JP2009209646A

JP2009209646A - 既存木造家屋の耐震補強工法及び耐震補強構造

Info

Publication number: JP2009209646A
Application number: JP2008056344A
Authority: JP
Inventors: Masato Yamashita; 眞人山下
Original assignee: YAMASHITA SYSTEM ZOSAKU KK
Current assignee: YAMASHITA SYSTEM ZOSAKU KK
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2009-09-17

Abstract

【課題】施工時間が短く、低コストで耐震性能の高い耐震補強を得ることができる既存家屋の耐震補強工法及び耐震補強構造を提供することを目的とする。
【解決手段】既存木造家屋の土台と基礎コンクリート中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、前記穿孔に両端に雄ねじ部を有する基礎コンクリート定着部材を挿入し、その一端を基礎コンクリート中定着部とし、他端を露出させ、柱により支持される梁等の横架材中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、前記穿孔に両端に雄ねじ部を有する横架材定着部材を挿入し、その一端を横架材上定着部とし、他端を露出させ、前記基礎コンクリート及び横架材定着部材の雄ねじ部に、高強度線材を連結したアイナットを螺着し、前記基礎コンクリート定着部及び横架材上定着部を介して前記高強度線材に張力を付与し、斜めに交差する高強度線材と垂直な高強度線材を基礎コンクリートうえの土台と横架材との間に配置することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存木造家屋の梁材とコンクリート基礎の間に耐震補強材を取り付ける既存木造家屋の耐震補強工法及び耐震補強構造に関する。

既存の木造家屋の耐震補強工法及び耐震補強構造として、土台と柱のコーナ部と柱と梁とのコーナ部にホールダウン金具を固定し、ホールダウン金具間に筋交いを配置する耐震補強工法、耐震補強構造や、基礎コンクリートと土台を固定するアンカーボルトに筋交いを連結固定する耐震補強工法及び耐震補強構造が提案されている。
特開２００１−３３６２１９号公報

しかしながら、従来の既存家屋の耐震補強工法及び耐震補強構造は、施工時間が長く高コストであり、さらに十分な耐震補強の強度が得られないという問題を有するものであった。

本発明は、上記課題を解決した、施工時間が短く、低コストで耐震性能の高い耐震補強を得ることができる既存家屋の耐震補強工法及び耐震補強構造を提供することを目的とする。

本第１発明は、前記課題を解決するために、既存木造家屋の耐震補強工法において、既存木造家屋の土台と基礎コンクリート中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、前記穿孔に両端に雄ねじ部を有する基礎コンクリート定着部材を挿入し、その一端を基礎コンクリート中定着部とし、他端を露出させ、柱により支持される梁等の横架材中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、前記穿孔に両端に雄ねじ部を有する横架材定着部材を挿入し、その一端を横架材上定着部とし、他端を露出させ、前記基礎コンクリート及び横架材定着部材の雄ねじ部に、高強度線材を連結したアイナットを螺着し、前記基礎コンクリート定着部及び横架材上定着部を介して前記高強度線材に張力を付与し、斜めに交差する高強度線材と垂直な高強度線材を基礎コンクリート上の土台と横架材との間に配置することを特徴とする。

本第２発明は、本第１発明の既存木造家屋の耐震補強工法において、前記基礎コンクリート中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、基礎コンクリート中の方向の異なる斜め方向及び垂直方向の穿孔の端部と基礎コンクリート側面部とを連通する切り欠き部を形成し、前記方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔に、両端に雄ねじ部を形成した基礎コンクリート定着部材を挿入し、前記切り欠き部から前記基礎コンクリート定着部材の雄ねじ部にナットを螺着して基礎コンクリート中定着部とすることを特徴とする。

本第３発明は、本第１又は第２発明の既存木造家屋の耐震補強工法において、前記基礎コンクリート定着部材を配置する基礎コンクリートの強度が十分でない場合、前記基礎コンクリート定着部材を配置する前記基礎コンクリート周囲に補強基礎コンクリートを形成することを特徴とする。

