JP2000352218A - 木造建築物の耐震構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工が容易で、プランの自由度を損なうこと
なく、木造建築物の耐震性能を向上させることができる
木造建築物の耐震構造を提供すること。 【解決手段】 相対向配置され、他の一対の構造材２，
２と組み合わされて矩形状の枠体を形成する一対の構造
材１，１間に、筋交い３，３及び耐震補強具５が配設さ
れてなる木造建築物の耐震構造であって、耐震補強具５
は、一対の構造材１，１間に亘って配される棒状の座屈
防止部材６と、座屈防止部材６の両端部それぞれを、一
対の該構造材１，１それぞれに連結する一対の連結部材
７，７と、振動エネルギーを吸収する制震装置８，８と
からなり、連結部材７，７は、前記構造材１，１に固定
され、座屈防止部材６は、その中間部において筋交い
３，３に固定されると共にその両端部において連結部材
７，７に前記制震装置８を介して連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、施工が容易で、プ
ランの自由度を損なうことなく、木造建築物の耐震性能
を向上させることができる木造建築物の耐震構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
木造建築物においては、筋交いの座屈長さを短縮して、
筋交いの耐力を向上させるために、筋交いの中間部を間
柱等に固定することが行われている。しかし、掛かる従
来の方法では、筋交いの座屈前に、間柱等に、折れや割
れが生じ、あるいは固定用の釘が抜けたりすることによ
って、間柱等が筋交いの座屈防止材として機能しない恐
れがある。また、特開平９−２１２００号公報には、補
強板を、外壁面に沿うように一対の柱間に掛け渡して固
定し、該補強板に筋交いの側面部を固定する技術が提案
されている。しかし、該公報に記載の技術においても同
様に、筋交いと補強板との固定部や該補強板と柱との固
定部に、割れや釘の抜け等が生じる恐れがあり、充分な
耐震性能が得られない。

【０００３】また、近年、エネルギー吸収型のダンパー
を用いた制震ビルでの制震化工事が提案されている。し
かし、これを木造建築物に導入するには、耐力壁とは別
に、制震装置を設置するための耐震パネル等の無開口壁
が必要となり、住宅等のプランの自由度が大きく制限さ
れることになる。また、従来工法の延長線上での実施が
困難であり、施工が容易ではないという問題がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、施工が容易で、
プランの自由度を損なうことなく、木造建築物の耐震性
能を向上させることができる木造建築物の耐震構造を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、相対向配置さ
れ、他の一対の構造材と組み合わされて矩形状の枠体を
形成する一対の構造材間に、筋交い及び耐震補強具が配
設されてなる木造建築物の耐震構造であって、前記耐震
補強具は、一対の前記構造材間に亘って配される棒状の
座屈防止部材と、該座屈防止部材の両端部それぞれを、
一対の該構造材それぞれに連結する一対の連結部材と、
振動エネルギーを吸収する制震装置とからなり、前記連
結部材は、前記構造材に固定され、前記座屈防止部材
は、その中間部において前記筋交いに固定されると共に
その両端部において前記連結部材に前記制震装置を介し
て連結されていることを特徴とする木造建築物の耐震構
造を提供することにより、上記の目的を達成したもので
ある（以下、この発明を第１発明という）。

【０００６】また、本発明は、相対向配置され、他の一
対の構造材と組み合わされて矩形状の枠体を形成する一
対の構造材間に、筋交い及び耐震補強具が配設されてな
る木造建築物の耐震構造であって、前記耐震補強具は、
一対の前記構造材間に亘って配される棒状の座屈防止部
材と、該座屈防止部材の両端部それぞれを、一対の該構
造材それぞれに連結する一対の連結部材と、振動エネル
ギーを吸収する少なくとも一つの制震装置とからなり、
前記連結部材は、前記構造材に固定され、前記座屈防止
部材は、その中間部において前記筋交いに固定されると
共にその両端部において前記連結部材に連結され、前記
制震装置は、該座屈防止部材と該連結部材との間に掛け
渡されていることを特徴とする木造建築物の耐震構造を
提供することにより、上記の目的を達成したものである
（以下、この発明を第２発明という）。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその好ましい実施
形態に基づいて説明する。第１実施形態の木造建築物の
耐震構造は、第１発明の一実施形態であり、木造住宅の
耐震構造であって、相対向配置され、他の一対の構造材
２，２と組み合わされて矩形状の枠体を形成する一対の
構造材１，１間に、筋交い３，３及び耐震補強具５が配
設されてなる。一対の前記構造材１，１は、一対の鉛直
材であり、他の一対の構造材としての横架材２，２間に
互いに平行に配されて、該横架材２，２と共に耐力壁形
成用の矩形状の枠体（周囲を四本の構造材に囲まれた枠
状の構造）を形成している。

