JP2006265916A - 耐震補強構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 基礎部分への取付けを強固なものとすることにより、強い直下型地震に対しても、十分な耐引抜力が得られる耐震補強構造体を提供する。
【解決手段】 基礎Ｘ、土台Ｙ、柱Ｚの外壁側にそれぞれ取り付け可能なように、所要の位置に少なくとも基礎貫通用ボルト孔１ａ、土台取付用ボルト孔１ｃ、柱取付用ボルト孔１ｄが穿設された第１補強部材１と、所要の位置に基礎内側ボルト孔２ａが穿設され、前記基礎貫通用ボルト孔１ａと前記基礎Ｘと前記基礎内側ボルト孔２ａを共に挿通するボルト６及びそのナット７により、前記基礎Ｘの内側に取り付ける第２補強部材２と、を備えた耐震補強構造体Ｔを用いる。
【効果】 基礎Ｘへの取付けが強固となり、強い直下型地震に対しても十分な耐引抜力が得られる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、建築構造物の基礎、土台、柱の間の結合を補強する耐震補強構造体に関するものである。

コンクリート製の基礎の上に木製の土台を固着するとともに、土台の上面にほぞ穴を刻設し、柱に突設したほぞを前記ほぞ穴に嵌合させた構成の建築構造物が多く存在する。地震の多い我が国では、例えば、図１２の（ａ）に示すように、柱の間に補強部材Ａを交差させるなど、横揺れ対策が講じられている。

ところが、直下型地震では、地震が発生すると、先ずＰ波が到達し、縦揺れを引き起こすため、建物全体が上方向に押し上げられる。その際、基礎、土台、柱の間の結合が弱いと、図１２（ｂ）に示すように、ほぞ抜けＢが生じてしまう。その後、遅れてＳ波が到達し、横揺れを起こすと、ほぞ抜けＢが生じた柱は元の位置に戻らず、図１２（ｃ）に示すように１階の柱が倒壊し、２階部分の重さによって１階部分が押し潰されてしまうという被害が生じてしまう。

そこで、従来より、建築構造物の基礎、土台、柱の間の結合を補強する耐震補強構造体が提案されている。
特開２００３−１８４３１６号公報

例えば、上記特許文献には、基礎固定金物と躯体固定金物で構成され、既設木造住宅の基礎、土台、柱に取付けることによって、ほぞ抜けによる倒壊を防止するように構成された耐震補強金物が開示されている。

しかしながら，上記した従来の耐震補強金物は、基礎固定金物を基礎に固定する手段がアンカーボルトによるものであったため、１９９５年に発生した阪神大震災クラスの強い直下型地震におけるほぞ抜けの引抜力を想定すると、十分な耐引抜力が確保されているとはいえないものであった。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、特に、基礎部分への取付けを強固なものとすることにより、強い直下型地震に対しても、十分な耐引抜力が得られる耐震補強構造体を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、本発明の耐震補強構造体は、
基礎の上に土台が固定され、前記土台の上に柱が固定される建築構造物を補強する耐震補強構造体であって、
前記基礎、土台、柱の外壁側にそれぞれ取り付け可能なように、所要の位置に少なくとも基礎貫通用ボルト孔、土台取付用ボルト孔、柱取付用ボルト孔が穿設された第１補強部材と、
所要の位置に基礎内側ボルト孔が穿設され、前記基礎貫通用ボルト孔と前記基礎と前記基礎内側ボルト孔を共に挿通するボルト及びそのナットにより、前記基礎の内側に取り付ける第２補強部材と、
を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、第１補強部材と第２補強部材の間で基礎を挟持し、両部材を挿通するボルト及びそのナットで締め付けて固定することができるから、特に、基礎部分への取付けが強固となり、強い直下型地震に対しても十分な耐引抜力が得られる。

本発明の耐震補強構造体は、
基礎の上に土台が固定され、前記土台の上に柱が固定される建築構造物を補強する耐震補強構造体であって、
前記基礎、土台、柱の外壁側にそれぞれ取り付け可能なように、所要の位置に少なくとも基礎貫通用ボルト孔、土台取付用ボルト孔、柱取付用ボルト孔が穿設された第１補強部材と、
所要の位置に基礎内側ボルト孔が穿設され、前記基礎貫通用ボルト孔と前記基礎と前記基礎内側ボルト孔を共に挿通するボルト及びそのナットにより、前記基礎の内側に取り付ける第２補強部材と、
を備えたものである。