本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの既存木造家屋の耐震補強工法において、窓等の開口部が形成された部分では、前記高強度線材が前記開口部に隣接する柱を斜めに貫通して配されることを特徴とする。

本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれかの既存木造家屋の耐震補強工法において、前記高強度線材を、スチールワイヤー、ＰＣ鋼線、アラミド繊維線材、炭素繊維線材のいずれかとすることを特徴とする。

本第６発明は、既存木造家屋の耐震補強構造において、既存木造家屋の基礎コンクリート中に一端を定着される方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる基礎コンクリート定着部材と、柱により支持される梁等の横架材上に定着され方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる横架材定着部材と、前記基礎コンクリート及び前記横架材定着部材の端部に螺着されるアイナットと、アイナット間に張力を付与されて連結される高強度線材とを備え、斜め方向に交差する張力を付与された前記高強度線材と、垂直方向に張力を付与された高強度線材が前記基礎コンクリート上の土台と横架材間に配置されることを特徴とする。

本発明の既存木造家屋の耐震補強工法において、既存木造家屋の土台と基礎コンクリート中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、前記穿孔に両端に雄ねじ部を有する基礎コンクリート定着部材を挿入し、その一端を基礎コンクリート中定着部とし、他端を露出させ、柱により支持される梁等の横架材中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、前記穿孔に両端に雄ねじ部を有する横架材定着部材を挿入し、その一端を横架材上定着部とし、他端を露出させ、前記基礎コンクリート及び横架材定着部材の雄ねじ部に、高強度線材を連結したアイナットを螺着し、前記基礎コンクリート定着部及び横架材上定着部を介して前記高強度線材に張力を付与し、斜めに交差する高強度線材と垂直な高強度線材を基礎コンクリート上の土台と横架材との間に配置する構成により、支持力の大きい基礎コンクリート中に定着部材を定着できるので高強度線材に強い張力を付与することができ、施工が容易で、低コストの耐震補強工法とすることができる。さらに、垂直方向に配置された強い張力が付与された高強度線材により柱と横架材、土台との連結強度が向上し地震時の水平力に抵抗し、交差するように配置された斜め方向に伸びる高強度線材により向きの異なる地震時の水平力に対して抵抗し耐震性能を向上することができる。
基礎コンクリート中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、基礎コンクリート中の方向の異なる斜め方向及び垂直方向の穿孔の端部と基礎コンクリート側面部とを連通する切り欠き部を形成し、前記方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔に、両端に雄ねじ部を形成した基礎コンクリート定着部材を挿入し、前記切り欠き部から前記基礎コンクリート定着部材の雄ねじ部にナットを螺着して基礎コンクリート中定着部とする構成により、基礎コンクリート定着部材の設置、交換を容易に実施できる。
基礎コンクリート定着部材を配置する基礎コンクリートの強度が十分でない場合、基礎コンクリート定着部材を配置する基礎コンクリート周囲に補強基礎コンクリートを形成するする構成により、コンクリートが劣化したような既存基礎コンクリートでも適用可能な耐震補強工法とすることができる。
窓等の開口部が形成された部分では、高強度線材が前記開口部に隣接する柱を斜めに貫通して配され構成により、窓やドア等の開口部の機能を損なうことなく耐震性能を向上させた補強をすることができる。
高強度線材を、スチールワイヤー、ＰＣ鋼線、アラミド繊維線材、炭素繊維線材のいずれかとする構成により、多くの用途に用いられ安価に入手可能で、軽量で取り扱いが容易な材料で耐震性能を向上することができる。
既存木造家屋の基礎コンクリート中に一端を定着される方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる基礎コンクリート定着部材と、柱により支持される梁等の横架材上に定着され方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる横架材定着部材と、前記基礎コンクリート及び前記横架材定着部材の端部に螺着されるアイナットと、アイナット間に張力を付与されて連結される高強度線材とを備え、斜め方向に交差する張力を付与された前記高強度線材と、垂直方向に張力を付与された高強度線材が前記基礎コンクリート上の土台と横架材間に配置される構成により、簡単な構成で耐震性能の高い既存木造家屋の耐震補強構造とすることができる。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明の既存木造家屋の耐震補強構造の一実施形態を示す概略図であり、図２はその一部断面図である。

