JP2007332752A

JP2007332752A - 木造建物の補強金物

Info

Publication number: JP2007332752A
Application number: JP2006192163A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Mineo; 一幸峯尾
Original assignee: Excel KK; Excel Corp
Current assignee: Excel KK; Cargill Meat Solutions Corp
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】木造家屋の壁面に採光、換気のための窓等の開口部を設けた場合、筋かいを設けることが出来ない。垂直方向の部材と水平方向の部材で構成される当該壁面の四角枠形状の木構造を金物等により補強すればよいが、金物の止着部のみ高剛性になり他の木部が座屈する恐れが生じたり、部材の太さが各種あって内のり寸法が一定ではないので金物の寸法設定が単純ではない。そこに補強金物を設ける場合の課題がある。
【解決手段】金属製の２本のロッドをＸ字状に交差せしめ、交差部位を回動可能に結合し、２本のロッドの各先端には、四角枠形状を形成し相対している少なくとも２辺の木材面に当接する当接平面を有する止着金具を回動可能に結合していることを特徴とする補強金物のユニット。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は木造家屋の壁面の耐力を強化するための補強金物に関するものである。

木造家屋の柱、間柱等の垂直方向の部材と土台、梁等の水平方向の部材より成る軸組を補強するため筋かいを使用するのであるが、壁面に採光、換気のための窓等の開口部を設けた場合、筋かいを取付けることが出来ない。それ故、耐震強度の低い壁面となる恐れがある。そこで、水平方向の部材と垂直方向の部材が接合する入隅に止着して補強する直角三角形状をなした補強金物が従来から提供されている。また新たな提案もある。例えば特許−３５６９８９３「耐震補強金具」であるが、これも基本的には直角三角形の形状を成したものである。更に、鋼材のＬ型アングルと角筒を用いて中心にクロスするロッドを配して四角形の金枠を溶接などで形成しておき、これを土台に取付け順次四角形の金枠の周囲に柱、梁等を組付けてなる補強金物が特許−２７５７１３８にて提案されている。この金枠は自身筋かいの役目をするクロス材が溶接で組込まれているので、更なる筋かいは不要である。

木造家屋の柱、間柱等の垂直方向の部材と土台、梁等の水平方向の部材により形成されるとともに、窓等の開口部を有する壁面に形成せられる四角枠形状の木構造を直角三角形の補強金物でバランスよく補強するためには正確には四隅に取付ける必要がある。作業現場での施工の煩わしさはあまり歓迎されない。更に、直角三角形の補強金物の問題点はその止着部のみ極所的に剛性が上り、そこに急激な荷重が加わった場合、止着部を外れた木部に応力が集中して座屈する恐れがあるということである。その意味からすると予め四角形の金枠を準備しておきその周囲に垂直方向の部材、水平方向の部材等を取付けていく方法は、建物全体がバランスよく補強され、耐震性は確実に向上する。金枠は四角枠形状の内のり寸法の大小に対応して異なる寸法のものの製作は可能であるが種類が多くなる。更にその上、柱の太さ高さ、柱を立てるべき土台のホゾの位置、柱の上に乗る横架材のホゾの位置、その他、溶接により製作した金枠自体の巾、高さの寸法、これら関連する部材の寸法は全てバラツキを持っている。四角枠形状の枠寸法の大小に加え、このバラツキのあるものの組合わせへの対応は実際問題として難しい。更に、既に出来上っている建物に対する耐震補強等の改修はそれぞれ個別に対応する他なく生産的とは云えない。

従って本発明は、窓等の開口部を有する壁面の耐力を強化し得ること、その上で、壁面に形成せられる四角形の内面に止着施工が容易なこと、更には、四角形の内のり寸法に変動があってもそれに対応して強固に止着可能な補強金物であることを目的としたものである。