【０００８】両鉛直材１，１間には、一対の筋交い３，
３が、Ｘ字状に配設されている。各筋交い３，３は、各
々の中央部において交叉されており、その交叉部におけ
る両筋交い３，３間には、耐震補強具５介装用の所定の
隙間が形成されている。各筋交い３，３の両端部は、鉛
直材１と横架材２との接合部に、それぞれ筋交い固定用
の金具４，４・を用いて固定されている。尚、筋交い固
定用の金具４，４としては、従来公知の各種の金具を特
に制限なく用いることができる。

【０００９】耐震補強具５は、一対の鉛直材１，１間に
亘って配される棒状の座屈防止部材６と、該座屈防止部
材６の両端部それぞれを、一対の該鉛直材１，１それぞ
れに連結する一対の連結部材７，７と、振動エネルギー
を吸収する一対の制震装置８，８とからなる。

【００１０】前記座屈防止部材６は、棒状の剛性部材で
あり、その長手方向の中間部、好ましくは中央部に筋交
い３，３を固定する筋交い固定部を有し且つその両端部
それぞれに制震装置８，８に結合される結合部を有す
る。具体的には、座屈防止部材６は、図２に示すよう
に、断面矩形の鋼製の棒状体６１と、該棒状体６１の両
端に一体的に結合された断面Ｔ字型の鋼製の連結体６２
とからなり、該棒状体６１の長手方向の中央部に、筋交
い固定用のボルト孔６３を有し、各連結体６２に、制震
装置結合用のボルト孔（図示せず）を有している。尚、
座屈防止部材６の長手方向の中間部とは、長手方向の両
端部間に位置する任意の部分をいい、長手方向の中央部
とは、長手方向の両端部間を二分する位置及びその近傍
をいう。

【００１１】前記連結部材７は、鉛直材１の側面部にボ
ルトを介して当接固定される縦長矩形状の固定板部７１
と、該固定板部７１に直角をなす板状の制震装置固定部
７２とからなる。制震装置固定部７２は、制震装置の一
端部を固定するためのボルト孔（図示せず）を一対有し
ている。

【００１２】前記制震装置８は、弾性体又は粘弾性体を
介して振動エネルギーを吸収する装置である。具体的に
は、相対向配置され互いに相対変位可能に連結された、
それぞれ鋼板からなる一対の板状部８１，８１と、両板
状部８１，８１間に介在され、両板状部８１，８１間の
相対変位によりひずみ変形する弾性体又は粘弾性体８２
とからなる。本実施形態においては、ゴム状弾性体が用
いられ、具体的には、高減衰ゴムが好ましい。両板状部
８１，８１は、弾性体又は粘弾性体８２を介して互いに
重ね合わされた重合部と、座屈防止部材６の端部又は連
結部材７に結合固定される結合部とからなり、両板状部
８１，８１の重合部それぞれに形成されたルーズホール
８１ａ，８１ａを貫通するボルト９１及び該ボルト９１
に螺合されたナット９８により、互いに相対変位可能に
連結されている。

【００１３】ここで、粘弾性体とは、弾性及び粘性を示
す物質をいい、固体でありながら測定にかかる粘性を示
すものや液体でありながら弾性を示すものである。又、
変形ひずみに対しては、急には戻らず弾性余効を示し、
有限時間の緩和現象が見られる。前記粘弾性体８２は、
その両側に位置する両板状部８１，８１間に生じる相対
変位によりひずみ変形し、そのひずみ変形によって、地
震時における運動エネルギーを吸収する。粘弾性体８２
としては、シリコン系、ゴム系、ジエン系、アクリル
系、エポキシ系等の高分子材料からなるものが好まし
い。制震装置８における一対の前記板状部８１，８１
は、図４に示すように、互いの連結状態を維持しなが
ら、互いに逆方向（図４の左右方向）にスライド移動可
能である。また、ボルト９１を回転軸として、該ボルト
９１の回りを逆方向に回転するような変位も可能であ
る。

【００１４】次に、第１実施形態の木造建築物の耐震構
造の構築方法について一例を示して説明する。先ず、木
造住宅における一対の鉛直材１，１間に、一対の筋交い
３，３をＸ字状に交叉させて配設する。そして、各筋交
い３の端部を、それぞれ筋交い固定用の金具４を用いて
固定する。各筋交い３，３としては、三つ割の筋交いを
用い、両筋交い３，３間に、座屈防止部材６を介在させ
る所定の隙間を形成しておく。

