JP2005016102A

JP2005016102A - 耐震補強具及び耐震補強構造

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Publication number: JP2005016102A
Application number: JP2003180915A
Authority: JP
Inventors: Keiji Uehara; 啓司植原
Original assignee: UEHARA TEKKO KK
Current assignee: UEHARA TEKKO KK
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP4143482B2

Abstract

【課題】梁と柱との結合部を補強する。
【解決手段】例えば地震等の外力を木造建築物が受けて梁２と柱３との結合部Ａを離間させるような応力が加わっても、連結部１３により梁２に取り付けられた第１の取付部１１と柱３に取り付けられた第２の取付部１２とが適切に連結されていることから、結合部Ａにおける梁２と柱３とが離間することを防止するように結合部Ａを補強できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土台、梁、桁、胴差といった水平部材と、柱といった垂直部材とにおける結合部の結合強度を補強する耐震補強具及び耐震補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、限られた宅地の有効利用やゆとりある住環境の実現を目指して木造多層階住宅が求められる傾向にあり、特に準防火地域を対象とする３階建て木造住宅に対する制限の合理化を含む昭和６２年の建築基準法改正を受けて３階建てを含む多層階木造住宅が広く普及している。
【０００３】
わが国においては、準防火地域を対象として永い間３階建て木造住宅に対する厳しい制限が行われている。これは、周知の通り限られた宅地を有効利用しなければならないにも関わらず地震多発国であることから、安全を期することを目的としているためである。
【０００４】
しかしながら、上述したように、多層階木造建築物の建築制限が緩和されたとは言っても、安全な建築物を確保すべきことは当然であり、耐震性や耐風圧性の向上をはじめとする各種の補強手段や防火対策が取られており、補強のための用具や施工方法も多く提案されている。
【０００５】
具体的に、木造住宅に対する補強手段としては、例えば在来工法で周知の木材を斜めに配設して固定する筋交いを利用するものや、土台のような水平部である直交部隅の近くに小形補強材を斜めに配設する火打ち工法等がある。
【０００６】
しかしながら、このような在来の補強工法には次のような欠点があり十分に機能させることは困難である。すなわち、在来工法の木材の筋交いや火打ち工法による補強においては、補強用木材を取り付ける際に木材同士に切り込み加工を行う必要があり、その結果主建築材の強度を低下させてしまう虞がある。また、補強用木材を取り付けるための取り付け手段、例えば釘打ちまたはボルト締め箇所自体の強度が不足すること等が挙げられる。さらに、各部材同士のほぞとほぞ穴若しくはほぞ溝とによる結合部等が、地震や風圧等の繰り返し応力を受けた際に、外れてしまう虞がある。
【０００７】
このような事態を回避するために、土台、梁、桁又は胴差等の水平部材と、柱等の垂直部材との結合部を部分的に補強する補強金具、例えば平金物、羽子板ボルト、各種形状のホールダウン金物等で結合部を補強する（特許文献１を参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−２４７５９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
具体的には、図１４に示すように、上述した補強金具１０１を用いて例えば柱１０２と梁１０３との結合部１０４を補強する場合、柱１０２の梁１０３を臨む主面１０２ａと、梁１０３の柱を臨む主面１０３ａとがなす角部１０５に補強金具１０１が取り付けられて結合部１０４を補強する。また、図１５に示す補強金具２０１は、平板部２０２と、この平板部２０２に接合されたボルト２０３とからなる、いわゆる羽子板ボルトであり、例えば平板部２０２を柱１０２に取り付けた場合、梁１０３の方にボルト２０３が挿通される孔部等を設け、その孔部に挿通されたボルト２０３にナット２０４を螺合して締め付けていくことで結合部１０４を補強する。
【００１０】
しかしながら、角部１０５には、木造建築物を建築する際に、例えば配線や配管等を固定し易いため配線や配管等が配設されることが多く、補強金具１０１、２０１を取り付けることが困難になることがある。
【００１１】
このような不具合を解決する手段としては、図１６に示すように、例えば柱１０２の主面１０２ａと隣り合う側面１０２ｂと、梁１０３の主面１０３ａと隣り合う側面１０３ｂとに取り付けられ、角部１０５に配設される配線１０６を避けて結合部１０４を補強する平金物３０１がある。
【００１２】
しかしながら、平金物３０１は、配線１０６が配設される角部１０５を避けて結合部１０４を補強できるものの、例えば一本の柱１０２に複数の梁１０３が結合された場合、柱１０２の側面１０２ｂに結合された梁１０３が邪魔になって取り付け困難になる。
【００１３】
すなわち、上述した補強金具１０１、２０１や平金物３０１は、図１７に示すように、角部１０５に配線１０６が配設され、且つ一本の柱１０２に複数の梁１０３が結合されているような箇所には取り付けることが困難となる。
【００１４】