本発明において、第１及び第２補強部材の形状は限定されるものではなく、取付け箇所や必要とされる機能に応じて、例えば、矩形、台形、直角三角形、Ｌ字形、Ｔ字形、その他任意の形の中から、最適な形状を選択して用いることができる。

また、第１補強部材と第２補強部材は、１対１の関係になくても良い。例えば、１つの第１補強部材に対して、２つ以上の第２補強部材を基礎の内側に取付けるように構成しても良い。また、第１補強部材は、例えば１枚の金物で構成しても良いが、必要に応じて、２枚以上の金物をボルトナットで締め合わせて一体化したものを用いたり、２枚以上の金物の間に高剛性ばねを介在させたものを用いても良い。

以下、本発明の耐震補強構造体の実施の形態を、添付図面に基づいてさらに詳細に説明する。図１は、第１実施例の耐震補強構造体の第１補強部材を示した図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図である。図２は、第１実施例の耐震補強構造体の第１補強部材の他の一例を示した図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図である。図３は、第１実施例の耐震補強構造体の第２補強部材を示した図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図（ｃ）は締め合わせの際に介在させる座金を示した図である。図４は、第１実施例の耐震補強構造体を建築構造物のコーナー部分に取付けた状態を示した図であり、（ａ）は側面図（ｂ）は断面図である。図５は、図４（ａ）を上方向から見た図、図６は、図４（ｂ）の拡大図である。

図１において、１は、厚さ６ｍｍの１枚の鉄板を加工して構成される第１補強部材を示している。第１実施例は、建物のコーナー部分を補強する耐震補強構造体であり、矩形状の柱取付部１１及び土台取付部１２と、略三角形状の基礎取付部１３を備えている。柱取付部１１及び土台取付部１２の寸法は幅４４ｍｍ、長さ４４５ｍｍで、基礎取付部１３の寸法は、幅２６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍである。柱取付部１１には、直径１２ｍｍの柱取付用ボルト孔１ｄが３個、土台取付部１２には同サイズの土台取付用ボルト孔１ｃが１個穿設されている。また、基礎取付部１３には、３個の基礎貫通用ボルト孔１ａと２個の基礎取付用ボルト孔１ｂが形成されている。

図１（ｂ）に示すように、土台取付部１２と基礎取付部１３の間には、Ｓ字状に曲げられた段差吸収部１４を設けている。このようにすることで、図１（ｂ）の例では、既設住宅の基礎部分に約１０ｍｍ程度の出張りが存在しても、その段差を吸収して取り付けることができる。

第１補強部材１は、図２の第１補強部材１０とセットで使用され、建物のコーナー部の外壁側を２方向から補強する。図２の第１補強部材１０は、図１の第１補強部材１と左右対称形でほぼ同様の構成であるが、柱取付用ボルト１ｄと基礎取付用ボルト１ｂを設ける位置が異なっている。このように、第１補強部材１，１０において、柱取付用ボルト１ｄと基礎取付用ボルト１ｂの穿設位置を互いに干渉しない位置としたので、建物のコーナー部において直行する２面からボルトを打ち込んだ際、ボルトが接触するのを確実に避けることができる。

図３において、２は、基礎の内側に取り付ける第２補強部材を示している。第１実施例では、第２補強部材２は、略三角形の金物で構成され、図１及び図２の基礎貫通用ボルト１ａに対応する位置に基礎内側ボルト孔２ａが３個穿設されている。なお、第２補強部材２は、同じ金物を裏返して使用することにより、第１補強部材１，１０の何れにも対応可能なものとすることができる。

図４及び図５は、第１実施例の耐震補強構造体Ｔを建物のコーナー部に取付けた状態を示した図である。第１補強部材１，１０は、柱取付部１１を柱Ｚに、土台取付部１２を土台Ｙに、基礎取付部１３を基礎Ｘにあてがい、先ず、柱取付用ボルト孔１ｄ、土台取付用ボルト孔１ｃからコーチボルト４，５を、基礎取付用ボルト孔１ｂからアンカーボルト６ａを打ち込むことにより固定される。

