JP2008308820A - Bearing wall structure of conventional framework wooden building - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、在来軸組木造建築物を、リフォームに際し、耐震補強するための耐力壁構造に関するものである。 The present invention relates to a load-bearing wall structure for seismic reinforcement of a conventional framed wooden building during renovation.
木造建築物の代表的な構造形式としては、在来軸組工法による構造と、ツーバイフォー工法による構造がある。 As a typical structural form of a wooden building, there are a structure by a conventional shaft construction method and a structure by a two-by-four method.
ツーバイフォー工法が面的な抵抗機構を有するのに対し、在来軸組工法は柱や梁などの軸組材による線的な抵抗機構によるものであり、開口部の自由度の面では在来軸組工法が勝っているが、地震に対しては一般的にツーバイフォー工法が有利であるとされている。 In contrast to the two-by-four method, which has a planar resistance mechanism, the conventional shaft assembly method is based on a linear resistance mechanism using a shaft assembly such as a column or a beam. Although the assembly method is superior, the two-by-four method is generally advantageous for earthquakes.
また、耐震基準の改正に伴い、既存の木造建築については耐震補強が必要となっている。在来軸組工法の建築物において、従来は柱と梁などで囲まれる部分に筋交いを入れて補強していたが、構造用合板などの構造用面材による壁補強が認められ、高い壁倍率を実現するためには筋交いと構造用面材を併用するのが一般的である。 In addition, with the revision of earthquake resistance standards, existing wooden buildings need to be seismically strengthened. Traditionally, buildings with a conventional frame construction method have been reinforced by bracing the part surrounded by pillars and beams, but wall reinforcement by structural face materials such as structural plywood is recognized, and high wall magnification In order to achieve this, it is common to use braces and structural face materials in combination.
従来、在来軸組木造建築物の耐力壁については、厚さ7.5mm以上の構造用合板をN50のくぎで15cm以下の間隔でくぎ打ちすることで、壁倍率2.5が得られるとされている。また、筋交いによる補強では、所定の筋交いを取り付けることで、壁倍率2.0が得られとされている。 Conventionally, for a bearing wall of a conventional wooden framed wooden building, a wall magnification of 2.5 can be obtained by nailing a structural plywood with a thickness of 7.5 mm or more with a N50 nail at intervals of 15 cm or less. Has been. In reinforcement by bracing, a wall magnification of 2.0 is obtained by attaching a predetermined bracing.
従って、壁倍率4.5を確保しようとすると、上記構造用合板の壁倍率2.5に、筋交いによる壁倍率2.0を加えることで、壁倍率4.5となり、すなわち筋交いが不可欠であった。 Therefore, in order to secure a wall magnification of 4.5, a wall magnification of 2.0 is added to the wall magnification of 2.5 of the structural plywood to obtain a wall magnification of 4.5, that is, bracing is indispensable. It was.
しかしながら、筋交いによる補強は筋交いの端部を柱と梁などの接合部に取り付ける場合、強固に固定する必要があり、またこの接合部に応力が集中するため、その部分の補強が必要となる。このような仕口部の補強や筋交いの固定に関しては各種建築金物が開発されているが、狭い仕口部のみでの取付け、補強には限度があり、取付け作業が煩雑となり、取付金具、補強金物などのコストも嵩むという問題がある。 However, reinforcement by bracing needs to be firmly fixed when attaching the end of the bracing to a joint such as a column and a beam, and since stress concentrates on this joint, it is necessary to reinforce that part. Various kinds of construction hardware have been developed to reinforce such joints and fix braces, but there are limits to the installation and reinforcement of only narrow joints, making the installation work complicated, and mounting brackets and reinforcements. There is a problem that the cost of hardware is also increased.
