この記事の要点
背割りとは、木材(主に心持ち材)の乾燥収縮によるひび割れを一箇所に集中させるため、あらかじめ木口から入れた切れ目です。
ひび割れが分散するより一方向に集中させた方が柱の見栄えと強度が安定します。
心持ち材(芯を含む部材)は乾燥時に割れやすいため背割りが一般的です。
心去り材(芯を除いた部材)はひび割れしにくいため背割り不要です。
JASや建築基準法では背割り付き柱でも心持ち材と同等の強度として扱えます。
背割り付きの柱は、実は背割りが無い柱と同程度の耐力を持ちます。
この記事では、木材の背割りとは何か、心去り材とどう関係するのかを整理します。
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背割りとは、木材が乾燥収縮したとき、ひび割れにより悪影響を及ぼさないよう、あらかじめ入れた割れ目のことです。
背割り付きの柱は、実は背割りが無い柱と同程度の耐力を持ちます。
また、似た用語で「貫通割り」があります。
今回は背割りの意味、柱、心持ち材、心去り材との関係、強度について説明します。
※木材は水分量が多い材料です。そのため、乾燥により収縮します。下記の記事も併せて参考にしてください。
木表とは?木裏との違い・反りの方向と鴨居・敷居・框での使い分けルール
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背割りとは、木材が乾燥収縮によるひび割れを防ぐため、あらかじめ入れた割れ目です。
※木材と同様に、乾燥でひび割れるコンクリートも、目地を入れて不要なひび割れを防ぎますよね。考え方は同じです。※コンクリートの目地とひび割れは下記の記事が参考になります。
下図をみてください。これが背割りです。
背割りが無い部材は、乾燥収縮により、構造的に悪影響のあるひび割れが入ります。場合によっては、4面全てにひび割れが入ります。当然、部材の耐力は低下します。
一方、背割りを入れておけば乾燥収縮しても、割れ目が開くだけに留まります。背割りを入れた柱は、見た目には不安ですが、実はほとんど、耐力は低下していません。
木材には、心持ち材と心去り材があります。心持ち材とは、木の中心に近い部分を使った材のことです。赤い色をしています。心去り材は、木の外側に近い部分を使った材です。白っぽい色をしています。
心持ち材は、
腐食しにくい
強度が高い
ことから、構造部材として使います。一方で、ひび割れやすいので、背割りを入れます。心去り材は、見た目が美しいので化粧材として使います。
背割り付き柱の断面性能(強度)を確認します。下図をみてください。背割りを入れた断面二次モーメントと、背割りなしの断面二次モーメントを比較します(x軸回りの値)。※今回は簡単のため、貫通割り断面で検討します。
断面二次モーメントは、下記ですね。
背割り付き柱 ⇒ I=2*0.5*1.0^3/12=0.08
背割りなし柱 ⇒ I=1.0*1.0^3/12=0.08
いかがでしょうか。変形に対する抵抗力を表す「断面二次モーメント」の値が同じになりました。実は、背割りを入れても、断面性能は、ほとんど影響が無いです。
なお、背割りと似た用語に「貫通割り」があります。貫通割りは、柱を二つに割った材です。背割りは半分割れ目を入れる程度ですが、貫通割りは別々の部材に分かれるので、y軸回りでは耐力が大きく低下します。
1つの部材として抵抗できないからです。※断面二次モーメントを計算すると理解できるでしょう。断面二次モーメントの意味は下記の記事が参考になります。
木材の背割りを整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 定義 | 乾燥収縮によるひび割れ防止の割れ目 | 心持ち材の柱に施す |
| 強度への影響 | 背割りなし柱とほぼ同等の耐力 | 見た目ほど強度低下しない |
| 心持ち材と心去り材 | 心持ち材は収縮割れが生じやすい | 背割りで割れを誘導・制御 |
今回は背割りについて説明しました。意味が理解頂けたと思います。背割りは、乾燥収縮によるひび割れ防止でいれた割れ目です。見た目は大きく欠損して不安ですが、強度上ほとんど影響ないと覚えてください。下記の記事も参考になります。
木材の許容応力度とは?基準強度Fc・Fbと長期・短期の計算方法
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