JP2005240423A - 建築物への筋交い取付構造 - Google Patents

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好孝 飯田
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Abstract

【課題】例えば住宅等の建築物、特に木造建築物への筋交いの取付構造に係り、この種の筋交いを建築物の柱や土台等にガタツキなく簡単・確実にできるようにする。
【解決手段】建築物の柱等の縦材P1,P2または/および土台や梁等の横材F1,F2に傾斜させて配設される筋交いBの両端部を、それぞれ縦材P1,P2と横材F1,F2との角部に配置される断面L字形の取付金具4を介して建築物に取付けるようにした建築物への筋交い取付構造において、上記各取付金具4を配置した縦材P1,P2および横材F1,F2の上記取付金具4と反対側の面にそれぞれ座板51,52を配置し、その各座板51,52と取付金具4との間に縦材または横材を挟んだ状態で、夫々それらを貫通する複数本の取付ボルト53とナット54とで締め付け固定したことを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は住宅等の建築物、特に木造建築物への筋交いの取付構造に関する。
従来、例えば住宅等の建築物、特に木造建築物において建物の構造的な強度や耐震強度を高めるために、隣り合う柱等の縦材間や、土台や梁等の横材間に筋交いを設けることは知られている。その筋交いとしては、例えば木材の他に棒鋼などの金属製のものを用いたり、あるいは更に耐震性能を向上させるため、もしくは柔構造である木造建築を守るという観点からダンパ等の振動エネルギー吸収機構を備えたものも提案されている(例えば下記特許文献1〜3参照)。
また上記のような筋交いは、上記縦材や横材で形成される方形の開口部内に対角線方向に設けるのが一般的であり、その場合、上記筋交いの各端部を縦材と横材とで形成される角部に直接取付けるのが困難であることから、最近は例えば上記特許文献1,2のように断面L字形の取付金具を介して取付ける場合が多い。また上記のような取付金具を縦材や横材になるべく強固に固定するために上記文献1のように縦材や横材を貫通するボルトの頭部と、そのボルトに螺合したナットとの間に上記取付金具と縦材または横材とを挟んで締付け固定するようにしている。
ところが、上記のように取付金具を、縦材や横材を貫通するボルトとナットで締付け固定すると、例えば地震等の振動で縦材や横材が揺れたとき、上記ボルトの頭部またはナットのうち縦材や横材に直接接触する側が縦材や横材に次第に食い込んでガタツキを生じるおそれがある。なお上記の縦材や横材に直接接触するボルト頭部またはナットと、縦材または横材との間には、通常文献1のようにワッシャを介在させているが、それによってもガタツキが生じるのを防止するのは困難であり、ガタツキが生じると、筋交いとしての機能を充分に発揮できないだけでなく、前記ダンパ等の振動エネルギー吸収機構を備えた筋交いにあっては、振動吸収性能を良好に発揮できなくなる等の不具合があった。
特開平8−338070号公報 特開平9−268654号公報 特開平9−317005号公報
本発明は上記従来の問題点に鑑みて提案したもので、前記のような筋交いをガタツキなく簡単・確実に固定することのできる建築物への筋交い取付構造を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明による建築物への筋交い取付構造は、以下の構成としたものである。すなわち、建築物の柱等の縦材または/および土台や梁等の横材に傾斜させて配設される筋交いの両端部を、それぞれ縦材と横材との角部に配置される断面L字形の取付金具を介して建築物に取付けるようにした建築物への筋交い取付構造において、上記各取付金具を配置した縦材および横材の上記取付金具と反対側の面にそれぞれ座板を配置し、その各座板と取付金具との間に縦材または横材を挟んだ状態で、夫々それらを貫通する複数本の取付ボルトとナットで締め付け固定したことを特徴とする。
上記のように筋交いの両端部を取付ける各取付金具を、縦材と横材との角部に配置し、その縦材および横材の上記取付金具との反対側の面にそれぞれ座板を設け、その各座板と取付金具との間に縦材または横材を挟んだ状態で、上記各座板と取付金具とを、それぞれ複数本の取付ボルトとナットで締め付け固定するようにしたので、上記取付ボルトの頭部とナットとは、それぞれ上記取付金具または上記座板を介して縦材または横材に接することとなり、縦材または横材との接触面積を大きくすることができる。その結果、前記従来のようにボルトの頭部またはナットが縦材または横材に直接もしくはワッシャを介して接する場合のように、それらが縦材または横材に食い込んでガタツキが生じるのを可及的に低減させることが可能となり、建築物の耐久性や安定性を向上させることができる。