これに対し、特許文献1には、在来の木造住宅における構造用木製合板あるいは構造用木製パネル等に替えて繊維補強モルタル合成板を採用することにより、耐用年数増加、耐震性向上、および耐火性能の向上を図った技術が記載されている。
On the other hand,
また、特許文献2には、在来工法で施工された木造建築物の耐震補強に関し、構造用面材として、構造用合板の表裏面にMDF(中質繊維板)を一体に積層して強度を高めた板状部材を用い、軸組にビスで止め付けることで、壁倍率を3.56倍としたとする技術が記載されている。なお、その場合のビス間隔は150mm程度とされている。
In addition,
また、特許文献3には、耐力壁を構成する土台の上面と構造用合板の下端面との間に、床面材が配置可能な隙間を設け、土台の上面に、床面材の端縁部分を載置できるようにし、床面材を支持するための床受部材を土台に設ける必要がなくし、床の構築作業を容易にし、構造用合板および床面材の両方に接合される受材を設け、受材を介して構造用合板と床面材とを連結し、かつ梁および土台の中間部分どうしを連結する間柱を設け、この間柱で枠材を補強し、これにより、3倍率以上の耐力を耐力壁に確保するという技術が記載されている。
Further, in
前述のように、従来の在来軸組木造建築物の耐震補強において、壁倍率4.5以上の大きな壁倍率を確保しようとすると、筋交いが不可欠であり、接合部の補強等も含め、施工が煩雑で、コストも嵩むという問題があった。 As mentioned above, in the seismic reinforcement of conventional conventional wooden framed wooden buildings, bracing is indispensable when trying to secure a large wall magnification of 4.5 or more, including reinforcement of joints. However, there is a problem that the cost is increased.
また、特許文献1や特許文献2記載の技術は、構造用面材の改良により、壁倍率の向上を図ったものであるが、構造用面材としてのコストが嵩む上、得られる壁倍率は十分でなく、より大きな壁倍率を確保するためには筋交いが必要となる。
Moreover, although the technique of
特許文献3記載のものは、従来の耐震補強構造とは構造が異なり、施工が煩雑となる上、やはり得られる壁倍率は十分でなく、より大きな壁倍率を確保するためには筋交いが必要となる。
The thing of
これに対し、本願の発明者は、上述のような課題の解決を図るべく、検討を重ねた結果、所定以上の厚さの構造用合板を、所定以上の材質および引抜き抵抗を有するビスで、従来一般的な止付け間隔より短い間隔で止め付けることで、筋交いを用いることなく、壁倍率を4.5以上とする耐震補強が可能であることを見出した。 On the other hand, the inventor of the present application, as a result of repeated studies in order to solve the problems as described above, a structural plywood having a predetermined thickness or more with a screw having a predetermined material or more and pulling resistance, It was found that seismic reinforcement with a wall magnification of 4.5 or more is possible without using braces by fastening at intervals shorter than the conventional general intervals.
すなわち、本発明は、在来軸組木造建築物の耐震補強において、特殊な構造用面材を用いることなく、一般的な構造用合板により大きな壁倍率が得られ、筋交いが不要で、施工性にも優れた耐力壁構造を提供することを目的としたものである。 That is, the present invention provides a large wall magnification with a general structural plywood without using a special structural face material in seismic reinforcement of a conventional framed wooden building, and does not require bracing and is easy to construct. It is also intended to provide an excellent bearing wall structure.
本願の請求項1に係る発明は、在来軸組木造建築物の柱間に構造用合板を止め付けることにより壁倍率を高めた耐力壁構造において、厚さ9mm以上の構造用合板の外周部を軸組材に対し100mm以下の間隔で、材料規格SWCH18Aまたはこれと同等以上の品質を有するビスにより止め付けることで、筋交いを用いることなく、壁倍率を4.0以上としたことを特徴とするものである。
The invention according to
構造用合板自体は、市販の一般的な構造用合板を用いることができるが、基準にある厚さ7.5mmでは不十分であり、本発明では厚さ9mm以上のものを用いることで、壁倍率を4.0以上、通常は4.5以上とすることが可能となる。厚さの上限は特に定めないが、厚すぎても耐震強度への寄与がそれほどでない反面、ビスによる止付けが困難となるので、15mm以下が望ましい。 As the structural plywood itself, a commercially available general structural plywood can be used, but a standard thickness of 7.5 mm is insufficient, and in the present invention, a wall having a thickness of 9 mm or more is used. The magnification can be 4.0 or more, usually 4.5 or more. The upper limit of the thickness is not particularly defined, but if it is too thick, the contribution to the seismic strength is not so much, but it is difficult to fix with screws, so 15 mm or less is desirable.
市販の構造用合板の寸法としては、例えば900mm×1800mm、910mm×1820〜2730mm等があるが、寸法に関しては補強の対象となる軸組の寸法等に応じて使用しやすいものを選択することができる。構造用合板の強度等に関しては、1級、2級の区別があるが、1級のものが好ましい。 The dimensions of commercially available structural plywood include, for example, 900 mm × 1800 mm, 910 mm × 1820 to 2730 mm, and the like, but it is possible to select one that is easy to use according to the dimensions of the shaft set to be reinforced. it can. Regarding the strength and the like of the structural plywood, there is a distinction between the first grade and the second grade, but the first grade is preferable.
