JP2001254438A - 木造建築物の耐震補強具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸組木造建築物の振動や揺れを自身が変形、
破壊したり軸部材を破損、破壊させることなく緩衝、吸
収して耐震性を向上させる。 【解決手段】 二つの軸部材の交差個所において互いに
隣り合う面のそれぞれに重ねて各軸部材に各別に固結さ
れる第一板材１と第二板材１５とを具え、第一板材から
第二板材１５が重ねられる面に固結されることなく沿っ
て延びる腕板２と第二板材１５の向かい合った端部を弾
性連結機構２１で結合した。この機構２１は棒材２６と
三つの弾性部材２９とを具え伸縮、傾きが可能とされて
いて振動、揺れを緩衝、吸収するように働くものとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は木造建築物、主とし
て軸組木造建築物の耐震性を高めるために用いられる補
強具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】木造建築物の耐震性を向上させるため、
複数の軸部材の交差個所、例えば柱と土台や梁との交差
個所、或いは柱と土台または梁と筋違いとの交差個所な
どに補強金物を設置して互いの結合強度を高めることは
広く知られている。

【０００３】即ち、木造建築物においては柱、梁、土
台、更に筋違いなどの軸部材は交差個所でピン接合され
てピン構造の骨組を構成しており、このようなピン接合
による結合部分の強度を高める手段として短冊金物、矩
折り金物など軸部材の一つの面に重ねて設置するものと
した補強金物が周知である。また、このような補強金物
について結合強度を更に向上させることを目的とした提
案がなされていることも広く知られている。

【０００４】例えば、柱と土台との交差個所について、
柱の対向二側面に重なる部分と土台の下面および対向二
側面に重なる部分とを有し、これらの各部分に柱および
土台をそれぞれ貫通させたボルトを挿通することにより
互いに固結するようにした補強金物が実開昭４７−３０
６１２号公報に記載されている。また、柱と土台または
梁と筋違いとの交差個所について、柱および土台または
梁の互いに直角に隣り合った面にそれぞれ重なる部分
と、筋違いの対向二側面に重なる部分とを有し、これら
の各部分を柱、土台または梁、筋違いに釘で固定するこ
とにより互いに固結するようにした補強金物が実公昭６
１−３９７６４号公報に記載されている。

【０００５】前記各公報に記載されている補強金物は周
知の短冊金物、矩折り金物などに比べて高い結合強度が
得られるが、それ自体のもつ剛性によって交差個所を剛
構造化しようとするものであるため、地震発生時に変
形、破壊したり、骨組の低強度個所に負荷を集中させて
破壊させる、という心配がある。

【０００６】一方、それ自体に振動緩衝機能をもたせて
地震発生時に軸部材やその結合部分に無理な応力が働か
ないようにすることを図った補強金物が登録実用新案第
３０３１１６８号公報に記載されている。

【０００７】この公報に記載されている補強金物は柱と
土台の互いに隣り合う面に重なる部分に凸状の折曲個所
を少なくとも一個ずつ設けたＬ形の部片と、その土台側
部分の折曲個所から垂下されて基礎の側面に重なる部片
とからなり、これらの各部片を釘、ねじまたはボルトに
よって柱、土台および基礎のそれぞれに固結するように
したものである。

【０００８】前記公報に記載された二部片からなる補強
金物は、その一部片の柱および土台に重なる部分に設け
られた折曲個所が可撓作用を有することにより、振動を
吸収するとともに土台から柱へ伝わる揺れを分散させ、
また基礎の上下振動を緩衝して骨組の揺れを軽減し、も
って軸部材やその結合部分に無理な応力が加わることを
防止しようとするものである。

【０００９】しかしながら、折曲個所はＬ形の部片に曲
げ加工によって形成されており、且つこの部片は折曲個
所の両側で柱および土台に団結するものとしているので
撓み量が著しく制限され、振動の分散、緩衝を行なうと
きに応力が集中しやすく、多様な振動数、振幅の複合で
ある強大な地震波に基く揺れで亀裂を生じ或いは破断す
る、という心配がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のよう
に、実質的に単一部材で構成され複数の軸部材に固結し
て耐震性の向上を計るようにした従来の補強金物がもっ
ている、骨組の低強度個所に負荷を集中させやすいとい
う問題、および強大な地震波に基く揺れにそれ自身が耐
えられない心配があるという問題を解決するためになさ
れたものであって、地震による振動およびこれに基く揺
れが強大であっても自身が破損することなくこれを緩衝
或いは吸収して軸部材およびその結合部分を保護するこ
とができる信頼性ある耐震補強具を提供することを目的
とする。