また、柱１０２と梁１０３との結合部１０４の補強は、例えば木造建築物を新築する場合に止まらず、既存の住宅を改装するときにもの行う場合がある。この場合も、すでに配線１０６等が角部１０５に配設されている場合が多く、上述した補強金具１０１、２０１等では十分な方策が得られていないのが現状である。すなわち、既存の木造建築物を改装するときに、耐震性や耐風圧性の向上を図る補強工事を行うことは困難であるのが現状である。
【００１５】
そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、新築の木造建築物又は既存の木造建築物に関わらず水平部材と垂直部材との結合部を容易且つ適切に補強する優れた耐震補強具及び耐震補強構造を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る耐震補強具は、第１の部材と第２の部材との結合部を補強する耐震補強具であって、第１の部材に取り付けられる第１の取付部と、第２の部材に取り付けられる第２の取付部と、第１の取付部の第２の部材側の端部及び第２の取付部の第１の部材側の端部とに接続され、結合部を避けて第１の取付部と第２の取付部とを連結させる連結部とを有し、連結部が結合部を避け、且つ第１の取付部及び第２の取付部を第１の部材及び第２の部材にそれぞれ取り付けることにより、結合部を補強し、且つ第１の部材と第２の部材と連結部とで囲まれた空間部を形成させる。
【００１７】
本発明に係る耐震補強構造は、第１の部材と、この第１の部材に結合される第２の部材と、第１の部材と第２の部材との結合部を補強する耐震補強具とを備え、耐震補強具が、第１の部材に取り付けられる第１の取付部と、第２の部材に取り付けられる第２の取付部と、第１の取付部の第２の部材側の端部及び第２の取付部の上記第１の部材側の端部とに接続されることで第１の取付部と第２の取付部とを連結させる連結部とを有しており、連結部が結合部を避けた状態で第１の取付部及び第２の取付部を第１の部材及び第２の部材にそれぞれ取り付けることにより、結合部を補強し、且つ第１の部材と第２の部材と連結部とで囲まれた空間部を形成させる。
【００１８】
本発明によれば、耐震補強具の連結部と第１の部材と第２の部材とで囲まれた空間部が形成されていることから、この空間部に例えば配線や配管等を配設できる。したがって、本発明によれば、例えば既存の木造建築物のように結合部付近に配線や配管等がすでに配設されたときでも、配線や配管等を避けて耐震補強具が結合部を容易且つ適切に補強できる。
【００１９】
また、本発明によれば、耐震補強具の連結部が第１の部材と第２の部材との結合部を避けるようにして第１の取付部と第２の取付部とを連結させており、例えば第１の部材が水平部材、第２の部材が垂直部材であり、１つの垂直部材に複数の水平部材が結合されているときでも、水平部材が邪魔になることなく結合部近傍に耐震補強具を容易に設置できる。したがって、１つの垂直部材に複数の水平部材が結合されている結合部を耐震補強具で容易且つ適切に補強できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した耐震補強具及び耐震補強構造について図面を参照にして説明する。図１に示す耐震補強構造１は、多層木造建築物において水平部材となる梁２と、垂直部材となる柱３と、梁２と柱３との結合部Ａを部分的に補強する耐震補強具４と、梁２と柱３と耐震補強具４とによって囲まれた空間部５とによって構成される。なお、以下では、梁２と柱３とが結合された結合部Ａ、いわゆる木造建築のピン結合を耐震補強具４が補強する補強構造について説明する。
【００２１】
梁２は、例えば木材等で形成される円柱状、角柱状の部材であり、端部に先細に形成された突出部、いわゆるほぞ２ａが設けられている。なお、ここでは、水平部材として梁２を例に挙げて説明するが、水平部材としては、梁２の他に例えば土台、桁、胴差等が挙げられる。
【００２２】
柱３は、例えば木材等で形成される円柱状、角柱状の部材であり、所定の位置に梁２に設けられたほぞ２ａが嵌入される有底孔若しくは貫通孔からなるほぞ孔３ａが設けられている。そして、柱３は、ほぞ孔３ａに梁２のほぞ２ａが嵌入されることで梁２とピン結合する。
【００２３】
耐震補強具４は、水平部材である梁２に取り付けられる第１の取付部１１と、垂直部材である柱３に取り付けられる第２の取付部１２と、第１の取付部１１と第２の取付部１２とを連結する連結部１３とを有し、これら第１の取付部１１と第２の取付部１２と連結部１３とが一体形成されたものである。また、耐震補強具４は、図２に示すように、連結部１３が梁２と柱３との結合部Ａを避けて第１の取付部１１と第２の取付部１２とを連結させていることから、梁２と、柱３と、連結部１３とで囲まれた空間部５を形成させる。
【００２４】
第１の取付部１１は、平板状をなしており、梁２の柱３を臨む主面２ｂと隣り合う側面２ｃに取り付けられる。具体的に、第１の取付部１１は、図３に示すように、梁２の側面２ｃから対向する側面２ｄに貫通する貫通孔２ｅと相対する位置に孔部１１ａが設けられ、孔部１１ａ及び貫通孔２ｅに挿通させたボルト１４ａにナット１４ｂを螺合し、ボルト１４ａに螺合したナット１４ｂをさらに締め付けていくことで梁２の側面２ｃに取り付けられる。このように、第１の取付部１１は、複数のボルト１４ａ及びナット１４ｂを対とする螺合部材１４により梁２に取り付けられる。第１の取付部１１を１つの螺合部材１４だけで取り付けた場合、螺合部材１４を支点にして耐震補強具４が回動する虞があり、梁２に第１の取付部１１を適切に保持することが困難になる。したがって、第１の取付部１１は、梁２の側面２ｃに複数の螺合部材１４によって取り付けられる。
【００２５】
