JP2003314064A - 補強金物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外壁の外側から柱、土台及び基礎に固定する
ことによって簡単に既存の家屋を補強することができ、
外壁外面と基礎外面との段差変化に対応可能な耐震補強
用金物及びこれを用いた耐震補強構造の提供。 【解決手段】 外壁を介して柱ｃ及び土台ｂへ固定する
第１板体２と、基礎ａの外面へ固定する第２板体３とを
段差吸収板４で接続し、段差吸収板４を第１板体２及び
第２板体３に対してそれぞれ第１、第２の軸を中心に回
動可能に軸着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、木造住宅の補強
に用いる金物及びその金物を用いた補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】木造住宅の耐震構造については、改正建
築基準法（平成１２年６月）及びこれにともなう建設省
告示（第１４６０号など）により対応が強化されてい
る。これにより新築住宅では、種々の対策がなされ、多
くの強化構造や新規金物が用いられている。しかし、こ
のような強化対応が告示される前に建てられた木造住宅
（既存住宅とする）では、柱、土台等の構造材に杉など
の腐食しやすい軟材を使用し、柱寸法も比較的細くて、
耐震性が十分に考慮されていないため、何らかの耐震補
強工事を施さなければならないものが多い。そこで、種
々開発された耐震構造や耐震用金物を適用しようとして
も、既存住宅であるために適用個所に段差があったり、
既存の金物が邪魔になるなどしてこれらを適切に適用で
きない。

【０００３】例えば、強い振動によって柱が土台から引
き抜かれると、家屋全体が倒れるなどの重大な損傷を受
ける虞があるので、柱及び土台を基礎へ強固に接合する
必要がある。ところが、従来のホールダウン金物を用い
て柱及び土台を基礎に緊結しようとすると、いったん外
壁を取り外さなければならず、このため、工事が大規模
になって費用負担が大きい。やむを得ず、柱と土台と基
礎の接合部に、外壁の外側から補強板を打ち付けて補強
することが考えられるが、既存住宅では基礎の外面と外
壁の外面との間に段差があり、平らな補強板を取り付け
ることができない。なお、段差がある個所に補強金物を
取り付けにくいのは、既存住宅に限らず、軸組み段階の
新築住宅においても同様であり、段差部のある個所に適
用可能な補強金物が必要となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、段差を形
成している２部材にわたって固定し、この２部材を緊結
できる補強金物の提供と、このような金物を用いた既存
住宅の耐震補強構造を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】補強金物は、平金物や筋
かいプレートあるいはかど金物を第１板体と第２板体お
よび段差吸収板に分割し、これらを平行な第１の軸と第
２の軸で回動可能に連結した構造とする。回動可能とす
る構成は種々なものを採用できるが、通常、回動個所を
屈曲可能としたり、軸を中心に回動する蝶番構造とする
ことが多い。段差吸収板を備えることによって、第１板
体と第２板体は、異なる面に属して任意の間隔で平行に
位置することができ、連結状態で第１板体と第２板体間
の段差を吸収することができる。

【０００６】第１板体は、柱と横架材の交差個所におい
て、柱と横架材の双方へ同時に固定できる面を備えたも
のとすることがある。この構造によれば、柱と土台（横
架材）をまとめて基礎ヘ緊結するなど、柱と土台を結合
するために用いられる金物の機能を兼用させることがで
きる。このような機能の補強金物を用いて木造住宅の耐
震補強構造を達成することができる。すなわち、第１板
体を木造住宅における外装材の外面に当て付けて柱及び
土台へ固定すると共に、段差吸収板を回動させて第２板
体を建物基礎の外面に当て付け、第２板体を基礎に固定
する。この場合の補強金物は一種のホールダウン金物で
あって、第１板体によって柱と土台を結合し、これらを
基礎に緊結している。これにより、基礎から土台が浮き
上がったり、柱が土台から引き抜かれてしまう事態を大
幅に改善することができる。

【０００７】なお、このような補強金物は、第１板体と
段差吸収板及び第２板体との間に回動部があって、通常
のホールダウン金物に比べて、引き抜き耐力は充分であ
っても柱の揺れを阻止する機能に劣る面がある。しか
し、大地震に遭遇しても家屋が完全に倒壊しなければ、
屋内で圧死するというような事態は大幅に改善されるは
ずであるから、前記のような理由で完全を期すことが困
難な既存住宅の耐震補強は、住宅としてはもはや居住で
きる状態ではない程度に破壊されても、少なくとも、梁
や横架材あるいは柱との間の結合が曲がりなりにも維持
されることによって、床面上にいくらか空間が残るよう
にするとのコンセプトで臨むものである。