【００１１】尚、本発明の耐震補強具は木造建築物の骨
組を構成する垂直軸部材である通し柱または管柱と、水
平軸部材である土台、梁、桁または胴差しとの交差個所
に限らず、水平軸部材同志の交差個所にも設置すること
ができる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は骨組を構成する複数軸部材の交差個所にお
ける二つの軸部材の互いに隣り合う一般には直角である
面に重ねられて軸部材にそれぞれ固結される第一板材お
よび第二板材と、これら二つの板材を結合した弾性連結
機構とを具えたものとした。そして、第一板材は第二板
材が重ねられる軸部材の面に沿って特に固結されること
なく延びる腕板を一般には一端に直角に突出させて有し
ているものとした。

【００１３】また、弾性連結機構は腕板と第二板材の端
部に一般には直角方向へ突出させて設けられ互いに平行
に向かい合った受台と、この二つの受台の間およびその
両反対側に配置した弾性部材と、二つの受台一般には二
つの受台および三つの弾性部材を緩く貫通させた棒材と
を具えていて、棒材がその端部と受台とのそれぞれの間
および二つの受台の間に弾性部材を初圧縮状態で挟み込
んで第一板材と第二板材とを結合しているものとした。

【００１４】一方の軸部材にもう一方の軸部材から引き
抜かれる方向の力が加わったとき、弾性部材の弾性力が
引き抜き力の抵抗として働く。また、一方の軸部材にも
う一方の軸部材との結合個所を中心として倒れる回転力
が加わったとき、棒材が倒れ側へずれ働くとともに弾性
部材が回転力の抵抗として働く。三つの初圧縮が与えら
れている弾性部材は、軸部材のどの方向への動きに対し
てもその少なくとも一つが更に圧縮する力を受け、この
圧縮に対する抵抗力が振動およびこれに基く揺れを緩
衝、吸収して軸部材およびその結合部分はもとより、第
一板材および第二板材の破損や破壊を防止するものであ
る。

【００１５】弾性部材は第一板材および第二板材と別部
品であるので、応力集中による破損の心配がないととも
に、すぐれた防振機能を有するものを自由に選択して用
いることができる。

【００１６】次に、本発明は前記の手段に加えて第一板
材と腕材との境界部分に取付板を具えさせた。この取付
板は第三の軸部材である筋違いを固結させるためのもの
であるが、第一板材の補強としても働く。

【００１７】尚、弾性部材としてエネルギ吸収能力にす
ぐれているとともに、耐久性に富む重ね皿ばねが好適で
ある。また、棒材としてナットを併用することにより任
意の初圧縮を与えることができるボルトが好適である。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１，図２および図３を参照して
本発明の実施の形態を説明すると、１は第一板材、１５
は第二板材、２１は弾性連結機構を示しており、第一板
材１および第二板材１５は金属板、好ましくは鋼板によ
って作られている。

【００１９】第一板材は細長い板部材を中間適宜個所で
直角に折り曲げてなるＬ形部材の一方の辺によって形成
され、その一端の直角方向へ突出したもう一方の辺は腕
板２を形成しているとともに、第一板材１の腕板２側の
端部は立ち上がって段部３を形成しており、また腕板２
の先端には第一板材１と平行な受台２２が折り曲げによ
り突出形成されている。

【００２０】釘、ねじ、ボルトなどの固着具を挿通させ
るため、第一板材１は丸孔からなる二つの通孔およびそ
れらの間に設けられた板材幅方向へ延びる長孔からなる
通孔６を有し、段部３は板材幅方向へ延びる長孔からな
る通孔７を有している。また、後述する弾性連結機構２
１の棒材２６を緩く挿通させるため、受台２２は丸孔か
らなる挿通孔２３を有している。更に、腕板２と段部３
の両側縁間には補強リブ８と筋違いの取付板９とが互い
に平行に設けられているとともに、腕板２と受台２２の
両端縁間には補強リブ１１が互いに平行に設けられてお
り、取付板９は固着具を挿通させるための丸孔からなる
通孔１０を有している。