上記目的を達成するための解決手段は以下の通りである。
即ち、木造家屋の柱、間柱等の垂直方向の部材と土台、梁等の水平方向の部材により形成せられるとともに窓等の開口部を有する壁面に形成せられる四角枠形状の木構造を補強する金物であって、２本の金属製のロッドをＸ字状に交差せしめ交差部位をボルトナット、リベット等により回動可能に結合し、２本のロッドの各先端には、前記四角枠形状を形成する辺のうち少なくとも相対する２辺の部材面に当接するとともに部材面に止着のための木材用ねじ等の挿通する穴を複数穿設した当接平面を有する止着金具をボルトナット、リベット等により回動可能に結合したことを特徴とする補強金物であり、更に、２本の金属製のロッドを交差せしめ交差部位をボルトナット、リベット等により回動可能に結合し、２本のロッドの各先端に止着金具をボルトナット、リベット等により回動可能に結合して一つのユニットと成したことを特徴とする。

既に説明したように本発明の補強金物は家屋壁面の垂直方向の部材と水平方向の部材により形成せられる四角枠形状の内面に止着して壁面を補強する金物であって、一つのユニットとして構成されて施工性が優れている上に、図２に示すように、止着すべき四角枠形状の内のり寸法が、柱の太さの相違、そのバラツキ、位置のバラツキ等の変動要因により変化してもその変化した寸法に対応して止着し得るものである。更にＸ字状に長尺の２本の金属製ロッドがクロスする構造であり、木構造部への止着金具は四ヶ所に分散しているため、鋼材の強度と剛性のバランスが良く、家屋への急激な荷重の変化に対して対応可能な補強金物である。また、前記したごとく、止着部位の内のり寸法が種々存在しても対応可能であるので、既設の家屋への補強施工も極めて容易という特徴をもっている。

以下図１〜図１０により本発明の実施形態の詳細を説明する。
図１は本発明の補強金物を垂直方向の部材と水平方向の部材より成る四角枠形状内に止着した状態の平面図。
図２は本発明の補強金物のユニット状態の説明図。図３は図１のＡ−Ａ断面図。図４は図２のＢ−Ｂ断面図。図５は図２のＣ−Ｃ断面図。図６は結合部位の他の実施例。図７は図５の結合部位の拡大説明図。図８、９は交差するロッドの結合部位の他の実施例の拡大図。図１０は実際の家屋の軸組に本発明の補強金物を配置した説明図。
図１０に示すように、木造家屋の壁面軸組は柱３、管柱４、間柱５等の垂直方向の部材と土台１、胴差し２、梁、桁等の水平方向の部材及び筋かい６から成り、更に窓台７、まぐさ８等の水平方向の部材によって採光、換気等のための窓９が設けられている。これらの垂直方向の部材と水平方向の部材等により、例えば窓９等の上下に四角形の空間１０が形成され、この空間１０を形成する部材面に図１、図１０に示すように本発明の補強金物ユニット１１が止着される。

補強金物ユニット１１の構成を説明する。図１、２、４、５、７に示すようにＵ字型ないしコの字型に形成された長尺のロッド１２、１３が、長さ方向の中央部でＵ字型ないしコの字型の開口部を外側に向けて交差し結合している。結合部位１９は座金２３を挟んでボルト２１、ナット２２により回動可能に結合している。この場合、ボルトナットによる締結であるから仮締めの状態と云える。ロッド１２、１３の各先端には止着金具１４、１５、１６、１７が結合し、該結合部位２０もボルト２１、ナット２２、座金２３により回動可能に結合している。前記同様に仮締めである。止着金具１４、１５、１６、１７には、四角形の空間１０を形成している例えば図１では柱３、管柱４、胴差し２、まぐさ８のうち柱３と管柱４の相対する平行な面に当接し木材用ねじ２５が挿通する複数の穴１８（図３）が穿設されている当接平面１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａが形成され、該当接平面から直角に立上り結合部位２０を有する結合面１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂが溶接等により固着されている。図４、５では当接平面と結合面はＴ字型の形状を成しているがＬ字型を成していてもその機能を果すことは自明である。
止着金具１４と１６は当接平面１４ａと１６ａに続いてＬ字型に平面１４ｃ、１６ｃが形成され、平面１４ｃ、１６ｃは胴差し２の内側面に当接する。平面１４ｃ、１６ｃにも木材用ねじ２５が挿通する複数の穴が穿設されている。止着金具１４と１６をＬ字型に曲げて平面１４ｃ、１６ｃを設けて胴差し２の内側面に当接することによって止着金具１４と１６の止着上下位置が確定するとともに、垂直方向の部材と水平方向の部材の接合部位を補強することが出来る。