【００１５】次いで、両鉛直材１，１それぞれにおける
両筋交い３，３の交叉部と同じ高さ位置に、各々連結部
材７を、一対のボルト９２，９２を用いて固定する。各
連結部材７の鉛直材１への固定に際しては、予め制震装
置８を、ボルト９３，９３を介して制震装置固定部７２
に固定しておく。

【００１６】次いで、一対の筋交い３，３間に、座屈防
止部材６を挿入し、棒状体６１に形成されたボルト孔６
３及び両筋交い３，３に形成したボルト挿通孔３１，３
１にボルト９４を挿通する。そして、該ボルト９４に反
対側よりナット９５を螺合して共締めする。また、座屈
防止部材６の両端部をそれぞれ、鉛直材１に固定された
制震装置８に、一対のボルト９６を介して固定する。

【００１７】このようにして、第１実施形態の木造建築
物の耐震構造は容易に完成させることができる。第１実
施形態の耐震構造の構築の順序は、上述した順序に制限
されず、例えば、一方の筋交い３を固定した後、耐震補
強具５の両端部を構造材１，１に固定し、次いで、他方
の筋交い３を固定し、最後に、耐震補強具５及び両筋交
い３，３間を相互に固定しても良い。また、一対の構造
材１，１間に耐震補強具５を最初に固定し、その後、該
耐震補強具５の両側に一対の筋交い３，３を配設して、
最後に耐震補強具５及び両筋交い３，３間を相互に固定
しても良い。尚、本発明の木造建築物の耐震構造は、木
造建築物の耐力壁部分に形成される構造であり、木造建
築物における総ての耐力壁部分に形成しても、一部の耐
力壁部分にのみ形成しても良い。

【００１８】第１実施形態の木造建築物の耐震構造によ
れば、木造建築物に優れた耐震性能を付与することがで
きる。即ち、前記耐震補強具５が一対の筋交い３，３そ
れぞれに固定されているため、両筋交い３，３の座屈長
さが短縮され、地震時に筋交い３に圧縮力が加わった際
における該筋交い３の座屈折れが効果的に防止される。
また、制震装置８における一対の板状部８１，８１間が
相対変位可能に連結されているため、鉛直材１，１が左
右に大きく揺れても、耐震補強具５の両端部が鉛直材
１，１から外れたりすることがなく、筋交い３，３の座
屈防止機能が、従来の間柱等のように損なわれることが
ない。

【００１９】更に、制震装置８の一対の板状部８１，８
１間に、弾性体又は粘弾性体８２が、両板状部８１，８
１の相対変位に伴ってひずみ変形するように介在してい
るため、地震時の振動エネルギー８１が該弾性体又は粘
弾性体８２のひずみ変形により熱エネルギーに変換され
る。これによって、地震時の揺れが効果的に減衰され
る。

【００２０】次に、本発明の第２実施形態の木造建築物
の耐震構造について説明する。第２実施形態の木造建築
物の耐震構造は、第２発明の一実施形態であり、両鉛直
材１，１間に配設されている耐震補強具５’の構成が第
１実施形態におけるのと相違する点を除き、他の基本的
な構成は第１実施形態におけるのと同様である。従っ
て、以下、第１実施形態と異なる点について特に説明
し、同様の構成については説明を省略する。尚、特に説
明しない第１実施形態と同様の点については、第１実施
形態に関し上述した各説明が適宜適用される。

【００２１】図５に示す第２実施形態においては、耐震
補強具５’は、一対の鉛直材１，１間に亘って配される
棒状の座屈防止部材６’と、該座屈防止部材６’の両端
部それぞれを、一対の該構造材１，１それぞれに連結す
る一対の連結部材７’（一方のみ図示）と、振動エネル
ギーを吸収する二対の制震装置８’，８’（一対のみ図
示）とからなる。

【００２２】座屈防止部材６’は、棒状の剛性部材であ
り、その長手方向の中間部、好ましくは中央部に筋交い
３，３を固定する筋交い固定部を有し且つその両端部そ
れぞれに連結部材７’（一方のみ図示）との連結部を有
する。具体的には、座屈防止部材６’は、図５に示すよ
うに、断面矩形の鋼製の棒状体６１’と、該棒状体６
１’の両端に一体的に結合された断面Ｔ字型の鋼製の連
結体６２’とからなり、該棒状体６１’の長手方向の中
央部に、筋交い固定用のボルト孔を有し、各連結体６
２’に、連結部材７’に連結するためのボルト孔（図示
せず）を有している。