第２の取付部１２は、図２に示すように、平板状をなしており、上述した第１の取付部１１と同様に、複数の螺合部材１４等によって柱３の梁２を臨む主面３ｂと隣り合う側面３ｃに取り付けられる。
【００２６】
連結部１３は、第１の取付部１１の結合部Ａ側の一端１５と第２の取付部１２の結合部Ａ側の一端１６とに接続されることで第１の取付部１１と第２の取付部１２とを連結する。また、連結部１３は、結合部Ａを避けるようにして第１の取付部１１と第２の取付部１２とを連結している。これにより、耐震補強構造１には、梁２と、柱３と、連結部１３とで囲まれた空間部５が形成されることになる。
【００２７】
この連結部１３は、梁２に取り付けられた第１の取付部１１と柱３に取り付けられた第２の取付部１２とを連結することで、例えば地震等が起こってほぞ孔３ａからほぞ２ａを抜き取るような図２中矢印Ａ方向の応力が結合部Ａに加わったとしても、ほぞ孔３ａからほぞ２ａが抜かれてしまうことを防止するように作用する。また、連結部１３には、後述する結合部Ａ側とは反対側に向かって耐震補強具４を引っ張るブレース１７が例えば螺合部材１４等によって取り付けられている。
【００２８】
以上のような構成の耐震補強具４で梁２と柱３との結合部Ａを補強する際は、先ず、図３に示すように、柱３のほぞ孔３ａに梁２のほぞ２ａを嵌入するピン結合により結合された梁２の側面２ｃに、螺合部材１４のボルト１４ａを挿通させるための貫通孔２ｅを、耐震補強具４における第１の取付部１１の孔部１１ａに対応する位置に形成する。柱３の側面２ｃにも、梁２と同様にして螺合部材１４のボルト１４ａを挿入させるための図示しない貫通孔を形成する。
【００２９】
次に、梁２の側面２ｃには、耐震補強具４の第１の取付部１１を螺合部材１４で取り付ける。また、柱３の側面３ｃには、耐震補強具４の第１の取付部１２を螺合部材１４で取り付ける。これにより、耐震補強具４は、梁２と柱３とに保持されて梁２と柱３との結合部Ａを補強することになる。すなわち、耐震補強構造１が形成される。このとき、梁２と柱３と耐震補強部４の連結部１３とで囲まれた部分には、連結部１３が結合部Ａを避けた状態で、第１の取付部１１及び第２の取付部１２が梁２及び柱３にそれぞれ取り付けられることから空間部５が形成される。なお、ここでは、ボルト１４ａとナット１４ｂとからなる螺合部材１４によって梁２及び柱３に耐震補強具４を取り付けているが、このことに限定されることはなく、例えばボルト１４ａを挿通させるための貫通孔２ｅの内周面等に螺旋状の溝、いわゆる雌ねじを設け、ナット１４ｂを用いることなく、ボルト１４ａを梁２や柱３に設けた雌ねじに直接螺合させる螺合方法によって耐震補強具４を梁２や柱３に取り付けるようにしても良い。
【００３０】
このようにして梁２と柱３とに保持される耐震補強具４は、例えば地震による振動や台風による風圧等の外力を木造建築物が受けて結合部Ａにほぞ孔３ａからほぞ２ａを抜き取るような応力が加わっても、連結部１３により梁２に取り付けられた第１の取付部１１と柱３に取り付けられた第２の取付部１２とが適切に連結されていることから、結合部Ａの剛性が高まり、梁２と柱３とが離間することがないように適切に結合部Ａを補強する。
【００３１】
また、上述した構成の耐震補強具４は、例えば鉄、アルミニウム、ステンレス、又はこれらの金属を一種以上含む合金等といった金属材料、強化プラスチック等といった有機樹脂材料、セラミック等といった無機材料のうち何れか一種以上の材料で第１の取付部１１、第２の取付部１２及び連結部１３を一体形成したものである。具体的に、耐震補強具４を金属材料等で形成する場合、例えば曲げ加工、絞り加工、プレス加工、打ち抜き加工等といった金属加工技術によって形成される。耐震補強具４を有機樹脂材料で形成する場合、例えば射出形成技術等によって形成される。耐震補強具４は、例えば上述した金属材料を芯材にして芯材の周囲を有機樹脂材料で覆った複合材であっても良い。この場合、周囲が有機樹脂で覆われていることから、金属材料に鉄等を用いたときに起こる錆等による金属腐食を防止できる。
【００３２】
この耐震補強具４は、第１の取付部１１、第２の取付部１２及び連結部１３を一体形成した際に、第１の取付部１１及び第２取付部３と連結部１３との連結位置における厚み方向からの輪郭が曲線になるようにされている。この場合、耐震補強具４では、第１の取付部１１及び第２取付部３と連結部１３との結合位置の輪郭が曲線にされることで、例えば地震等による外部からの応力が結合位置に集中することなく分散されることから、結合部Ａをより大きな強度で補強できる。なお、この耐震補強具４は、図４に示すように、例えば第１の取付部１１及び第２取付部３と連結部１３との連結位置における厚み方向からの輪郭が曲線ではなく、角部を形成するようにされていても良い。
【００３３】
この耐震補強具４において、梁２に取り付けられる第１の取付部１１の長さは、図５に示すように、例えば所定の間隔で複数並んだ柱３に梁２が橋渡されたときに、第１の取付部１１の一端１５とは反対側の他端１８が、結合部Ａを基準にして隣り合う柱３の間の距離の２分の１以下、隣り合う柱３の間の距離の５分の１以上の範囲に配置されるような長さにされている。第１の取付部１１の他端１８が結合部Ａを基準にして隣り合う柱３の間の距離の２分の１より遠い位置に配置される場合、第１の取付部１１が長すぎて、隣の柱２における結合部Ａを補強するために取り付けられた耐震補強具４の第１の取付部１１と当接してしまい取り付けが困難になる。一方、第１の取付部１１の他端１８が結合部Ａを基準にして隣り合う柱３の間の距離の５分の１より近い位置に配置される場合、第１の取付部１１が短すぎて梁２に保持される部分が少ないことから、例えば地震等による応力が耐震補強具４に加わったときに第１の取付部１１が梁２より離間してしまう虞がある。したがって、耐震補強具４においては、第１の取付部１１の他端１８が、結合部Ａを基準にして隣り合う柱３の間の距離の２分の１以下、隣り合う柱３の間の距離の５分の１以上の範囲に配置されることで、第１の取付部１１が適切な長さにされて梁２に適宜保持されることから、結合部Ａを適切に補強できる。なお、ここでは、梁２と柱３との結合部Ａを補強するときを例に挙げて説明したが、例えば土台、桁又は胴差等の水平部材と柱３との結合を補強するときも、水平部材に取り付けられる第１の取付部１１を同じような長さにすることで同様の作用効果が得られる。