構造用合板の軸組への止付け間隔は、基準にある150mmでは不十分であり、本発明では構造用合板の外周部の止付け間隔を100mm以下とする。また、丸くぎは引抜き力の作用で止付けが緩み、本発明の条件である壁倍率4.0あるいは4.5が確保できないので、緩みが生じ難いビスを用いる。外周部以外を軸組内の間柱その他の縦材、胴つなぎ等の横材に止め付ける部分については、必ずしも止付け間隔を100mm以下としなくてもよい。 The fixing interval of the structural plywood to the shaft set is not enough at 150 mm as a reference, and in the present invention, the fixing interval of the outer peripheral portion of the structural plywood is set to 100 mm or less. Further, the round nail is loosened by the action of the pulling force, and the wall magnification of 4.0 or 4.5, which is the condition of the present invention, cannot be secured. For portions other than the outer peripheral portion to be fastened to cross members such as studs and other vertical members in the shaft assembly, or cross members such as trunks, the fixing interval is not necessarily 100 mm or less.
また、本発明では、壁倍率4.0あるいは4.5を確保する上で、ビスのネジ部による引抜き抵抗が不可欠な要素となっているが、引抜き抵抗に見合う材質的な強度が要求されるため、材料規格SWCH18Aまたはこれと同等以上の品質を有するビスを用いることとした。また、ビスは割れが生じたりするなど軸組材を傷めないようにしなければならないが、比較的短いビスでも必要な止付け強度を得るためにもこのような品質のものが条件となる。 Further, in the present invention, in order to secure the wall magnification of 4.0 or 4.5, the drawing resistance by the screw thread portion is an indispensable element, but material strength corresponding to the drawing resistance is required. Therefore, we decided to use the material standard SWCH18A or a screw having quality equivalent to or better than this. Further, the screw must be prevented from damaging the shaft assembly material, such as cracking, but such a quality is also a condition in order to obtain a required fastening strength even with a relatively short screw.
ビスによる構造用合板の軸組への止付けは、直接、柱等の軸組材に止め付ける場合と、柱等に沿わせた受材を介して止め付ける場合とがある。 There are cases where the structural plywood is fixed to the shaft assembly with screws, either directly on a shaft assembly material such as a pillar, or via a receiving material along the pillar.
以上の条件のもとに、軸組材の接合部に補強金物を取り付けることで、筋交いを設けることなく、壁倍率4.0あるいは4.5が可能となる。補強金物は従来から各種のものが用いられているが、必要な強度が確保でき、かつコンパクトで、構造用合板を軸組材に止め付ける作業の支障にならないものを選択すればよい。 Under the above conditions, a wall magnification of 4.0 or 4.5 can be achieved without attaching a brace by attaching a reinforcing hardware to the joint of the shaft assembly. Various types of reinforcing hardware have been used in the past, but it is only necessary to select one that can secure the required strength, is compact, and does not hinder the work of fixing the structural plywood to the shaft assembly.
請求項2は、請求項1に係る在来軸組木造建築物の耐力壁構造において、前記ビスは、先端側に先端ネジが形成され、頭部の付根部に首部ネジが形成され、前記首部ネジの長さが前記先端ネジの長さより短く、かつ前記首部ネジのネジピッチが前記先端ネジのネジピッチより小さいものであることを特徴とするものである。
上述のように、本発明では従来の丸くぎでは不十分であり、ビスを用いるが、首部ネジのネジピッチが前記先端ネジのネジピッチより小さいものを用いることで、構造用合板の軸組材等への止付けにおいて、軸組材等に割れなどが生じるのを防止することができ、かつ構造用合板を確実に止め付けることができる。 As described above, in the present invention, the conventional round nail is insufficient, and a screw is used. However, by using a screw having a neck screw pitch smaller than the screw pitch of the tip screw, it can be used for a shaft assembly of a structural plywood or the like. It is possible to prevent the shaft assembly or the like from being cracked and to securely fix the structural plywood.
このようなビスは、例えば、特許文献4(特開2006−037394号公報)などにも記載されている。 Such screws are also described in, for example, Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-037394).
請求項3は、請求項1または2に係る在来軸組木造建築物の耐力壁構造において、前記軸組材と前記構造用合板との間に、テープ状に成形した粘弾性体を介在させてあることを特徴とするものである。
A third aspect of the present invention provides the bearing wall structure of a conventional wooden framed wooden building according to
テープ状に成形した粘弾性体としては、例えば、特許文献5(特開2002−061316号公報)などにも記載されたものがあり、市販のものとしてはアイディールブレーン社製の商品名「制震テープ」などがある。 Examples of the viscoelastic body formed into a tape shape include those described in Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-061316) and the like. There is "Seismic tape".