【０００８】これに加え、既存住宅の耐震工事では、居
住しながら工事できることも一つの重要な要素であり、
前記のように、外壁を壊すなどの大掛かりな工事は適当
でない。このため、外壁面から補強金物を取り付けるこ
とがあるが、建物基礎と柱、土台とを緊結するホールダ
ウン金物では、外壁面と基礎の外面との間に段差がある
ので、この段差を吸収するための構造が必要である。な
お、柱及び土台には、腐食等により低強度部分が発生し
やすいので、これらに対する補強金物の固定はスクリュ
ーねじなど分散型の多数の固定具を用いることが望まし
い。また、第１板体や第２板体の形状は、矩形、台形、
直角三角形、Ｌ字形あるいはＴ字形など、取り付け個所
や必要とされる機能に応じて選択される。さらに、本願
の補強金物の技術的思想は広く一般の接合金物、結合金
物、緊結金物に適用することができるもので、既存住宅
にのみ適用されるものではない。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜３は、第１実施形態として
の耐震用補強金物１であり、既存住宅における基礎ａと
土台ｂ及び柱ｃを緊結している。符号ｄは外壁(モルタ
ル、あるいは外装材)である。補強用金物１は、それぞ
れ厚み４ｍｍ程度のステンレス板を素材とする第１板体
２と第２板体３及び段差吸収板４を備える。

【００１０】第１板体２は、この実施形態において、縦
長部５と横長部６とからなり、Ｌ字形である。縦長部部
５の寸法は、幅９０ｍｍ、長さ３０５ｍｍで、横長部６
の寸法は、幅３００ｍｍ、高さ９０ｍｍである。縦長部
５には、直径６ｍｍの固定具用孔７を１６個、横長部６
には１４個設けてある。第２板体３は、長さ(左右方向
寸法)が第１板体２の横長部６と同じで、幅(上下方向寸
法)が１２５ｍｍの矩形形状を有し、３個のボルト挿通
孔８を形成してある。これらのボルト挿通孔８は、直径
１６．５ｍｍで、縦横に互いに位置をずらして配置して
ある。

【００１１】段差吸収板４は、第２板体３と同様、第１
板体２における横長部６と同じ左右方向寸法で、上下方
向寸法は４５ｍｍの矩形である。通常、この上下方向寸
法は４５〜６０ｍｍである。段差吸収板４の上縁と第１
板体２の下縁とは第１の蝶番９(第１の軸)で軸着してあ
り、段差吸収板４の下縁と第２板体３の上縁は第２の蝶
番１０(第２の軸)で軸着してある。即ち、段差吸収板４
は、第１板体２と第２板体３とを接続し、第１板体２及
び第２板体３に対して第１、第２の軸を中心に回動でき
るようになっている。なお、第１の蝶番９及び第２の蝶
番１０のシャフトは、大きな剪断力に耐えられるよう
に、直径１６ｍｍの太いものを用いる。また、段差吸収
板４の可動範囲は、第２板体３が第１板体２に対してそ
の表裏両方向へそれぞれ４０ｍｍ程度平行移動できるよ
うにしてある(図５)。

【００１２】図３、４は、補強金物１を既存住宅の外壁
左端部に装着した場合であり、次の施工手順である。補
強金物１の第１板体２を、横長部６が右方へ張り出すよ
うに向けて、外壁ｄの外側から壁面の左下隅部にあてが
う。この時、第１の蝶番９の下縁を外壁ｄの下端に一致
させる。第１板体２における数カ所の固定具用孔７に軽
く釘あるいはねじ等を打ち込んで取り付け個所へ補強金
物１を正確に仮止めする。段差吸収板４を第１板体２に
対して回動すると共に、第２板体３を段差吸収板４に対
して回動して、建物基礎ａの外面に密着させ、第２板体
３のボルト挿通孔８と一致する個所に目印を付けてか
ら、いったん補強金物１を取り外す。

【００１３】建物基礎ａの目印を付けた部分にドリル等
で穴をあけ、ここにボルト１１を雄ねじ部１１´が基礎
ａから突出するよう埋め込み固定する。再び補強金物１
を外壁ｄの外面にあてがい、固定具用孔７にラグスクリ
ュー１２をねじ込んで、第１板体２の縦長部５及び横長
部６を外壁ｄを介して柱ｃ及び土台ｂに固定する。そし
て、第２板体３を建物基礎ａの外面に密着させ、ボルト
挿通用孔８に建物基礎ａに埋め込んだボルト１１の雄ね
じ部１１´を突出させる。この雄ネジ部１１´へナット
１３を締め込む。これで、補強金物１の取り付けは終了
し、建物基礎ａに対して、土台ｂと柱ｃ及び建物基礎ａ
と土台ｂが強固に結合され、地震の際の強い縦揺れでも
柱ｃが土台ｂから引き抜かれたり、土台ｂが建物基礎か
ら浮き上がるなどの事態を防ぐことができる。

【００１４】図６は、第２の実施形態であり、補強金物
１を既存住宅の壁面右端部に装着した場合であり、第１
板体２の縦長部５の位置を右左違えてある。なお、補強
金物１は、このように左右勝手のあるものに構成しても
よいが、前記と同じ補強金物１を裏返して使用できる構
成としても良い。他の構成は前記の場合と格別に異なら
ない。