【００３４】
この耐震補強具４において、柱３に取り付けられる第２の取付部１２の長さは、例えば水平部材である土台６から略垂直に建て付けられた柱３に梁２が取り付けられたときに、第２の取付部１２の一端１６とは反対側の他端１９が、梁２側の結合部Ａを基準にして梁２と土台６との間の距離の２分の１以下、梁２と土台６との間の距離の５分の１以上の範囲に配置されるような長さにされている。第２の取付部１２の他端１９が梁２側の結合部Ａを基準にして梁２と土台６との間の距離の２分の１より遠い位置に配置される場合、第２の取付部１２が長すぎて、例えば柱３と土台６と結合部Ａを補強するために取り付けられた耐震補強具４の第２の取付部１２と当接してしまい取り付けが困難になる。一方、第２の取付部１２の他端１９が梁２側の結合部Ａを基準にして梁２と土台６との間の距離の５分の１より近い位置に配置される場合、第２の取付部１２が短すぎて柱３に保持される部分が少ないことから、例えば地震等による応力が耐震補強具４に加わったときに第２の取付部１２が柱３より離間してしまう虞がある。したがって、耐震補強具４においては、第２の取付部１２の他端１９が、梁２側の結合部Ａを基準にして梁２と土台６との間の距離の２分の１以下、梁２と土台６との間の距離の５分の１以上の範囲に配置されることで、第２の取付部１２が適切な長さにされて柱３に適宜保持されることから、梁２側の結合部Ａを適切に補強できる。なお、ここでは、梁２と柱３との結合部Ａと補強するときを例に挙げて説明したが、例えば土台、桁又は胴差等の水平部材と柱３との結合を補強するときも、柱３に取り付けられる第２の取付部１２を同じような長さにすることで同様の作用効果が得られる。また、土台６に柱３が略垂直に取り付けられる場合、柱３の土台６側の端部に梁２と同様の図示しないほぞが設けられ、土台６の所定の位置に柱３のほぞが嵌入される図示しないほぞ孔が設けられ、土台６のほぞ孔に柱３のほぞが嵌入されることで土台６と柱３とが結合される。
【００３５】
この耐震補強具４においては、第１の取付部１１及び第２の取付部１２の長さを略同じにさせることも可能である。この場合、耐震補強具４では、第１の取付部１１及び第２の取付部１２を区別しないで梁２若しくは柱３等に取り付けることができ、梁２や柱３等に取り付けるときの作業性を向上できる。
【００３６】
この耐震補強具４においては、その厚みが４．５ｍｍ以上、２５ｍｍ以下、好ましくは４．５ｍｍ以上、１２ｍｍ以下の範囲にされている。耐震補強具４の厚みが２５ｍｍより厚い場合、耐震補強具４の重量が重くなって梁２や柱３等への取り付け作業が重労働になってしまう。また、耐震補強具４の厚みが厚いと、例えば金属材料等で形成するときの金属加工にも多大な労力が必要となる。一方、耐震補強具４の厚みが４．５ｍｍより薄い場合、耐震補強具４が薄すぎて厚み方向の曲げ強度が弱くなって結合部Ａを適切に補強することが困難になる。したがって、耐震補強具４においては、その厚みを４．５ｍｍ以上、２５ｍｍ以下、更に好ましくは４．５ｍｍ以上、１２ｍｍ以下の範囲にすることで、梁２や柱３等への取り付けが容易になり、且つ結合部Ａを適切に補強できる。
【００３７】
耐震補強構造１における空間部５は、図１に示すように、梁２と柱３と連結部１３とで囲まれた部分であり、例えば梁２の主面１ｂと柱３の主面２ｂとがなす角部Ｂに電気配線や水道管等を固定、配設するための空間となる。これにより、例えば既存の住宅を改装する、いわゆる住宅をリフォームするとき等、すでに電気配線や水道管等が角部Ｂに配設されているときでも、電気配線や水道管等を避けて耐震補強具４を取り付けることが可能となる。
【００３８】
この空間部５は、電気配線や水道管等が挿通させる程度の空間でよく、大きすぎると耐震補強具４の連結部１３が長くなって取付部１１，１２の長さが短くなり結合部Ａを適切に補強することが困難となり、小さすぎると電気配線等を挿通させることが困難となる。具体的に、空間部５は、梁２及び柱３に沿った結合部Ａと連結部１３との間の距離が１ｃｍ以上、１０ｃｍ以下程度の範囲にされることで、電気配線等を適切に挿通し、結合部Ａを適切に補強することが可能となる。
【００３９】
以上のような構成の耐震補強構造１では、例えば地震による振動等により外部より応力を木造建築物が受けてほぞ孔３ａからほぞ２ａを抜き取るような応力が結合部Ａに加わっても、連結部１３により梁２に取り付けられた第１の取付部１１と柱３に取り付けられた第２の取付部１２とが適切に連結された耐震補強具４によって結合部Ａの剛性が高まり、梁２と柱３とが離間することがないように適切に結合部Ａが補強される。
【００４０】
この耐震補強構造１では、耐震補強具４の連結部１３と、梁２と、柱３とに囲まれた空間部５が形成されていることから、例えは住宅をリフォームする場合等、角部Ｂに電気配線や水道管等の生活配線が配設、固定されているときでも、電気配線や水道管等を避けて取り付けることができる。したがって、この耐震補強構造１では、例えば角部Ｂに電気配線や水道管等が配設されていても、耐震補強具４を電気配線や水道管等を避けて取り付け、結合部Ａを容易且つ適切に補強できる。