木造家屋は、基礎コンクリート１上に根太等の土台２がアンカーボルト（図示せず）に固定され、土台２に複数の柱３、３’が所定間隔で立設される。柱３、３’に梁等の横架材４が連結される構造になっている。通常の木造家屋では、地震時の水平力に抵抗するために柱と柱の間に斜め方向に伸びる木製筋交いが配置されている。しかしながら、従来の木製筋交いは耐震性能が低く、大きな地震により倒壊する危険がある。そのため、既存木造家屋の耐震補強のための耐震補強工法が数多く提案され、その一部は実施されている。

しかしながら、従来の既存木造家屋の耐震補強工法は、工期が長く高コストであるため、その普及が遅れがちである。本発明は、このような従来の既存木造家屋の耐震補強工法の持つ課題を解決する、工期が短時間で済み、低コストで耐震性能を飛躍的に向上することができる既存木造家屋の耐震補強工法を提供する。

本発明の木造家屋の耐震補強工法は、先ず、柱３、３’と土台２とのコーナ部に斜めに土台２を貫通して、基礎コンクリート１中まで伸びる斜め穿孔５、５’を回転振動工具等を用いて形成する。斜め穿孔５と５’はその伸びる斜め方向が逆向きとする。基礎コンクリート１中の斜め穿孔５、５’の端部と基礎コンクリート１の側面とを連通する切り欠き部６を形成する。

柱３、３’と横架材４とのコーナ部に斜めに横架材４を貫通して伸びる斜め穿孔７、７’を回転振動工具等を用いて形成する。基礎コンクリート中の斜め穿孔５、５’と横架材４中の斜め穿孔７、７’は、その結ぶ線が同一直線上に位置するように形成する。

柱３、３’と土台２とのコーナ部の近傍に垂直に土台２を貫通して基礎コンクリート１中まで伸びる垂直穿孔８、８’を回転振動工具等を用いて形成する。基礎コンクリート１中の垂直穿孔８、８’の端部と基礎コンクリート１の側面とを連通する切り欠き部６を形成する。その際、土台２、基礎コンクリート１中に伸びる斜め穿孔５、５’と土台２、基礎コンクリート１中に伸びる垂直穿孔８、８’が交差することがないように穿孔位置を調整する。

柱３、３’と横架材４とのコーナ部近傍に横架材４を貫通して伸びる垂直穿孔９、９’を回転振動工具等を用いて形成する。基礎コンクリート中の垂直穿孔８、８’と横架材４中の垂直穿孔９、９’は、その結ぶ線が同一直線上に位置するように形成する。

窓等の開口部がある区間を補強するため、柱３、３’の下部と土台２を斜めに貫通し、基礎コンクリート１中まで伸びる斜め穿孔１０、１０’を回転振動工具等を用いて形成する。基礎コンクリート１中の斜め穿孔１０、１０’の端部と基礎コンクリート１の側面とを連通する切り欠き部６を形成する。

柱３、３’の上部と横架材４を斜めに貫通して伸びる斜め穿孔１１、１１’を回転振動工具等を用いて形成する。柱３、３’の下部と土台２を斜めに貫通し、基礎コンクリート１中まで伸びる斜め穿孔１０、１０’と柱３、３’の上部と横架材４を斜めに貫通して伸びる斜め穿孔１１、１１’は、その結ぶ線が同一直線上に位置するように形成する。

基礎コンクリート１中に伸びる斜め穿孔５、５’に全長に雄ねじ形成するか又は両端部に雄ねじを形成した定着部材１２を挿入する。定着部材１２の端部に切り欠き部６からスプリングワッシャ１３を介してナット１４を螺着し基礎コンクリート中定着部を形成する。定着部材１２の他端は土台２上に一定長さ露出するようにする。