以下、本発明を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図1は本発明による筋交い取付構造の一実施形態を示す正面図、図2は筋交いの構成説明図である。
本実施形態は住宅等の木造建築に適用したもので、木造軸組Aにおける隣り合う柱等の縦材P1・P2と、土台や梁等の横材F1・F2とで囲まれた略方形の空間内において、その対角線方向に筋交いBを設けた例を示す。特に図の場合は、縦材P1と横材F1との角部から縦材P2と横材F2との角部に向かって筋交いBを設けたものである。その筋交いBは、本実施形態においては筋交い本体1と、その筋交い本体1の上側に設けた長さ調整機構2と、上記筋交い本体1の下側に連結した振動エネルギー吸収機構3等で構成され、その筋交いBの両端部を取付金具4を介して上記の各角部に取付けた構成である。
上記筋交い本体1は、本実施形態においては図2に示すように鋼管等の中空の金属管材で形成され、その両端部1a・1aを縮径絞り加工して、その各端部内周面に形成した雌ねじ穴内に、後述する雄ねじ付きの進退ロッドや接続ボルトを介して前記の長さ調整機構2や振動エネルギー吸収機構3やを連結する構成である。
長さ調整機構2は、本実施形態においてはターンバックルを用いたもので、図3に示すように筒状のターンバックル本体20の両端部を、前記の筋交い本体1と同様に縮径絞り加工して各端部内周面に雌ねじ穴を形成し、その各雌ねじ穴に接続ボルト21、22を連結した構成である。その両接続ボルト21、22のねじ方向は互いに反対方向、すなわち一方を右ねじ、他方を左ねじとし、それに螺合するターンバックル本体20の両端部の雌ねじも同様に形成されている。それによってターンバックル本体20をいずれか一方向に回動すると、両接続ボルト21、22が互いに近づいて筋交いBの長さが短くなり、それと反対方向に回動すると、両接続ボルト21、22が互いに離れる方向に移動して筋交いBの長さが長くなる構成である。
上記ターンバックル本体20の下部は、上記接続ボルト21を介して筋交い本体1に連結され、ターンバックル本体20の上部は接続ボルト22を介して上側の取付金具4に連結されている。なお上記のようにターンバックル本体20や筋交い本体1を構成する金属管材を縮径絞り加工すると、その部分の肉厚が増し、比較的肉厚の薄い素材管でも容易に雌ねじを形成することができる。また上記のような雌ねじを設けるために、例えば管材の端部に雌ねじ部材やナット等を溶接する場合に比べ容易・安価に製作できる。
前記の振動エネルギー吸収機構3は、図4に示すように筒状の金属製シリンダ30内に進退ロッド31を同心状に且つ軸線方向に相対移動可能に設け、そのシリンダ30内における進退ロッド31の周囲に、塑性変形可能な鉛等の金属よりなる振動吸収体33を収容配置すると共に、上記進退ロッド31の外周面に突起状の抵抗体32を一体的に設け、その抵抗体32が振動発生時に上記振動吸収体33内を相対移動することによって該振動吸収体33が塑性変形して振動エネルギーを吸収する構成である。
上記シリンダ30の両端部はキャップ34,35で閉塞され、上記シリンダ30内の進退ロッド31の周囲には、振動吸収体33が移動するのを防止するストッパ36が設けられている。そのストッパ36とキャップ35はリング状に形成され、その内穴内に上記進退ロッド31がシリンダ30と同心状に且つ軸線方向に相対移動可能に保持されている。その進退ロッド31の一端には、雄ねじ31aが形成され、その雄ねじ31aを筋交い本体1の端部に形成した後述する雌ねじ孔にねじ込むことによって上記振動エネルギー吸収機構3と筋交い本体1とが一体的に連結されている。図中、37は上記キャップ34に一体的に設けた連結ロッドで、その連結ロッド37を介して上記振動エネルギー吸収機構3の下端に取付金具4を連結する構成である。
その取付金具4、すなわち筋交いBの下側の取付金具4と、前記長さ調整機構2の上部の接続ボルト22に連結した取付金具4、すなわち筋交いBの上側の取付金具4とは、それぞれ縦材P1と横材F1との角部および縦材P2と横材F2との角部に略同様の構成で取付けたもので、以下は下側の取付構造のみ説明し、上側の取付構造の説明は省略する。
上記取付金具4は、本実施形態においては、図1および図5に示すように縦材や横材との角部に当接する断面L字形の基板40の幅方向(図5(b)で左右方向)両側に略三角形状の一対の補強板41・41を一体的に設けた構成であり、前記連結ロッド37に連結した下側の取付金具4は縦材P1と横材F1との角部に配置されている。その取付金具4を配置した縦材P1および横材である横材F1の上記取付金具4との反対側には、それぞれ座板51、52が配置され、その座板51と取付金具4との間に縦材P1を、また座板52と取付金具4との間に横材F1をそれぞれ挟んだ状態で、上記各座板51、52と取付金具4とを、それぞれ複数本の取付ボルト53と、それに螺合するナット54とで締め付け固定した構成である。