【００４１】
この耐震補強構造１は、図６に示すように、耐震補強具４の連結部１３が梁２と柱３との結合部Ａを避けて第１の取付部１１と第２の取付部１２とを連結させていることから、従来のように一本の柱３に複数の梁２を結合させている箇所で梁２が邪魔になって耐震補強具４の取り付け困難になることが無く、容易に耐震補強具４を取り付けることができる。したがって、この耐震補強構造１では、例えば一本の柱３に複数の梁２を結合させている場合でも容易に耐震補強具４を梁２と柱３取り付けることができ、耐震補強具４が取り付けられた梁２と柱３との結合部Ａを適切に補強できる。
【００４２】
この耐震補強構造１は、図５に示すように、例えば土台６に複数の柱３を略垂直に建て付け、これら複数の柱３を梁２が橋渡したとき、すなわち水平部材と垂直部材とで方形構造体を形成したときに、梁２と柱３との結合部Ａ及び土台６と柱３との結合部Ａ、すなわち四隅に設けられた結合部Ａを耐震補強具４で全て補強することにより方形構造体の耐震強度を大幅に向上できる。
【００４３】
このとき、対角位置の耐震補強具４は、連結部１３にブレース１７を例えば螺合部材１４等で取り付け、互いに連結させることも可能である。ブレース１７は、両端に設けられた平板状をなすブレースシート１７ａが連結部１３に螺合部材１４により取り付けられており、このブレースシート１７ａを基準にして対角位置の耐震補強具４をそれぞれ結合部Ａ側とは反対側に向かって引っ張るように作用する。また、ブレース１７は、両端に設けられたブレースシート１７ａの間に、対角位置の耐震補強具４を結合部Ａ側とは反対側に向かって引っ張る張力を調整する例えばターンバックル等といった張力調整部材２０を備えており、所定の張力で耐震補強具４を引っ張ることが可能となる。
【００４４】
したがって、耐震補強構造１においては、例えばブレース１７の張力調整部材２０を調整することで、方形構造体を水平部材及び垂直部材が正確な直交状態にさせることが可能となり、結合部Ａ、螺合部材１４、梁２、柱３、土台６、耐震補強具４等に加わる応力を平衡でき、方形構造体に歪み等が発生することを防止できる。
【００４５】
上述した耐震補強構造１においては、耐震補強具４を梁２や柱３の側面２ｃ、３ｃに直接取り付けているが、このことに限定されることはなく、図７に示すように、例えば既存の木造建築等をリフォームする場合、外壁３１を介して梁２や柱３の側面２ｃ，３ｃに取り付けて結合部Ａを補強するようにしても良い。この場合、梁２や柱３の側面２ｃ，３ｃには、図８に示すように、例えば中空筒状をなして内側面に螺旋状の溝部３２ａ、いわゆる雌ねじが設けられた螺合部材３１や、略円柱状をなして一方端部の外周面に螺旋状の溝部３３ａ、いわゆる雄ねじが設けられた螺合部材３３が外壁３１を貫通させた状態で埋め込まれる。すなわち、外壁３１には、これら螺合部材３２，３３を挿通させるための孔部３１ａが梁２や柱３と対向する位置に設けられる。また螺合部材３２，３３には、梁２や柱３に埋め込まれる部分の外周面に、軸を中心に回転してしまうことを防止するための外方に突出する回転防止爪３２ｂ，３３ｂが設けられる。このため、梁２や柱３には、螺合部材３２，３３の外径程度の内径を有する螺合部材３２，３３を軸方向に挿入させるための挿入穴２ｆ、３ｄが、外壁３１の孔部３１ａと対向する位置に設けられる。また、外壁３１の孔部３１ａ及び梁２や柱３に設けられた挿入孔２ｆ、３ｄは、耐震補強具４の取付部１１，１３に設けられたボルト１４ａと挿通させるための孔部１１ａ、１２ａと対向する位置に設けられる。
【００４６】
そして、耐震補強具４を外壁３１を介して梁２と柱３に取り付けて結合部Ａを補強する際は、先ず、柱３のほぞ孔３ａに梁２のほぞ２ａを嵌入するピン結合により結合された梁２の側面２ｃ及び外壁３１における耐震補強具４の第１の取付部１１の孔部１１ａと対向する位置に、螺合部材３２，３３の何れかを挿入させるための挿入穴２ｆ及び螺合部材３２，３３の何れかを挿通させるための孔部３１ａを一括して形成する。また、柱３の側面２ｃ及び外壁３１における耐震補強具４の第２の取付部１２の孔部１２ａと対向する位置にも、梁２と同様にして螺合部材３２，３３挿入、挿通させるための挿入穴３ｄ及び孔部３１ａを一括して形成する。
【００４７】
次に、梁２に設けられた挿入穴２ｆには、螺合部材３２，３３の何れかが外壁３１の孔部３１ａを貫通した状態で挿入され、柱３に設けられた挿入穴３ｄには、螺合部材３２，３３の何れかが外壁３１の孔部３１ａを貫通した状態で挿入される。
【００４８】
次に、梁２の側面２ｃには、耐震補強具４の第１の取付部１１を外壁３１を介して螺合部材１４で取り付ける。また、柱３の側面３ｃには、耐震補強具４の第１の取付部１２を外壁３１を介して螺合部材１４で取り付ける。このとき、挿入孔２ｆ，３ｄに挿入されたのが螺合部材３２の場合は、ボルト１４ａで螺合して耐震補強具４の取付部１１，１２を梁２又は柱３に保持させ、挿入孔２ｆ，３ｄに挿入されたのが螺合部材３３の場合は、ナット１４ｂで螺合して耐震補強具４の取付部１１，１２を梁２又は柱３に保持させる。これにより、耐震補強具４は、梁２と柱３とに外壁３１を介して保持されて梁２と柱３との結合部Ａを補強することになる。
【００４９】