横架材４中に伸びる斜め穿孔７、７’に全長に雄ねじ形成するか又は両端部に雄ねじを形成した定着部材１２を挿入する。定着部材１２の端部にスプリングワッシャ１３を介してナット１４を螺着し横架材上中定着部を形成する。横架材定着部には、締め付けによる木部への食い込みを防止するために鉄製カバー１５を配置する。定着部材１３の他端は横架材４下に一定長さ露出するようにする。

基礎コンクリート１中に伸びる斜め穿孔５、５’及び横架材４中に伸びる斜め穿孔７、７’に挿入された定着部材１２の他端に、スチールワイヤー、ＰＣ鋼線、アラミド繊維線材、炭素繊維線材等からなる高強度線材１６を連結した図３に示されるアイナット１７を螺着する。アイナット１７に連結される高強度線材１６は、長さを調整され、定着部材１２の雄ねじに螺着され、一定の張力が付与される。基礎コンクリート中定着部及び横架材上定着部のナット１４を締め付け、高強度線材１６に強い張力を付与する。柱３、３’間に斜めに交差して強い張力を付与された高強度線材１６が配される。アイナット１７は、付与される張力に応じて強度の異なるものを使用する。

基礎コンクリート１中に伸びる垂直穿孔８、８’に全長に雄ねじ形成するか又は両端部に雄ねじを形成した定着部材１２を挿入する。定着部材１２の端部に切り欠き部６からスプリングワッシャ１３を介してナット１４を螺着し基礎コンクリート中定着部を形成する。定着部材１２の他端は土台２上に一定長さ露出するようにする。

横架材４中に伸びる垂直穿孔９、９’に全長に雄ねじ形成するか又は両端部に雄ねじを形成した定着部材１２を挿入する。定着部材１２の端部にスプリングワッシャ１３を介してナット１４を螺着し横架材上中定着部を形成する。横架材定着部には、締め付けによる木部への食い込みを防止するために鉄製カバー１５を配置する。定着部材１３の他端は横架材４下に一定長さ露出するようにする。

基礎コンクリート１中に伸びる垂直穿孔８、８’及び横架材４中に伸びる垂直穿孔９、９’ に挿入された定着部材１２の他端に、スチールワイヤー、ＰＣ鋼線、アラミド繊維線体、炭素繊維線体等からなる高強度線材１６を連結したアイナット１７を螺着する。アイナット１７に連結される高強度線材１６は、長さを調整され、定着部材１２の雄ねじに螺着され、一定の張力が付与される。基礎コンクリート中定着部及び横架材上定着部のナット１４を締め付け、高強度線材１６に強い張力を付与する。土台２と柱３間に張力を付与された垂直に伸びる高強度線材１６が配される。アイナット１７は、付与される張力に応じて強度の異なるものを使用する。

柱３、３’の下部と土台２を斜めに貫通し、基礎コンクリート１中まで伸びる斜め穿孔１０、１０’ に全長に雄ねじ形成するか又は両端部に雄ねじを形成した定着部材１２を挿入する。定着部材１２の端部に切り欠き部６からスプリングワッシャ１３を介してナット１４を螺着し基礎コンクリート中定着部を形成する。定着部材１２の他端は土台２上に一定長さ露出するようにする。

柱３、３’の上部と横架材４を斜めに貫通して伸びる斜め穿孔１１、１１’ に全長に雄ねじ形成するか又は両端部に雄ねじを形成した定着部材１２を挿入する。定着部材１２の端部にスプリングワッシャ１３を介してナット１４を螺着し横架材上定着部を形成する。定着部材１２の他端は横架材下に一定長さ露出するようにする。