なお、前記各補強板41には貫通孔41aが形成され、その貫通孔41aに挿通した連結軸42に前記の連結ロッド37が連結されている。上記貫通孔41aは、本実施形態においては上記連結軸42の外径よりも大きく形成され、それによって上記連結ロッド37ひいては筋交いB全体が取付金具4に対して首振り可能であり、例えば取付時の位置ずれや芯ずれ若しくは図1で前後方向の振動等を許容することができる。また上記連結ロッド37と左右の補強板41・41との間の連結軸42の周面には、ゴム等よりなるリング状の弾性体43が介在され、それによって上記連結ロッド37のガタツキを防止すると共に、首振り時に異音等が発生するのが防止されている。
上記のように縦材P1と横材F1との角部に配置した断面L字形の取付金具4に対向して上記縦材P1と横材F1との反対側に、それぞれ複数本の取付ボルト53に共通の座板51,52を設けたことによって、上記取付金具4と反対側の縦材P1や横材F1との接触面積が増大して、それらへの食い込みが軽減され、前記のガタツキ等が生じるのを可及的に低減することができるものである。なお図5において、44は取付金具4の基板40に設けた位置決め手段としての位置決め孔で、取付金具4を上記縦材P1と横材F1との角部に配置する際に上記位置決め孔44から縦材P1内に釘45やねじ若しくはピン等を打ち込むことによって取付金具4を所定の位置に容易に仮止め固定することができる。
上記のように構成された筋交い取付構造を、前記図1に示すような木造建築の軸組Aに組み付けるに当たっては、その手順等は適宜であるが、縦材P1と横材F1との角部および縦材P2と横材F2との角部にそれぞれ図1に示すように前記取付金具4を配置し、その各取付金具4の基板40に設けた位置決め孔44に前記図5のように釘45等を打ち込んで取付金具4を所定の位置に仮止め固定する。その状態で、上記各取付金具4を固定した縦材P1と横材F1および縦材P2と横材F2の反対側にそれぞれ座板51,52を配置し、それらにそれぞれ複数本の取付ボルト53を挿通し、ナット54を螺合して締め付け固定する。そして上記両取付金具4・4間に、筋交い本体1と長さ調整機構2および振動エネルギー吸収機構3とからなる筋交いBを組付け、長さ調整機構2としてのターンバックル本体20を回動することによって筋交いB全体の長さ寸法を調整すると共に、筋交いBに適度な張力を付与する。
上記のようにして本発明による筋交い構造を組付けた木造建築が、例えば地震等で図1において左右方向に揺れると、筋交いBには、その全体長さを引き延ばしたり押し縮めるような力が作用する。すると、振動エネルギー吸収機構3の進退ロッド31がシリンダ30に対して伸縮する方向に変位し、進退ロッド31の外周面に設けた抵抗体32が振動吸収体33内を相対移動する。それによって該振動吸収体33が塑性変形して振動エネルギーを吸収することができるものである。
なお上記実施形態は、取付金具4を縦材と横材との角部に取付ける際に所定の位置に仮り固定するための位置決め手段として、取付金具4の基板40に位置決め孔44を形成し、その位置決め孔44から縦材P1等に釘45等を打ち込んで仮り固定するようにしたが、例えば図6に示すように基板40の取付面、すなわち縦材や横材との当接面に、スパイク状もしくは切り起し状の爪46を形成し、上記取付金具4を上記角部に取付ける際に、上記の突部46を縦材または横材に食い込ませて仮り固定するようにしてもよい。
また例えば図7に示すように前記取付ボルト53を挿通する孔47をバーリング加工等で形成して、その孔縁に同図(a)のような短筒状の突縁47aや同図(b)のようなバリ状の突起47bを形成し、その突縁47aまたは突起47bを縦材または横材に形成した上記取付ボルト53の挿通孔48内に嵌合保持させるか、あるいは縦材または横材の表面に食い込ませるようにしてもよい。
さらに前記実施形態は、筋交いBの上下の各端部を、それぞれ断面L字形の基板40の幅方向(図5(b)で左右方向)両側に略三角形状の一対の補強板41・41を一体的に設けてなる単体の取付金具4を用いたが、例えば図8に示すように断面L字形の基板40の幅方向一側部にのみ補強板41を有する2つで1組の取付金具4a、4bを用いるようにしてもよい。その両取付金具4a、4bは本実施形態においては互いに近接する側に補強板41を有し、その両補強板41・41間に筋交いBの端部である前記連結ロッド37を連結軸42で揺動可能に連結した構成である。