なお、螺合部材３２，３３においては、挿入孔２ｆ，３ｄに深く挿入されてしまうことを防止するフランジ部３２ｃ，３３ｃが設けられている。また、螺合部材３２，３３を挿入孔２ｆ，３ｄに挿入する際には、外壁３１に設けられた孔部３１ａと螺合部材３２，３３との間の隙間に、例えばゴム、シリコン等の樹脂材料等からなるパッキング３４を配設することもできる。これにより、例えば孔部３１ａより木造建築物の内部に雨等による水の浸入や虫の侵入等を防止することが可能となる。さらに、梁２と柱３とに外壁３１を介して取り付けられた耐震補強具４は、外部に剥き出しになっていることから、図示しない化粧カバーで外部に露出している部分を覆うようにしても良い。このように外部に露出する耐震補強具４を化粧カバー等で覆うことで、例えば耐震補強具４が雨、風、紫外線等で劣化することや螺合部材３２，３３に螺合されたボルト１４ａやナット１４ｂが緩んで外れることを防止できる。耐震補強具４を覆う化粧カバーは、外壁３１の色と同じ色にすることで取り付けられていることを目立たなくできる。
【００５０】
また、耐震補強構造１においては、柱３と、柱３に略直交するように結合された梁２との結合部Ａを補強する場合を例に挙げて説明しているが、このことに限定されることはなく、図９に示すように、例えば柱３と、柱３に対して略斜めにピン結合された梁２との結合部Ａを補強する耐震補強具２１にも適用可能である。この場合、耐震補強具２１は、第１の取付部２２が第２の取付部２３に対し、柱３と、柱３に対して略斜めにピン結合された梁２とが成す角度に合わせるように所定の角度を以て配置される。これにより、耐震補強具２１は、柱３に対して略斜めにピン結合された梁２及び柱３に、取付部２２，２３をそれぞれ取り付けることが可能となる。したがって、耐震補強具２１でも、柱３に対して略斜めにピン結合された梁２と柱３との結合部Ａを適切に補強できる。なお、この場合も、梁２と柱３と耐震補強具２１の連結部２４とにより囲まれた部分に空間部５が形成されるように、耐震補強具２１を梁２及び柱３に取り付ける。
【００５１】
上述した耐震補強具４，２１は、梁２の側面２ｃや柱３の側面３ｃに取り付けられる構造であるが、本発明は係る耐震補強具４の構造に必ずしも限定されるものでないことは勿論である。第２の実施の形態として図１０に示す耐震補強具４１は、上述した第１の実施の形態における耐震補強具４の構造に対し、例えば梁２の主面２ｂや柱３の主面３ｂに取り付けられる構造になっている。なお、以下の説明では、耐震補強具４１が上述した耐震補強具４と同様に、例えば土台、梁、桁又は胴差等の水平部材と、柱等の垂直部材との結合部Ａを部分的に補強する補強金具であることから、水平部材及び垂直部材について詳細な説明を省略すると共に図面において同じ符号を付するものとする。また、以下の説明では、耐震補強具４１の材質、寸法に関わること等、上述した耐震補強具４と同様の構成にすることで同様の作用効果が得られることから、これらのことについて詳細な説明を省略する。さらに、以下の説明では、耐震補強具４１が上述した螺合部材１４によって梁２及び柱３に保持され、同様の方法でブレース１７が取り付けられることから、螺合部材１４及びブレース１７についても説明を省略し、図面において同じ符号を付すものとする。
【００５２】
耐震補強具４１は、梁２に取り付けられる第１の取付部４２と、柱３に取り付けられる第２の取付部４３と、第１の取付部４２と第２の取付部４３とを連結する連結部４４とを有し、これら取付部４２，４３と連結部４４とが一体形成されたものである。また、耐震補強具４１は、連結部４４が梁２と柱３との結合部Ａを避けて第１の取付部４２と第２の取付部４３とを連結させていることから、梁２と、柱３と、連結部４４とで囲まれた空間部５を形成させる。
【００５３】
第１の取付部４２は、梁２の柱３を臨む主面２ｂに当接される平板部４２ａと、この平板部４２ａを補強するために平板部４２ａの短手方向の一端から梁２の主面２ｂに対して略垂直に突出したリブ部４２ｂとを備え、平板部４２ａが梁２の主面２ｂに取り付けられる。具体的に、第１の取付部４２は、図１１に示すように、梁２の主面２ｂから反対側の主面２ｇに貫通する貫通孔２ｈと相対する位置に孔部４２ｃが設けられ、孔部４２ｃ及び貫通孔２ｈに挿通させたボルト１４ａにナット１４ｂで螺合することで梁２の主面２ｂに取り付けられる。なお、第１の取付部４２も、上述した耐震補強具４と同様、複数の螺合部材１４により梁２に保持される。
【００５４】
第２の取付部４３は、図１０に示すように、柱３の梁２を臨む主面３ｂに当接される平板部４３ａと、この平板部４３ａを補強するために平板部４３ａの短手方向の一端から柱３の主面３ｂに対して略垂直に突出したリブ部４３ｂとを備え、上述した第１の取付部４２と同様に、複数の螺合部材１４等によって柱３の梁２を臨む主面３ｂに取り付けられる。具体的には、図１１に示すように、柱３の主面３ｂから反対側の主面３ｅに貫通する貫通孔３ｆと相対する位置に孔部４３ｃが設けられ、孔部４３ｃ及び貫通孔３ｆに挿通させた螺合部１４を係合することで柱３の主面３ｂに取り付けられる。なお、第２の取付部４３も、上述した耐震補強具４と同様、複数の螺合部材１４により柱３に保持される。
【００５５】
連結部３４は、図１０に示すように、第１の取付部４２の結合部Ａ側の一端４２ｄと第２の取付部４３の結合部Ａ側の一端４３でとに接続され、結合部Ａを避けるようにして第１の取付部４２と第２の取付部４３とを連結する。また、連結部４４も、平板状の平板部４４ａと、この平板部４４ａを補強するためのリブ部４４ｂを備えている。なお、連結部４４のリブ部４４ｂは、第１の取付部４２のリブ部４２ｂと第２取付部４３のリブ部４３ｂとを連結させている。
【００５６】
この連結部４４は、梁２に取り付けられた第１の取付部４２と柱３に取り付けられた第２の取付部４３とを連結することで、例えば地震等が起こってほぞ孔３ａからほぞ２ａを抜き取るような図１０中矢印Ａ方向の応力が結合部Ａに加わったとしても、ほぞ孔３ａからほぞ２ａが抜かれてしまうことを防止するように作用する。また、連結部４４のリブ部４４ｂには、結合部Ａ側とは反対側に向かって耐震補強具３１を引っ張るブレース１７が上述した耐震補強具４と同じ方法で取り付けられている。