【００２３】前記連結部材７’は、構造材１の側面部に
ボルト９２，９２を介して当接固定される縦長矩形状の
固定板部７１’と、該固定板部７１’の長手方向に亘っ
て形成され、該固定板部７１’に直角をなす板状の突出
固定部７２’とからなる。突出固定部７２’は、その中
央部に座屈防止部材６’の端部を連結するための貫通孔
（図示せず）を有し、該貫通孔が形成された部位の両側
に、制震装置８’の端部を固定するためのボルト孔（図
示せず）を有している。尚、座屈防止部材６’の端部
は、該座屈防止部材６’と連結部材７’との角度が容易
に変わり得るように該連結部材７’に結合されている。

【００２４】前記制震装置８’は、液状の粘弾性体が円
筒体等の内部に封入され、軸長方向に伸縮し、伸縮の際
の流体抵抗によって減衰力を生じる粘弾性ダンパーであ
り、各制震装置８’は、伸長及び圧縮の何れの際におい
ても、エネルギーを吸収し得るように構成されている。
各制震装置８’は、座屈防止部材６’と連結部材７’と
の双方に掛け渡されて三角形を形成するように固定され
ている。より具体的には、座屈防止部材６’の各端部毎
に一対配されており、該各端部の一対の制震装置８’，
８’は、連結部材７’における、座屈防止部材６’が連
結される連結部Ｐの離れた両側と、該座屈防止部材６’
における、該連結部材７’が連結される連結部Ｐよりも
中央寄り位置Ｑとの間に、掛け渡されて固定されてい
る。尚、座屈防止部材６’の前記中央寄り位置Ｑには、
制震装置８’，８’の端部を固定するためのボルト孔を
備えた板状の突出部６３が両側に一対形成されている。

【００２５】第２実施形態の木造建築物の耐震構造は、
第１実施形態の耐震構造の構築方法と同様にして構築す
ることができる。尚、座屈防止部材６’、連結部材７’
及び制震装置８’の取付の順序は特に制限されるもので
はない。

【００２６】第２実施形態の木造建築物の耐震構造によ
れば、第１実施形態と同様に木造建築物に優れた耐震性
能を付与することができる。即ち、前記耐震補強具５’
が一対の筋交い３，３それぞれに固定されているため、
両筋交い３，３の座屈長さが短縮され、地震時に筋交い
３に圧縮力が加わった際における該筋交い３の座屈折れ
が効果的に防止される。また、座屈防止部材６’の端部
が、該座屈防止部材６’と連結部材７’との角度が容易
に変わり得るように該連結部材７’に結合されているの
で、鉛直材１，１が左右に大きく揺れても、耐震補強具
の両端部が鉛直材１，１から外れたりすることがなく、
筋交い３，３の座屈防止機能が、従来の間柱等のように
損なわれることがない。

【００２７】また、第２実施形態においては、該座屈防
止部材６’と連結部材７’との角度が容易に変わり得る
ように該連結部材７’に結合されているので、地震時の
揺れに伴って、図５に示した鉛直材１が図中左方向に傾
斜する際、上側に配された制震装置８’は軸長方向に圧
縮され、下側に配された制震装置８’は軸長方向に伸長
される。逆に、図５に示した鉛直材１が図中右方向に傾
斜する際、上側に配された制震装置８’は軸長方向に伸
長され、下側に配された制震装置８’は軸長方向に圧縮
される。

【００２８】そして、各制震装置８’が、伸長及び圧縮
の何れの変位の際においても、エネルギーを吸収するよ
うになっているため、第２実施形態の耐震構造において
は、地震時における振動エネルギーを効率的に制震装置
８’に吸収させることができ、優れた揺れの減衰効果が
得られる。

【００２９】以上、本発明（第１発明及び第２発明）の
好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記の
実施形態に限定されることなく種々の変更が可能であ
る。例えば、耐震補強具５は、一対の横架材２，２間に
掛け渡しても良い。即ち、本発明における一対の構造材
は、土台と梁、梁と梁等の一対の横架材２，２であって
も良い。また、一対の構造材間に、筋交いを一本のみ配
設し、該筋交いに耐震補強具を固定しても良い。また、
耐震補強具と筋交いとの固定は、ボルトに代えて、図６
に示すような固定用のプレート９７を用いて行っても良
い。また、制震装置は、座屈防止部材又は連結部材と一
体的に形成されているものであっても良い。