【００１５】図７は、第３の実施形態であり、第１板体
２の縦長部５の下部から横長部６にかけて左右方向の寸
法２０ｍｍ、上下方向の寸法３００ｍｍの補強ビード１
４を形成し、固定具用孔７はその両側に配置した構造及
び縦長部５と横長部６との入り隅部を径の大きなアール
で結合してある。その他の構成及び施工手順は、第１の
実施形態と同様である。他の部分に比べ比較的幅が狭く
なる縦長部５の曲げに対する強度が高く、引き抜き耐力
が向上する。

【００１６】図８は、第４の実施形態であり、この補強
金物１は、既存住宅の壁面中間部、すなわち、内部では
建物基礎ａ上の土台ｂに柱ｃが逆Ｔ字形に載置してある
個所へ適用するのに適している。補強金物１の第１板体
２は、上辺の幅が９０ｍｍ、下辺の幅が５１０ｍｍ、高
さ３０５ｍｍの台形であり、多数の固定具用孔７を配置
してある。第２板体３及び段差吸収板４の左右方向寸法
は５１０ｍｍであり、第１の蝶番９と第２の蝶番１０は
これらに対応した長さとしてある。第２板体３のボルト
挿通孔８は６個としてある。他は前記と同じ構成であ
る。この補強金物１を取り付けるには、壁面中間部に立
設した柱ｃの位置を設計図や音等により確認して、補強
金物１の第１板体２を外壁ｄにあてつけて仮止めする。
以後の施工手順は、第１の実施形態と同様である。

【００１７】このように、補強金物１の形状は、比較的
任意に選定することができ、矩形や直角三角形、逆Ｔ字
形や扇形とすることもできる。さらに、第１板体を土台
ｂ及び柱ｃへ固定する固定具としては、釘、コーチネ
ジ、ボルト等を用いても良い。耐震補強金物の引き抜き
耐力は１５〜３０ｋＮ以上とするのが望ましく、第１板
体２、第２板体３及び段差吸収板４の厚み、第１の蝶番
９及び第２の蝶番１０を構成するシャフト径、固定具及
びボルトの直径や本数を選択して適宜に定めることがで
きる。

【００１８】

【発明の効果】結合しようとする２部材の面に段差があ
っても支障なく、しかも、段差の量に対応して２部材を
結合することができる。これを利用して、通常、基礎の
外面に対して段差が生じている既存住宅の外壁面から補
強金物を柱と土台に結合し、さらに補強金物を段差を吸
収して建物の基礎外面へ緊結することできる。この構造
は、既存住宅の耐震強度を高める。また、既存住宅の外
壁を取り外す必要がないので、耐震補強のための工事を
小規模に納めることができる。補強金物は第１板体と第
２板体が段差吸収体と第１の軸、第２の軸によって回動
可能に連結されているので、２部材間の段差をその程度
に関わらず吸収でき、多数種類の補強金物を用意する必
要が無い。この結果、生産コスト及び施工コストが低廉
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】補強用金物の使用状態における正面図（第１の
実施形態）

【図２】補強用金物の正面図

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図

【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図

【図５】要部を拡大して示す側面図

【図６】補強金物を使用状態で示す正面図（第２の実施
形態）

【図７】補強金物を使用状態で示す正面図（第３の実施
形態）

【図８】補強金物を使用状態で示す正面図（第４の実施
形態）

【符号の説明】

１ 補強金物 ２ 第１板体 ３ 第２板体 ４ 段差吸収板 ５ 縦長部 ６ 横長部 ７ 固定具用孔 ８ ボルト挿通孔 ９ 第１の蝶番 １０ 第２の蝶番 １１ ボルト １１´ 雄ネジ部 １２ ラグスクリュー（固定具） １３ ナット １４ 補強ビード ａ 建物基礎 ｂ 土台 ｃ 柱 ｄ 外壁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１板体と第２板体とを段差吸収板で接
   続し、段差吸収板を第１板体及び第２板体に対して平行
   な第１の軸と第２の軸でそれぞれ回動可能に軸着してあ
   ることを特徴とする補強金物。
2. 【請求項２】 第１板体は、柱と横架材の交差個所にお
   いて、柱と横架材の双方へ同時に固定できる面を備え、
   第１の軸と第２の軸は水平軸であることを特徴とした請
   求項１に記載の補強金物。
3. 【請求項３】 第１板体と第２板体とを段差吸収板で接
   続し、段差吸収板を第１板体及び第２板体に対してそれ
   ぞれ水平軸を中心に回動可能に軸着した補強金物を用
   い、第１板体を木造住宅における外装材の外面に当て付
   けて柱及び土台へ固定すると共に、段差吸収板を回動さ
   せて第２板体を建物基礎の外面に当て付け、第２板体を
   建物基礎に固定してあることを特徴とした木造住宅の耐
   震補強構造。