【００５７】
以上のような構成の耐震補強具４１は、例えば地震等の外力を木造建築物が受けて結合部Ａにほぞ孔３ａからほぞ２ａを抜き取るような応力が加わっても、連結部４４の平板部４４ａ及びリブ部４４ｂにより梁２に取り付けられた第１の取付部４２と柱３に取り付けられた第２の取付部４３とが適切に連結されていることから、結合部Ａの梁２と柱３とが離間することを防止する。
【００５８】
すなわち、耐震補強構造１では、耐震補強具４の代わりに耐震補強具４１を用いて結合部Ａを補強しても、上述した作用効果を得ることができる。また、結合部Ａを補強するのに耐震補強具４１を用いた場合も、空間部５が形成されることから、例えば住宅をリフォームするとき等、角部Ｂにすでに電気配線等が配設されていても電気配線等を空間部５で避けて耐震補強具４１と容易に梁２及び柱３に保持させることが可能であり、耐震補強具４１で結合部Ａを適切に補強できる。さらに、結合部Ａを補強するのに耐震補強具４１を用いた場合、連結部４４が梁２と柱３との結合部Ａを避けて第１の取付部４２と第２の取付部４３とを連結させていることから、従来のように一本の柱３に複数の梁２を結合させている箇所で梁２が邪魔になって耐震補強具４１の取り付けが困難になること無く、容易に耐震補強具４１を梁２と柱３に保持できる。すなわち、一本の柱３に複数の梁２を結合させている場合に、耐震補強具４１で保持されている梁２と柱３との結合部Ａを適切に補強できる。
【００５９】
また、耐震補強具４１は、図１２に示すように、第１の取付部４２及び第２取付部４３と連結部４４との結合位置における梁２の側面２ｃ側から見た輪郭が曲線になるようにしても良い。この場合、耐震補強具４１では、第１の取付部４２及び第２取付部４３と連結部４４との結合位置の輪郭が曲線にされることで、例えば地震等による外部からの応力が結合位置に集中することなく分散されることから、結合部Ａをより大きな強度で補強できる。
【００６０】
さらに、第１の及び第２の実施の形態の形状に限定されることはなく、第３の実施の形態として図１３に示す耐震補強具５１のように、例えば略筒状に形成されていても上述した第１及び第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。この場合、耐震補強具５１を梁２及び柱３に取り付けるときに螺合部材１４を締め付けるのに用いるドライバ、レンチ等といった締め付け工具等を挿入させるための孔部５２や溝部５３を設ける必要がある。また、孔部５２や溝部５３の他に、ブレース１７を取り付けるための取付片５４を設けても良い。
【００６１】
この耐震補強具５１では、略筒状をなしていることから、そのもの自体の強度が向上して、例えば第２の実施形態の耐震補強具３１よりもさらに大きな強度での結合部Ａを補強できる。
【００６２】
なお、以上で説明した耐震補強具４，２１，４１，５１は、縦横の土台同士または梁や桁または胴差等によって形成される水平の方形構造体にも適用可能である。また、上述した垂直の方形構造体の補強に加えてこのような水平の方形構造体にも、同様の補強手段を講ずることにより、より堅固な建築物を形成することができる。さらに、以上では、耐震補強具４，２１，４１，５１が土台、梁、桁、胴差等といった木材の水平部材と、柱との結合部Ａを補強しているが、このことに限定されることはなく、例えば水平部材としてコンクリート等によって形成された土台と、この土台の上に立てられた柱との結合部を補強する場合にも適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上で詳細に説明したように、本発明によれば、木造建築のピン結合等で結合された結合部を、従来のような木造の筋かい等を用いることなく、第１の取付部と第２の取付部と連結部とを有する耐震補強具によって剛性の高い補強を適切に行える。すなわち、本発明によれば、例えば地震等の外力を木造建築物が受けて水平部材と垂直部材との結合部を離間させるような応力が加わっても、連結部により水平部材に取り付けられた第１の取付部と垂直部材に取り付けられた第２の取付部とが適切に連結されていることから、結合部における水平部材と垂直部材とが離間するのを防止するように結合部を補強できる。
【００６４】
本発明によれば、水平部材と垂直部材との結合部に空間部が形成されていることから、空間部に例えは電気配線等を配設させた状態で耐震補強具を取り付けることができる。したがって、本発明によれば、例えば住宅をリフォームするとき等、結合部近傍にすでに電気配線等が配設されていても、電気配線等を避けて結合部を適切に補強できる。
【００６５】
本発明によれば、連結部が水平部材と垂直部材との結合部を避けて第１の取付部と第２の取付部とを連結させていることから、従来のように１つの垂直部材に複数の水平部材を結合させている箇所で水平部材が邪魔になって耐震補強具の取り付けが困難になること無く、容易に耐震補強具を取り付けることができる。したがって、本発明によれば、例えば１つの垂直部材に複数の水平部材を結合させた結合部を適切に補強できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した耐震補強構造の示す斜視図である。
【図２】同耐震補強構造を示す正面図である。
【図３】同耐震補強構造を梁の主面側から見た断面図である。
【図４】同耐震補強構造における耐震補強具の他の例を示す正面図である。
【図５】同耐震補強具が方形構造体の結合部を補強している状態を示す正面図である。
【図６】同耐震補強具が柱に複数の梁が結合された結合部を補強している状態を示す斜視図である。
【図７】同耐震補強具が外壁を介して結合部を補強する状態を示す斜視図である。