【００３０】また、第２実施形態における制震装置８’
は、座屈防止部材６’の各端部毎に一対設けることが好
ましいが、一方の端部のみに一対設けても良く、両方の
端部にそれぞれ一つずつ設けても良い。また、制震装置
８’は、座屈防止部材６’と構造材１との間に掛け渡し
て固定しても良い。

【００３１】また、本発明における制震装置として、公
知のオイルダンパーや、弾性体を用いずに、摩擦材の滑
りによる摩擦減衰でエネルギー吸収を行う摩擦ダンパ
ー、図７に示すような、長手方向に伸縮し、その伸縮に
伴い粘弾性体８２が２層にわたってひずみ変形する固体
状の粘弾性ダンパー８”等を用いることもできる。更
に、耐震補強具の各部の寸法、形状及び材質等は、本発
明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜に変更すること
ができる。例えば、座屈防止部材６は、木製であっても
良いし、プレート状のものであっても良い。また、制震
装置８に形成されたルーズホール８１ａ及びそれに挿通
螺合されたボルトナットはなくても良い。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、施工が容易で、プラン
の自由度を損なうことなく、木造建築物の耐震性能を効
率的に向上させることができる木造建築物の耐震構造を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る木造建築物の耐震
構造を示す斜視図である。

【図２】図１の一部を拡大して示す拡大斜視図である。

【図３】一対の筋交い及び耐震補強具の筋交いの交叉部
における断面を示す断面図である。

【図４】図２に示される構造の、ボルト９１を通る水平
面による横断面を示す断面図であり、制震装置８におけ
る一対の板状部８１，８１間に相対変位が生じている状
態を示す図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係る木造建築物の耐震
構造を示す図で、耐震補強具と構造材との結合部を示す
拡大図である。

【図６】本発明の他の実施形態における要部を示す正面
図である。

【図７】本発明の他の実施形態における制震装置を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ 構造材（鉛直材, 柱） ３ 筋交い ５，５’ 耐震補強具 ６，６’ 座屈防止部材 ７，７’ 連結部材 ８，８’ 制震装置 ８２ 弾性体又は粘弾性体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向配置され、他の一対の構造材と組
   み合わされて矩形状の枠体を形成する一対の構造材間
   に、筋交い及び耐震補強具が配設されてなる木造建築物
   の耐震構造であって、 前記耐震補強具は、一対の前記構造材間に亘って配され
   る棒状の座屈防止部材と、該座屈防止部材の両端部それ
   ぞれを、一対の該構造材それぞれに連結する一対の連結
   部材と、振動エネルギーを吸収する制震装置とからな
   り、 前記連結部材は、前記構造材に固定され、前記座屈防止
   部材は、その中間部において前記筋交いに固定されると
   共にその両端部において前記連結部材に前記制震装置を
   介して連結されていることを特徴とする木造建築物の耐
   震構造。
2. 【請求項２】 相対向配置され、他の一対の構造材と組
   み合わされて矩形状の枠体を形成する一対の構造材間
   に、筋交い及び耐震補強具が配設されてなる木造建築物
   の耐震構造であって、 前記耐震補強具は、一対の前記構造材間に亘って配され
   る棒状の座屈防止部材と、該座屈防止部材の両端部それ
   ぞれを、一対の該構造材それぞれに連結する一対の連結
   部材と、振動エネルギーを吸収する少なくとも一つの制
   震装置とからなり、 前記連結部材は、前記構造材に固定され、前記座屈防止
   部材は、その中間部において前記筋交いに固定されると
   共にその両端部において前記連結部材に連結され、前記
   制震装置は、該座屈防止部材と該連結部材との間に掛け
   渡されていることを特徴とする木造建築物の耐震構造。
3. 【請求項３】 前記制震装置は、前記座屈防止部材の端
   部毎に一対配されており、各端部の一対の制震装置は、
   前記連結部材における、前記座屈防止部材が連結される
   連結部から両側に離れた部位のそれぞれと、該座屈防止
   部材における、該連結部材が連結される連結部よりも中
   央寄りに位置する部位との間に、各々掛け渡されている
   請求項２記載の木造建築物の耐震構造。
4. 【請求項４】 前記制震装置は、相対向配置され相対変
   位可能に互いに連結された一対の板状部と、両板状部間
   に介在され、両板状部間の相対変位によりひずみ変形す
   る弾性体又は粘弾性体とからなる請求項１〜３の何れか
   に記載の木造建築物の耐震構造。