続いて、基礎Ｘの内側から、第２補強部材２をあてがい、外壁側から基礎貫通用ボルト孔１ａと基礎Ｘを貫通可能な長さのボルト６ｂを挿入する。そして、基礎内側ボルト孔２ａから基礎Ｘに埋め込んだボルト６ｂの雄ねじ部を突出させ、この雄ネジ部にナット７を締め込む。これで、耐震補強構造体Ｔの取り付けは終了し、基礎Ｘに対して、土台Ｙと柱Ｚが強固に結合される。特に、従来と比べると、基礎Ｘの部分への取付が強固なものとなっているから、直下型地震の強い縦揺れでもほぞ抜けを防ぐことができる。

なお、基礎Ｘの内側から第２補強部材２を取付ける作業は、家屋内で床板や畳を上げることにより問題なく行うことができる。また、図６は、図４（ｂ）の要部を拡大すると共に、より望ましい実施形態を示した図である。先ず、外壁側にはモルタルＭ等の厚みがあるから、この部分を保護するために、コーチボルト４，５を打ち込む際は、図３（ｃ）に示すような、環状の座金３を介在させることが望ましい。なお、図示しないが、モルタルＭ等の厚みが図６のものよりも厚い場合に対応するために、座金３の厚みは１ｍｍ用、２ｍｍ用、３ｍｍ用の３種類程度を準備しておくことが望ましい。なお、それに応じて、段差吸収部１４の設計も変化させる必要がある。また、第１補強部材１と第２補強部材２を締め合わせる際には、ナット７の内側にワッシャ８を介在させる。また、地震が発生した際の衝撃を緩和させるため、第２補強部材２と基礎Ｘの間には、図６に示すような、ゴム製の衝撃吸収層９を介在させることが望ましい。

次に、建物の壁面中間部へ適用するのに適した第２実施例の耐震補強構造体を、図７〜図１１に基づいて詳細に説明する。図７は、第２実施例の耐震補強構造体の第１補強部材を示した図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図である。図８は、第２実施例の耐震補強構造体の第２補強部材を示した図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図（ｃ）は他の一例の正面図である。図９は、第２実施例の耐震補強構造体を建物の壁面中間部に取付けた状態を示した図であり、（ａ）は側面図（ｂ）は断面図である。図１０は、図９（ａ）を上方向から見た図、図１１は、基礎取付部の内側に障害物が無い場合における取付例を示す図である。

図７において、１００は、厚さ６ｍｍの１枚の鉄板を加工して構成される第１補強部材を示している。第２実施例は、建物の壁面中間部を補強する耐震補強構造体であり、矩形状の柱取付部１０１及び土台取付部１０２と、略五角形状の基礎取付部１０３を備えている。柱取付部１０１及び土台取付部１０２の寸法は幅４４ｍｍ、長さ４４５ｍｍで、基礎取付部１０３の寸法は、幅２７０ｍｍ、長さ２５０ｍｍである。柱取付部１０１には、直径１２ｍｍの柱取付用ボルト孔１００ｄが３個、土台取付部１０２には同サイズの土台取付用ボルト孔１００ｃが１個穿設されている。また、基礎取付部１０３には、基礎貫通用ボルト孔１００ａが左右両端に２個ずつ形成されている。

土台取付部１０２と基礎取付部１０３の間には、図７（ｂ）に示すように、Ｓ字状に曲げられた段差吸収部１０４を設けている。このようにすることで、図７（ｂ）の例では、既設住宅の基礎部分に約１０ｍｍ程度の出張りが存在しても、その段差を吸収して取り付けることができる。

図８は、基礎Ｘの内側に取り付ける第２補強部材２０，２００を示している。第２実施例では、図７の第１補強部材１００の基礎取付部１０３の左右に存在する基礎貫通用ボルト孔１００ａにそれぞれ対応するように、図８（ａ）（ｂ）に示すような縦長の四角形状の金物を２枚使用しても良いし、必要に応じて、図８（ｃ）に示すように、基礎内側ボルト孔２０ａが左右両端に２個ずつ穿設された横長の四角形状の第２補強部材２００を用いても良い。

図９及び図１０は、第２実施例の耐震補強構造体Ｔを建物の壁面中央部に取付けた状態を示した図である。第１補強部材１００は、柱取付部１０１を柱Ｚに、土台取付部１０２を土台Ｙに、基礎取付部１０３を基礎Ｘにあてがった状態で、先ず、柱取付用ボルト孔１００ｄ、土台取付用ボルト孔１００ｃからコーチボルト４，５を打ち込むことにより固定される。