【図８】同耐震補強具が外壁を介して梁や柱に取り付けられている状態を示す断面図である。
【図９】同耐震補強具が柱と、この柱に略斜めに結合された梁との結合部を補強している状態を示す正面図である。
【図１０】同耐震補強具の第２の実施の形態を示す斜視図である。
【図１１】同耐震補強具の第２の実施の形態を梁及び柱の側面側から見た断面図である。
【図１２】同耐震補強具の第２の実施の形態の他の例を示す斜視図である。
【図１３】同耐震補強具の第３の実施の形態を示す斜視図である。
【図１４】従来の耐震補強具を示す斜視図である。
【図１５】同耐震補強具の他の例を示す斜視図である。
【図１６】同耐震補強具の他の例を示す斜視図である。
【図１７】柱と梁とがなす角部に配線が固定されている状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１耐震補強構造、２梁、３柱、４，２１，４１，５１耐震補強具、５空間部、６土台、１１，２２，４２第１の取付部、１２，２３，４３第２の取付部、１３，２４，４４連結部、１４，３２，３３螺合部材、３１外壁、１７ブレース、２０張力調整部材

Claims

第１の部材と第２の部材との結合部を補強する耐震補強具であって、
上記第１の部材に取り付けられる第１の取付部と、
上記第２の部材に取り付けられる第２の取付部と、
上記第１の取付部の上記第２の部材側の端部及び上記第２の取付部の上記第１の部材側の端部とに接続されることで上記第１の取付部と上記第２の取付部とを連結させる連結部とを有し、
上記連結部が上記結合部を避け、且つ上記第１の取付部及び上記第２の取付部を上記第１の部材及び上記第２の部材にそれぞれ取り付けることにより、上記結合部を補強し、且つ上記第１の部材と上記第２の部材と上記連結部とで囲まれた空間部を形成させることを特徴とする耐震補強具。
上記第１の取付部は、上記第１の部材の上記第２の部材を臨む主面と隣接する側面に取り付けられ、
上記第２の取付部は、上記第２の部材の上記第１の部材を臨む主面と隣接する側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の耐震補強具。
上記第１の取付部は、上記第１の部材の上記第２の部材を臨む主面に取り付けられ、
上記第２の取付部は、上記第２の部材の上記第１の部材を臨む主面に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の耐震補強具。
上記第１の取付部、上記第２の取付部及び上記連結部は、金属材料、有機樹脂材料、無機材料のうち何れか一種以上で一体形成されていることを特徴とする請求項１記載の耐震補強具。
上記第１の部材は、地面に対して略水平に配設される水平部材であり、
上記第２の部材は、上記水平部材に対して略垂直に配設される垂直部材であることを特徴とする請求項１記載の耐震補強具。
上記第１の部材は、土台、梁、桁、胴差のうち何れかからなり、
上記第２の部材は、柱からなることを特徴とする請求項１記載の耐震補強具。
上記第１の部材及び上記第２の部材は、木材からなることを特徴とする請求項１記載の耐震補強具。
上記連結部に、上記第１の部材と上記第２の部材との結合部側とは反対側に向かって引っ張る引張り部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の耐震補強具。
上記引張り部材は、張力を調整することが可能な張力調整機構を有するブレースであることを特徴とする請求項８記載の耐震補強具。
第１の部材と、
上記第１の部材に結合される第２の部材と、
上記第１の部材と上記第２の部材との結合部を補強する耐震補強具とを備え、
上記耐震補強具は、上記第１の部材に取り付けられる第１の取付部と、上記第２の部材に取り付けられる第２の取付部と、上記第１の取付部の上記第２の部材側の端部及び上記第２の取付部の上記第１の部材側の端部とに接続されることで上記第１の取付部と上記第２の取付部とを連結させる連結部とを有しており、
上記連結部が上記結合部を避けた状態で上記第１の取付部及び上記第２の取付部を上記第１の部材及び上記第２の部材にそれぞれ取り付けることにより、上記結合部を補強し、且つ上記第１の部材と上記第２の部材と上記連結部とで囲まれた空間部を形成させる耐震補強構造。
上記耐震補強具は、上記第１の取付部が、上記第１の部材の上記第２の部材を臨む主面と隣接する側面に取り付けられ、上記第２の取付部が、上記第２の部材の上記第１の部材を臨む主面と隣接する側面に取り付けられている請求項１０記載の耐震補強構造。
上記耐震補強具は、上記第１の取付部が、上記第１の部材の上記第２の部材を臨む主面に取り付けられ、上記第２の取付部が、上記第２の部材の上記第１の部材を臨む主面に取り付けられている請求項１０記載の耐震補強構造。
上記耐震補強具は、上記第１の取付部、上記第２の取付部及び上記連結部が、金属材料、有機樹脂材料、無機材料のうち何れか一種以上で一体形成されている請求項１０記載の耐震補強構造。
上記第１の部材は、地面に対して略水平に配設される水平部材であり、
上記第２の部材は、上記水平部材に対して略垂直に配設される垂直部材である請求項１０記載の耐震補強構造。
上記第１の部材は、土台、梁、桁、胴差のうち何れかからなり、
上記第２の部材は、柱からなる請求項１０記載の耐震補強構造。
上記第１の部材及び上記第２の部材が、木材からなる請求項１０記載の耐震補強構造。
上記耐震補強具は、連結部に上記第１の部材と上記第２の部材との結合部側とは反対側に向かって引っ張る引張り部材が取り付けられている請求項１０記載の耐震補強構造。
上記引張り部材は、張力を調整することが可能な張力調整機構を有するブレースである請求項１７記載の耐震補強構造。