テープ状に成形した粘弾性体は、構造用合板を止め付ける前に、軸組材の表面に貼り、その上からビスで構造用合板を止め付けることで、地震の際にエネルギー吸収効果が発揮され、耐震性がさらに向上する。特に大きい地震において、エネルギー吸収効果、変形抑制効果が高い。 The tape-shaped viscoelastic material is attached to the surface of the shaft assembly before fastening the structural plywood, and then the structural plywood is fastened with screws on top of it. The earthquake resistance is further improved. Especially in a large earthquake, the energy absorption effect and deformation suppression effect are high.
請求項4は、請求項1、2または3に係る在来軸組木造建築物の耐力壁構造において、軸組材どうしの接合部を補強金物で補強してあることを特徴とするものである。 A fourth aspect of the present invention is the bearing wall structure of a conventional wooden frame wooden building according to the first, second, or third aspect, wherein the joints between the frame members are reinforced with reinforcing hardware. .
前述のように、補強金物は従来から各種のものが用いられており、耐震補強おいて実質的には必須のものであるが、必要な強度が確保でき、かつコンパクトで、構造用合板を軸組材に止め付ける作業の支障にならないものを選択すればよい。 As mentioned above, various types of reinforcement hardware have been used in the past, and they are essentially indispensable for seismic reinforcement. However, the required strength can be ensured and the structure is made of compact plywood. What is necessary is just to select the thing which does not interfere with the operation | work which fastens to an assembly.
本発明の耐力壁構造によれば、在来軸組木造建築物の耐震補強において、筋交いを用いることなく、また特殊な構造用面材を用いることなく、4.0以上、実質的には4.5以上の大きな壁倍率が得られ、構造が簡素化されるため、材料加工も容易で、施工性にも優れ、所要の強度を備えた耐力壁を低コストで実現することができる。 According to the load-bearing wall structure of the present invention, in the seismic reinforcement of a conventional framed wooden building, 4.0 or more, substantially 4 without using a brace or using a special structural face material. Since a large wall magnification of .5 or more is obtained and the structure is simplified, material processing is easy, workability is excellent, and a bearing wall having a required strength can be realized at low cost.
図2は、本発明との比較のために、壁倍率を4.5倍とする場合の従来例を示したものである。この例は、左右の柱1と下側の土台2と上側の梁3とで構成される在来軸組木造建築物の軸組について、筋交い19と隅角部などに取り付けた補強金物18等により、壁倍率2.0を確保し、さらに構造用合板16などの構造用面材をくぎ17で取り付けることで、壁倍率2.5を確保し、これらの足し合わせにより、壁倍率4.5とするものである。
For comparison with the present invention, FIG. 2 shows a conventional example when the wall magnification is 4.5 times. In this example, a
この場合、厚さ7.5mm以上の構造用合板16を、150mm以下の間隔Pでくぎ打ちして止め付けることとされている。
In this case, it is supposed that the
しかしながら、図2に示すように、筋交い19を配置するに当たり、間柱4や胴つなぎ5との取り合い、柱梁接合部に対する固定、補強金物18等との取り合い(実際にはさらに幾つかの異なる補強金物を併用する場合が普通である。)など、加工面および施工面において煩雑な作業が必要である。
However, as shown in FIG. 2, when the
これに対し、図1は、本発明の耐力壁構造を示したもので、筋交いを用いずに壁倍率を4.5以上とすることができる。図3および図4は、それぞれ図1の実施形態に使用されるビス7と補強金物8の一形態を示したものである。
On the other hand, FIG. 1 shows the load-bearing wall structure of the present invention, and the wall magnification can be 4.5 or more without using braces. FIG. 3 and FIG. 4 show one form of the
すなわち、本発明では、それ自体は一般的な厚さ9mm以上の構造用合板6を用い、その外周部を柱1、土台2、梁3などの軸組材に対し、100mm以下の間隔でビス7により止め付ける。なお、図示した例は、従来例を示した図2の場合と同様、900mm×1800mmの構造用合板6と900mm×900mmの構造用合板6を縦に取り付けた場合であるが、構造用合板6の大きさについて特に制限はなく。例えば、市販の900mm×2700mmあるいは910mm×2730mmの構造用合板を用いた形での壁補強も可能である。