【００２１】第二板材１５は固着具を挿通させるための
丸孔からなる三つの通孔１６を有しており、またその一
端には受台２４が折り曲げにより直角に突出形成され、
第二板材１５と受台２４の両端縁間には補強リブ１７が
互いに平行に設けられている。受台２４は棒材２６を緩
く挿通させるための丸孔からなる挿通孔２５を有してい
る。

【００２２】弾性連結機構２１は主に図２を参照して、
ボルトからなる棒材２６およびナット２８と、重ね皿ば
ねからなる三つの弾性部材２９とを有しており、受台２
２，２４を互いに平行に向かい合わせてそれらの挿通孔
２３，２５に棒材２６を挿通し、棒材２６の一端の頭２
７と腕板２から突出した受台２２との間、この受台２２
と第二板材１５から突出した受台２４との間、この受台
２４と棒材２６にねじ込んだナット２８との間に弾性部
材２９をそれぞれ挟み込み、ナット２８を締付けること
によって弾性部材２９をそれらの各皿ばねに適宜のたわ
みを与えた初圧縮状態として第一板材１と第二板材１５
とを結合したものである。

【００２３】棒材２６は挿通孔２３，２５および各弾性
部材２９を緩く貫通しており、受台２２，２４の間隔が
可変であるとともに挿通孔２３，２５の中心位置が偏心
可能であるようになっている。

【００２４】次に、図示実施の形態に係る耐震補強具
は、通し柱または管柱と梁または胴差しとの交差個所、
土台同志の交差個所、梁と桁との交差個所など、軸組を
構成する軸部材が直角に交差する個所に設置するもので
あることから、通し柱または管柱と土台との交差個所に
設置する場合があることを考慮して、登録実用新案第３
０３１１６８号公報記載の補強金具と同様の基礎への結
合用副板材３５，３９を具えている。

【００２５】この副板材３５，３９は一般に鋼板で作ら
れ、固着具を挿通させる丸孔からなる二つの通孔３６，
４０を有しているとともに、一端に天板３７，４１が折
り曲げにより直角に突出形成され、天板３７，４１には
板材幅方向へ延びる長孔からなる通孔３８，４２が設け
られている。

【００２６】図３は前記構成とした実施の形態に係る耐
震補強具の設置例を説明する図であって、土台４５と通
し柱４６との交差個所におけるこれらの互いに隣り合う
直角の面に第一板材１と第二板材１５とを重ね、第一板
材１は丸孔の通孔５を挿通させて土台４５にねじ込んだ
ねじ部材４９によって土台４５に固結し、第二板材１５
は通孔１６を通って通し柱４６に貫通させたボルト５０
とナット５１とによって通し柱４６に団結している。

【００２７】また、予め一方の副板材３５をの天板３７
を第一板材１の上に重ねてそれらの通孔３８，６に挿通
したボルト５６とナット５７とによりこれらを結合する
とともに、もう一方の副板材３９の天板４１を段部３の
下に重ねてそれらの通孔４２，７に挿通したボルト５８
を嵌込む座ぐり孔を設けて第一板材１を土台４５に重ね
るとともに副板材３５，３９を土台４５、基礎４７の側
面に重ね、基礎４７に埋め込み固定したボルト５２，５
４を各副板材３５，３９の通孔３６，４０に挿通してナ
ット５３，５５をねじ込むことによって第一板材１を基
礎４７に固結している。

【００２８】腕板２は通し柱４６に固結されることなく
その面に沿って延びており、その延長上に配置して通し
柱４６に固結した第二板材１５と弾性連結機構２１によ
って連結され、弾性部材２９は受台２２，２４の間隔お
よびナット２８の締付け度合いによって設定される初圧
縮状態となっており、復元およびそれ以上の圧縮が可能
である。

【００２９】図４は図３に示す設置例とした耐震補強具
の作用を説明する図であって、通し柱４６と土台４５と
はピン接合Ｐ_１によって結合され、土台４５および基礎
４７に固結した第一板材１から延びる腕板２と通し柱４
６に固結した第二板材１５とはピン接合Ｐ_２である弾性
連結機構２１によって結合されている。