続いて、基礎Ｘの内側から、第２補強部材２０をあてがい、外壁側から基礎貫通用ボルト孔１００ａと基礎Ｘを貫通可能な長さのボルト６を挿入する。そして、基礎内側ボルト孔２０ａから基礎Ｘに埋め込んだボルト６の雄ねじ部を突出させ、この雄ネジ部にナット７を締め込む。これで、耐震補強構造体Ｔの取り付けは終了し、基礎Ｘに対して、土台Ｙと柱Ｚが強固に結合される。また、特に、従来と比べると、基礎Ｘへの取付が強固なものとなっているから、直下型地震の強い縦揺れでもほぞ抜けを防ぐことができる。

なお、基礎取付部１０３の内側の中央に障害物がある場合は、左右２枚の第２補強部材２０を用いて図１０のように取付けるが、基礎取付部１０３の内側に障害物がない場合には、１枚ものの第２補強部２００を用いれば良い。図１１は、１枚で構成された第２補強部２００を用いた場合の取付例を示したものである。

本発明は、上記第１実施例、第２実施例を組み合わせることにより最も最適な効果を得ることができる。例えば、一般的な木造家屋では、第１実施例の耐震補強構造体を４つのコーナー部に適用し、中間の壁部分には４乃至８個の第２実施例の耐震補強構造体を適用することが望ましい。また、第１補強部材及び第２補強部材の材質と厚さは特に限定されないが、十分な耐引抜力を得るためには、ステンレスであれば４ｍｍ以上、鉄であれば５ｍｍ以上の金物を用いることが望ましい。

なお、本発明は上記第１実施例、第２実施例に限らず、請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことはいうまでもない。例えば、柱取付用ボルト孔の数は実施例に示したものに限らず、必要に応じて４個以上設けても良い。土台取付用ボルト孔、基礎取付用ボルト孔、基礎貫通用ボルト孔に関しても同様であり、取付部分の面積や状態等に応じて、適宜必要な数のボルト孔を設けることができる。

本発明の耐震補強構造体は、建築物の種類を問わず取り付け可能であり、既設住宅への取り付けに適したものであるが、新築住宅にも適用可能なものである。

第１実施例の耐震補強構造体の第１の補強部材の一例を示す図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図である。 第１実施例の耐震補強構造体の第１の補強部材の他の例を示す図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図である。 第１実施例の耐震補強構造体の第２の補強部材の一例を示す図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図（ｃ）はワッシャーを示した図である。 第１実施例の耐震補強構造体を建築構造物のコーナー部分に取付けた状態を示す図であり、（ａ）は側面図（ｂ）は断面図である。 図４（ａ）を上方向から見た図である。 図４（ｂ）の要部を拡大すると共に、より望ましい実施形態を示した図である。 第２実施例の耐震補強構造体の第１補強部材を示す図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図である。 第２実施例の耐震補強構造体の第２補強部材の一例を示す図であり、（ａ）は正面図（ｂ）は側面図（ｃ）は他の一例の正面図である。 第２実施例の耐震補強構造体を建物の壁面中間部に取付けた状態を示す図であり、（ａ）は側面図（ｂ）は断面図である。 図９（ａ）を上方向から見た図である。 基礎取付部の内側に障害物が無い場合における取付例を示す図である。 地震発生時の家屋の状態を説明する図であり、（ａ）は横揺れの状態を、（ｂ）は縦揺れによるほぞ抜けが生じた状態を、（ｃ）は１階部分が倒壊した状態を示す図である。

符号の説明

Ｔ 耐震補強構造体
１ 第１補強部材
１ａ 基礎貫通用ボルト孔
１ｃ 土台取付用ボルト孔
１ｄ 柱取付用ボルト孔
２ 第２補強部材
２ａ 基礎内側ボルト孔
６ ボルト
７ ナット
Ｘ 基礎
Ｙ 土台
Ｚ 柱

Claims (1)

1. 基礎の上に土台が固定され、前記土台の上に柱が固定される建築構造物を補強する耐震補強構造体であって、
   前記基礎、土台、柱の外壁側にそれぞれ取り付け可能なように、所要の位置に少なくとも基礎貫通用ボルト孔、土台取付用ボルト孔、柱取付用ボルト孔が穿設された第１補強部材と、
   所要の位置に基礎内側ボルト孔が穿設され、前記基礎貫通用ボルト孔と前記基礎と前記基礎内側ボルト孔を共に挿通するボルト及びそのナットにより、前記基礎の内側に取り付ける第２補強部材と、
   を備えたことを特徴とする耐震補強構造体。
   

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