以上の構成の補強金物ユニット１１は、図２の二点鎖線で示すごとく２本のロッド１２、１３の交差している結合部位１９と、ロッドの各先端の止着金具の結合部位２０は回動可能であるので、図１に示す空間１０を構成する柱３と管柱４の相対する平行面間の寸法にある程度の変動があっても、止着金具１４、１５、１６、１７の各当接平面１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａを柱３及び管柱４の垂直面に全面当接して木材用ねじ２５で止着することが出来るのである。
補強金物ユニット１１を止着すべき柱間の寸法について記してみる。通常家屋の柱の中心間距離は４５０ｍｍか９００ｍｍであり、この芯間は概ね固定である。柱の太さは各種ある。９０ｍｍ、１０５ｍｍ、１２０ｍｍ等が代表例である。これに隣り合う柱は、例えば通常の柱から管柱、間柱があるので太さは３０ｍｍから１２０ｍｍ間各種存在する。この組合わせで柱間の内のり寸法は柱の太さの製作上のバラツキを考慮しないとしても最大６０ｍｍも変動する。実際はこれにバラツキが加わることになる。
本発明の補強金物ユニット１１は前述のようにこれらの変動にも対応し得るものである。このことは既設の家屋への補強施工も容易に対応し得ることを意味している。

ロッド１２、１３の結合部位１９、止着金具の結合部位２０のボルト２１、ナット２２は補強金物ユニット１１を木材用ねじ２５にて木部に止着した後本締めするものとする。
尚、図７にはボルト２１とナット２２はロッド、止着金具から外せるごとくに示されているが、ロッド１２、１３ないし止着金具１４、１５、１６、１７のいずれかにボルト２１ないしナット２２を溶接等で固着しておけばより作業性はよくなる。また図６に示すように結合部位１９、２０をボルト、ナット等の締結具ではなくてリベット２４によりカシメてもよい。
更に、ロッド１２、１３の長手方向に対する直角断面の形状は図５、６、７ではＵ字型ないしコの字型に形成しているが、図８のごとくパイプを押しつぶして偏平２６、２７にしたものでも図９のごとく厚板２８、２９でもよい。

本発明の実施形態の補強金物を垂直方向の部材と水平方向の部材より成る四角枠形状内に止着した状態の平面図。本発明の実施形態の補強金物のユニット状態の説明図。図１のＡ−Ａ断面図。図２のＢ−Ｂ断面図。図２のＣ−Ｃ断面図。本発明の実施形態の他の実施例。図５の結合部位の拡大説明図。

本発明の実施形態の補強金物を木造軸組の壁面に配置した平面図。

符号の説明

１、土台
２、梁
３、柱
４、管柱
５、間柱
６、筋かい
７、窓台
８、まぐさ
９、窓
１０、空間
１１、補強金物ユニット
１２、１３、ロッド
１４、１５、１６、１７、止着金具
１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ、当接平面
１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、結合面
１４ｃ、１６ｃ、平面
１８、穴
１９、結合部位
２０、結合部位
２１、ボルト
２２、ナット
２３、座金
２４、リベット
２５、木材用ねじ

Claims

木造家屋の柱、間柱等の垂直方向の部材と土台、梁等の水平方向の部材により形成せられるとともに窓等の開口部を有する壁面に形成せられる四角枠形状の木構造を補強する金物であって、２本の金属製のロッドをＸ字状に交差せしめ交差部位をボルトナット、リベット等により回動可能に結合し、更に２本のロッドの各先端には、前記四角枠形状を形成する辺のうち少なくとも相対する２辺の部材面に当接するとともに部材面に止着のための木材用ねじ等の挿通する穴を複数穿設した当接平面を有する止着金具をボルトナット、リベット等により回動可能に結合したことを特徴とする補強金物。
２本の金属製のロッドを交差せしめ交差部位をボルトナット、リベット等により回動可能に結合し、２本のロッドの各先端に止着金具をボルトナット、リベット等により回動可能に結合して一つのユニットと成したことを特徴とする請求項１の補強金物。