【００３０】地震が発生し基礎４７，土台４５の振動に
よって通し柱４６が上下動をするとき、通し柱４６に加
わる引き抜き力Ｆ_１は弾性連結機構２１の上下の弾性部
材２９が圧縮されて発生する抵抗力Ｒ_１によって軽減・
吸収され、土台４５への押し付け力Ｆ_２は中央の弾性部
材２９が圧縮されて発生する抵抗力Ｒ_２によって軽減・
吸収される。また、通し柱４６がピン接合個所Ｐ_１を中
心に倒れようとする回転動をするとき、外側への回転力
Ｆ_３は各弾性部材２９のずれに対する抵抗と上下の弾性
部材２９が圧縮されて発生する抵抗との合力である抵抗
力Ｒ_３によって軽減・吸収され、内側への回転力Ｆ_４は
各弾性部材２９のずれに対する抵抗と中央の弾性部材２
９が圧縮されて発生する抵抗との合力である抵抗力Ｒ_３
によって、および場合によってはこれに腕板２の抵抗力
が加わって軽減・吸収される。

【００３１】棒材２６は受台２２，２４および弾性部材
２９を緩く貫通しているので、通し柱４６およびその他
の軸部材のいずれの方向の振動や揺れに対しても第二板
材１５や第一板材１，腕板２を変形、破壊させることな
く追従させることができる。また、弾性部材２９は第一
板材１，第二板材１５と別体であるので、応力集中によ
る破損の心配なく振動およびこれに基く揺れを緩衝、吸
収し、骨組を構成する軸部材およびその結合部分の破損
や破壊を防止することができる。

【００３２】次に、基礎４７の振動は副板材３５，３９
と第一板材１とによって土台４５にそのまま伝達され、
これらが一体に振動して土台４６のずれを防止する。ま
た、基礎４７の上下振動は副板材３９の天板４１が第一
板材１の段部３を撓み変形させるように働くことによっ
て緩衝され、段部３の撓みは弾性部材２９によって低減
される。

【００３３】本発明の耐震補強具は、前記実施の形態の
ように軸部材の互いに直角に隣り合う面に沿って設置す
るものに限られるものではなく、交差個所において一つ
の平面上に設置することもできる。

【００３４】図５はそのいくつかの実施の形態を概略的
に示したものであって、（Ａ）は第一板材１の一端にこ
れと同一平面上で直角方向へ腕板２を突出させ、第二板
材１５と弾性連結機構２１によって結合したものであ
る。このものは軸部材６１に通孔５より固着具を施工し
て第一板材１を固結するとともに、これと交差する軸部
材６２に通孔１６より固着具を施工して第二板材を固結
するものである。

【００３５】図５（Ｂ）は第一板材１の中央部にこれと
同一平面上で直角方向へ腕板２を突出させ、第二板材１
５と弾性連結機構２１によって結合したものである。こ
のものも軸部材６１に通孔５より固着具を施工して第一
板材１を固結するとともに、これと交差する軸部材６２
に通孔１６より固着具を施工して第二板材１５を固結す
るものである。このものは、図５（Ａ）のものと比較し
て第一板材１を軸部材６１により強固に且つ安定よく固
結しておくことができる、という利点がある。

【００３６】図５（Ｃ）は第一板材１の中央部にこれと
同一平面上で互いに反対の直角方向へ二つの腕板２を突
出させ、二つの第二板材１５と弾性連結機構２１によっ
てそれぞれ結合したものである。このものは軸部材６１
に通孔５より固着具を施工して第一板材１を固結すると
ともに、これと同一中心線上で交差する二つの軸部材６
２，６３のそれぞれに通孔１６より固着具を施工して第
二板材１５をそれぞれ固結するものである。このものに
よると、一組の耐震補強具で三つの軸部材６１，６２，
６３の振動や揺れを緩衝、吸収することができる。