上記取付金具4a、4bは前記実施形態と同様に縦材と横材との角部に配置するもので、例えば筋交いBの下側に用いる場合には図8のように縦材P1と横材F1との角部に配置する。また上記縦材P1および横材F1の取付金具4a・4bと反対側の面には、前記と同様に座板51、52を配置して、それらを貫通するそれぞれ複数本の取付ボルト53とナット54とで締め付け固定する構成である。特に図の場合は上記両取付金具4a・4bに対向する座板51、52をそれぞれ1枚板で構成して、各座板51、52に、それぞれ4本のボルトを挿通させるようにしたものであるが、いずれか2本ずつ挿通させるように上記各座板51、52をそれぞれ任意の方向に2分割に構成してもよい。
また上記取付金具4a、4bにも、必要に応じて前記図5〜図7に示すような仮り固定用の位置決め固定手段を設けてもよく、また必要に応じて両取付金具4a、4bを所定の間隔に保持するスペーサ等の間隔保持部材を設けてもよい。図9はその一例を示すもので前記図8における取付金具4a、4bの基板40の両端部40aをそれぞれ所定長さずつ延長して、その隣り合う延長端部40a・40a間に介在される間隔保持用凸部6aを有する固定部材6を設けたものである。その固定部材6の両端部は、上記両延長端部40a・40a上に載置され、その両延長端部40a・40aと間隔保持部材6の両端部とに形成した貫通小孔6bから縦材P1および横材F1に釘61やねじ等を打ち込むことによって、上記取付金具4a、4bを所定の位置に仮り止め固定できると共に、上記間隔保持用凸部6aによって上記両取付金具4a・4bが所定の間隔に保持されて前記連結ロッド37等の円滑な回動が許容されるものである。
さらに筋交いBを取付けた縦材P1と横材F1との角部もしくは縦材P2と横材F2との角部には、必要に応じて補強金物等を取付けてもよい。図10はその一例を示すもので、前記取付金具4(4a,4b)を取付けた縦材P1と横材F1との交差部の側面にT字補強金物7をボルト71等で取付けたものである。上記のように筋交いBの取付部を補強金物で補強すると、前記のガタツキ等がさらに軽減され、ダンパ等の振動エネルギー吸収機構を設けた筋交いにあっては、その振動吸収で性能を更に向上させることができる。
上記のように本発明による筋交い取付構造によれば、筋交いBの両端部を、使用中ガタツキ等が生じることなく簡単・確実に固定することができるもので、建築物の耐久性や安定性を大幅に向上させることが可能となる。その結果、特に木造建築においても容易・安価に地震対策を施すことができると共に、上記筋交いB内にダンパ等の振動エネルギー吸収機構を設けたものにあっては、上記のガタツキによって振動吸収性能が低下するのを未然に防止することが可能となる。
本発明による建築物への筋交い取付構造の一実施形態を示す正面図。 上記筋交い及びその取付け構造の要部の拡大図。 長さ調整機構の縦断面図。 振動エネルギー吸収機構の縦断面図。 (a)および(b)は取付金具の正面図および側面図。 位置決め固定手段として取付金具の取付面に突部を設けた例の正面図。 (a)および(b)は位置決め固定手段の他の例を示す取付金具の正面図。 取付金具の変更例を示す斜視図。 取付金具の他の変更例を示す斜視図。 取付金具の側方に補強金物を取付けた例の要部の正面図。
符号の説明
A 木造軸組
P1、P2 縦材
F1、F2 横材
B 筋交い
1 筋交い本体
11 ロックナット
2 長さ調整機構
20 ターンバックル本体
21、22 接続ボルト
3 振動エネルギー吸収機構
30 シリンダ
31 進退ロッド
32 抵抗体
33 振動吸収体
37 連結ロッド
4 取付金具
40 基板
41 補強板
42 連結軸
43 弾性体
51、52 座板
53 取付ボルト
54 ナット

Claims (4)

  1. 建築物の柱等の縦材または/および土台や梁等の横材に傾斜させて配設される筋交いの両端部を、それぞれ縦材と横材との角部に配置される断面L字形の取付金具を介して建築物に取付けるようにした建築物への筋交い取付構造において、上記各取付金具を配置した縦材および横材の上記取付金具と反対側の面にそれぞれ座板を配置し、その各座板と取付金具との間に縦材または横材を挟んだ状態で、夫々それらを貫通する複数本の取付ボルトとナットで締め付け固定したことを特徴とする建築物への筋交い取付構造。
  2. 前記取付金具を縦材と横材との角部に取付ける際に所定の位置に仮り固定するための位置決め固定手段を設けた請求項1記載の建築物への筋交い取付構造。
  3. 前記取付金具は、断面L字形の基板の両側部に略三角形状の補強板を一体的に設けてなる請求項1または2記載の建築物への筋交い取付構造。
  4. 前記取付金具は、断面L字形の基板の一側部に略三角形状の補強板を一体的に設けてなる2つで1組の構成のものからなる請求項1または2記載の建築物への筋交い取付構造。
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