That is, in the present invention, a
ビス7は、通常用いられているくぎの材質に比べ、強度の高いものを用い、材料規格SWCH18Aまたはこれと同等以上の品質を有するビスとする。
The
図3に示したビス7は、市販の材料規格SWCH18Aのものであり、先端側に先端ネジ7bが形成され、頭部7aの付根部に首部ネジ7cが形成され、首部ネジ7cの長さが前記先端ネジの長さより短く、かつ首部ネジ7cのネジピッチp2が前記先端ネジ7bのネジピッチp1より小さくなっている。また、頭部7aの裏側、すなわち付根部に複数の突起7dが形成され、止付けの際、構造用合板6の表面に食い込み、ビス7の緩みを防止することができる。
The
このようなビス7の使用により、構造用合板6の軸組材等への止付けにおいて、軸組材等に割れが生じ難く、かつ構造用合板6を軸組材等にしっかり止め付けることができる。
By using
図4に示した補強金物8は、板状の柱側接合部8aが板状の梁または土台側接合部8bより長いL形の補強金物であり、柱1と土台2または梁3との仕口部の内側に沿わせ、ビス孔8eにビスを通して取り付ける構造のものである。
The reinforcing
この図4の補強金物8は、板状の柱側接合部8aと板状の梁または土台側接合部8bの交わる隅角部8c部分について板材を面外方向に湾曲加工した補剛部8dを形成することで、柱1と土台2または梁3との仕口部の内側にコンパクトに納まる高強度の補強金物としたものであり、軸組材について特別な加工が不要であり、構造用合板6の止付けも支障なく行うことができる。
4 includes a
なお、以上は最良の形態を例示したものであり、ビス7や補強金物の形態等、上記のものに限定されず、また、必要に応じ、従来使用されている各種補強金物を併用することができる。 In addition, the above has illustrated the best form, and it is not limited to said things, such as the form of a bis | screw 7 or a reinforcement metal object, Moreover, if necessary, it can use together various reinforcement metal elements conventionally used. it can.
図5は、本発明の耐力壁の試験結果を示したもので、厚さ9mmの構造用合板の外周部を軸組材に対し100mm以下の間隔で、材料規格SWCH18Aのビスにより止め付けた試験体(筋交いなし)について試験を行い、縦軸を荷重によるモーメントM(kN・m)、横軸を変形角γ(×1000rad)で示したものである。 FIG. 5 shows the test results of the bearing wall of the present invention, in which the outer peripheral portion of the structural plywood having a thickness of 9 mm is fixed to the shaft assembly with a screw of material standard SWCH18A at an interval of 100 mm or less. The test was performed on the body (no bracing), and the vertical axis represents the moment M (kN · m) due to the load, and the horizontal axis represents the deformation angle γ (× 1000 rad).
表1は、試験結果に基づき、壁倍率を算定した際の耐力算定表である。この場合の壁倍率は、a,b,c,dの最小の値である4.54と算定される。 Table 1 is a strength calculation table when calculating the wall magnification based on the test results. The wall magnification in this case is calculated as 4.54 which is the minimum value of a, b, c, and d.
図6は、本発明の耐力壁構造において、柱1、土台2、梁3などの軸組材と構造用合板6との間に、テープ状に成形した粘弾性体21を介在させる場合の粘弾性体21の配置例を一部切り欠いて概略的に示したものである。
FIG. 6 shows a case where a
テープ状に成形した粘弾性体21は、前述したように市販のものなどを利用することができ、一般の粘着性テープを貼るのと同様に簡単に貼り付けることができる。
As the
中小の地震では、軸組みの変形に対し、主として構造用合板6およびそれを止め付けるビス7が抵抗するが、大きな地震に対しては粘弾性体21による減衰力の寄与が大きくなり、粘弾性体21によるエネルギー吸収と変形抑制効果が効いてくる。
In small and medium-sized earthquakes, the
1…柱、2…土台、3…梁、4…間柱、5…胴つなぎ、6…構造用合板、7…ビス、7a…頭部、7b…先端ネジ、7c…首部ネジ、7d…突起、8…補強金物、8a…柱側接合部、8b…梁または土台側接合部、8c…隅角部、8d…補剛部、8e…ビス孔、
16…構造用合板、17…くぎ、18…補強金物、19…筋交い、
21…テープ状の粘弾性体
DESCRIPTION OF
16 ... structural plywood, 17 ... nail, 18 ... reinforcement hardware, 19 ... braiding,
21 ... Tape-like viscoelastic body
Claims (4)
The bearing wall structure for a conventional wooden frame wooden building according to claim 1, 2 or 3, wherein the joint portion between the frame members is reinforced with a reinforcing metal.
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