【００３７】尚、弾性連結機構２１の弾性部材２９はコ
イルばね、重ね板ばね、防震ゴム、ウレタン樹脂などを
用いることができるが、重ね皿ばねは地震波の多様な周
波数、振幅、加速度に対応して小形であってもエネルギ
を充分に吸収することができ、且つ耐久性に富むことか
ら、本発明の耐震補強具に適している。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、二つの軸部材のそれぞれ
に第一板材と第二板材とを固結してこれらを弾性連結機
構で結合し、軸部材の交差個所を剛性化することなく補
強するようにした本発明によると、地震による振動や揺
れを軸組に無理な応力を加えることなく効果的に緩衝、
吸収し、また第一板材、第二板材および弾性部材が破損
或いは破壊されることがなく、木造建築物の耐震性を大
幅に向上することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図。

【図２】図１の拡大縦断面部分図。

【図３】図１に示した実施の形態の設置例を説明する側
面図。

【図４】図３に示した設置例の作用説明図。

【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明のそれぞれ異
なる実施の形態を示す概略図。

【符号の説明】

１ 第一板材，２ 腕板，９ 取付板，１５ 第二板
材，２１ 弾性連結機構，２２，２４ 受台，２６ 棒
材，２８ ナット，２９ 弾性部材，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E125 AA03 AA13 AA18 AA45 AB12 AC23 AE01 AG03 AG12 AG13 AG41 AG60 BA02 BA22 BB09 BB11 BB22 BB31 BB35 BC01 BC02 BC09 BE02 BE07 BE08 BF03 BF08 CA02 CA04 CA05 CA14 CA64 EA00 3J048 AA01 AC01 AD05 BC05 DA01 EA38 3J066 AA26 BA01 BB01 BC01 BD07 BE05 CB07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 骨組を構成する複数軸部材の交差個所に
   おける二つの軸部材の互いに隣り合う面に重ねられて前
   記軸部材にそれぞれ固結される第一板材および第二板材
   と、前記二つの板材を結合した弾性連結機構とを具え、 前記第一板材は前記第二板材が重ねられる面に沿って延
   びる腕板を有しており、 前記弾性連結機構は前記腕板と第二板材の端部に設けら
   れて互いに向かい合った受台と、前記二つの受台の間お
   よびその両反対側に配置された弾性部材と、前記二つの
   受台を緩く貫通させた棒材とを具えていて、前記棒材が
   その端部と前記受台とのそれぞれの間および前記二つの
   受台の間に前記弾性部材を初圧縮状態で挟み込んで前記
   第一板材と第二板材とを結合している。ことを特徴とす
   る木造建築物の耐震補強具。
2. 【請求項２】 骨組を構成する複数軸部材の交差個所に
   おける二つの軸部材の互いに直角に隣り合う面に重ねら
   れて前記軸部材にそれぞれ固結される第一板材および第
   二板材と、前記二つの板材を結合した弾性連結機構とを
   具え、 前記第一板材は前記第二板材が重ねられる軸部材の面に
   沿って固結されることなく延びる腕板を一端に直角方向
   へ突出させて有しており、 前記弾性連結機構は前記腕板と第二板材の端部に直角方
   向へ突出させて設けられ互いに平行に向かい合った受台
   と、前記二つの受台の間およびその両反対側に配置され
   た弾性部材と、前記二つの受台および前記三つの弾性部
   材を緩く貫通させた棒材とを具えていて、前記棒材がそ
   の端部と前記受台とのそれぞれの間および前記二つの受
   台の間に前記弾性部材を初圧縮状態で挟み込んで前記第
   一板材と第二板材とを結合している、 ことを特徴とする木造建物の耐震補強具。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載した木造建築物
   の耐震補強具において、 前記第一板材と腕板との境界部分に第三の軸部材である
   筋違いを固結させる取付板を具えている、 ことを特徴とする建築物の耐震補強具。
4. 【請求項４】 前記弾性部材が重ね皿ばねである請求項
   １，２または３に記載した木造建築物の耐震補強具。
5. 【請求項５】 前記棒材がボルトであり、その頭と前記
   受台の一つとの間、前記二つの受台の間、前記受台のも
   う一つと前記ボルトにねじ込んだナットとの間に前記弾
   性部材が挟み込まれて前記ナットの締付けにより初圧縮
   状態とされている請求項１，２または３に記載した木造
   建築物の耐震補強具。