 |
N115 | 4.29 | 115 | 9.8 | |||||||||
N125 | 4.57 | 125 | 50 40 30 | 10.3 | 46 | 33 | 138 | 99 | 6 | 3.5 | 18 | 10.5 |
N150 | 5.20 | 150 | 60 50 40 | 11.5 | 57 | 41 | 171 | 123 | 6.5 | 4 | 19.5 | 12 |
釘長・釘径・最適板厚:建築学大系Vol.15 P123[6.3
表]
釘頭径:建築工事標準仕様書・同解説 JASS11 木工事 P.
引抜許容耐力:建築学大系Vol.15 P.126[6.4表]
針葉樹T | からまつ・ひば・ひのき・あかまつ・くろまつ・つが・べいまつ・べいひ |
針葉樹U | すぎ・もみ・えぞまつ・とどまつ・べいすぎ・べいつが |
建築学大系Vol.15 P.64[2.29表]
現在は、針葉の樹種は、針葉樹Vを含み3分類されています。
なお、引張許容耐力の単位は「Kg/cm」ですが、これは、どの位相手の木に釘の先が打ち込まれているかによって強さが違うためで、たとえば
6Kg/cm
の釘の場合
1センチ打ち込んであれば6Kg
5センチ打ち込んであれば30Kg
の、それぞれ、釘を引抜く方向の力に耐えれらることを意味します。
ZN釘は、別名「太め釘」と呼ばれ、主として、在来軸組工法の木造建物の補強金物に用いられます。
この釘は、N釘に比べ、名前どおりに「太い」だけでなく、木造建物の梁・柱・筋かいの接合部という重要な部分に使われるので、耐久性を増すため、いいかえれば錆びにくくするために、表面の亜鉛メッキも厚いものになっているようです。
許容耐力(用途上1面せん断)Kgf | |||||||||||
長期許容耐力 (短期×1/2) |
短期許容耐力 | ||||||||||
釘径 | 長さ | 頭部径 | べいまつ類 | べいつが類 | すぎ類 | べいまつ類 | べいつが類 | すぎ類 | |||
ZN40 | 3.33 | 38.1 | 7.14 | 44 | 39.5 | 34.5 | 88 | 79 | 69 | ||
ZN65 | 3.33 | 63.5 | 7.14 | 44 | 39.5 | 34.5 | 88 | 79 | 69 | ||
ZN90 | 4.11 | 88.9 | 8.74 | 64 | 58 | 50 | 128 | 116 | 100 |
一部の補強金物について、使用すべきことが規定されています。
寸法 |
許容耐力(用途上1面せん断)Kgf |
|||||||||
釘径 | 長さ | 頭部径 | 長期許容耐力 (短期×1/2) |
短期許容耐力 |
||||||
内径 | 外径 | べいまつ類 | べいつが類 | すぎ類 | べいまつ類 | べいつが類 | すぎ類 | |||
ZS50 | 4.5 | 5.2 |
50 |
10 |
75.5 | 68.5 | 59.5 | 151 | 137 | 119 |
「平成12年建設省告示台1460号に対応した 木造住宅用接合金物の使い方」(財)日本住宅・木材技術センター 平成13年11月刊 P.11,P.112
ただし、許容耐力は、鋼板製の金物を貫通して打った場合の数値で、そうでない場合は、100/125倍(80%)となります。
CN釘というのは Common Nail の略称で、ツーバーフォー工法(正式には「枠組壁工法」)の部材間の固定に使われています。
どこに、どの規格の釘を、どれだけ、どのように使うかは、建設省昭和57年告示56号(最終改正:国土交通省平成13年告示第1540号)に厳格に規定されています。
なお、やや細めのBN釘を使うことも可能ですが、必要な本数は当然多くなります。
1面せん断耐力(Kg) | |||||||||
寸法 | 規格 | コーティング色 | 樹種 | D.Fir-L | Hem Fir | S.P.F. W Ceader |
|||
直径 | 長さ | 頭部径 | 所要打込長さ | 径×11 | 径×13 | 径×14 | |||
CN25 | 1.85 | 25.4 | |||||||
CN32 | 2.03 | 31.8 | |||||||
CN40 | 2.51 | 38.1 | |||||||
CN45 | 2.51 | 44.5 | |||||||
CN50 | 2.87 | 50.8 | 6.76 | JIS A5551 | 緑 | 29 | 23 | 19 | |
CN55 | 2.87 | 57.2 | |||||||
CN65 | 3.33 | 63.5 | 7.14 | JIS A5551 | 黄 | 34 | 29 | 23 | |
CN70 | 3.33 | 69.9 | |||||||
CN75 | 3.76 | 76.2 | 7.92 | JIS A5551 | 青 | 43 | 35 | 28 | |
CN85 | 3.76 | 82.6 | |||||||
CN90 | 4.11 | 88.9 | 8.74 | JIS A5551 | 赤 | 49 | 40 | 32 | |
CN100 | 4.88 | 101.6 | |||||||
CN115 | 5.25 | 114.3 | |||||||
CN125 | 5.74 | 127 | |||||||
CN140 | 6.2 | 139.7 | |||||||
CN150 | 6.65 | 152.4 |
池田邦吉「図解 ツーバイフォー建築の実務」昭和62年12月30日 オーム社刊 P.22,P.26
ただし、釘を打ち込む方向や、相手の木目の方向によって、以下のように許容耐力は減少します。
とくに、木口打ち(E)すべき位置は、CN90を使うことになっています。
名称 | 釘径 | 釘長 | 頭径 | 規格 | 用途 |
GN40 | 2.34 | 38.1 | 7.54 | JIS A 5552 | 石膏ボード専用 |
SFN45 | 2.45 | 45.0 | 5.60 | JIS A 5554 | ステンレス鋼釘 |
SN40 | 3.05 | 38.1 | 11.13 | JIS A 5553 | シージングボード用 |