柱３、３’の下部と土台２を斜めに貫通し、基礎コンクリート１中まで伸びる斜め穿孔１０、１０’及び柱３、３’の上部と横架材４を斜めに貫通して伸びる斜め穿孔１１、１１’に挿入された定着部材１２の他端に、スチールワイヤー、ＰＣ鋼線、アラミド繊維線体、炭素繊維線体等からなる高強度線材１６を連結したアイナット１７を螺着する。アイナット１７に連結される高強度線材１６は、長さを調整され、定着部材１２の雄ねじに螺着され、一定の張力が付与される。基礎コンクリート中定着部及び横架材上定着部のナット１４を締め付け、高強度線材１６に強い張力を付与する。柱、柱３、３’間を越えて開口部の上部に斜め方向に伸びる張力を付与された高強度線材１６が配される。アイナット１７は、付与される張力に応じて強度の異なるものを使用する。

図４は、本発明の既存木造家屋の耐震補強工法の他の実施形態を示す図である。この実施形態では、基礎コンクリート１が劣化して強度が十分でないという場合、基礎コンクリート中定着部を形成する基礎コンクリート１の周囲に補強コンクリート１８を形成する。

上記のように構成された既存木造家屋の耐震補強構造は、土台２と横架材４間に配される張力を付与され垂直に配された高強度線材１６が、地震時の水平力にする上部の横架材４と下部の土台２の相対変位を小さくすることができる。そして、柱、柱３、３’間の土台２と横架材４間に交差して斜め方向に張力を付与して配される高強度線材１６が、地震時の異なる方向の水平力に対してそれぞれ分担して抵抗する。さらに、柱、柱３、３’を貫通して斜め方向に張力を付与された高強度線材１６により、一層耐震性能が向上する。

基礎コンクリート１中への穿孔が補強鉄筋の当たり困難な場合は、基礎コンクリート１の補強鉄筋に当たらない箇所に水平に穿孔し、その水平穿孔にアンカー部材を挿入して、アンカー部材の両端部を横架材定着部としても良い。

本発明の既存木造家屋の耐震補強工法及び耐震補強構造によれば、支持力の大きい基礎コンクリート中に定着部材を定着できるので高強度線材に強い張力を付与することができ、施工が容易で、低コストの耐震補強工法とすることができる。さらに、垂直方向に配置された強い張力が付与された高強度線材により柱と横架材、土台との連結強度が向上し地震時の水平力に抵抗し、交差するように配置された斜め方向に伸びる高強度線材により向きの異なる地震時の水平力に対して抵抗し耐震性能を向上することができる。

本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。

符号の説明

１：基礎コンクリート、２：土台、３：柱、４：横架材、５、５’：斜め穿孔、６：切り欠き部、７、７’：斜め穿孔、８、８’：垂直穿孔、９、９’：垂直穿孔、１０、１０’：斜め穿孔、１１、１１’：斜め穿孔、１２：定着部材、１３：スプリングワッシャ、１４：ナット、１５：鉄製カバー、１６：高強度線材、１７：アイナット、１８：補強コンクリート

Claims

既存木造家屋の土台と基礎コンクリート中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、前記穿孔に両端に雄ねじ部を有する基礎コンクリート定着部材を挿入し、その一端を基礎コンクリート中定着部とし、他端を土台から露出させ、柱により支持される梁等の横架材中に方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔を形成し、前記穿孔に両端に雄ねじ部を有する横架材定着部材を挿入し、その一端を横架材上定着部とし、他端を露出させ、前記基礎コンクリート及び横架材定着部材の雄ねじ部に、高強度線材を連結したアイナットを螺着し、前記基礎コンクリート定着部及び横架材上定着部を介して前記高強度線材に張力を付与し、斜めに交差する高強度線材と垂直な高強度線材を基礎コンクリート上の土台と横架材との間に配置することを特徴とする既存木造家屋の耐震補強工法。
前記基礎コンクリート中に形成した方向の異なる斜め方向及び垂直方向の穿孔の端部と基礎コンクリート側面部とを連通する切り欠き部を形成し、前記異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる穿孔に、両端に雄ねじ部を形成した基礎コンクリート定着部材を挿入し、前記切り欠き部から前記基礎コンクリート定着部材の雄ねじ部にナットを螺着して基礎コンクリート中定着部とすることを特徴とする請求項１に記載の既存木造家屋の耐震補強工法。
前記基礎コンクリート定着部材を配置する前記基礎コンクリートの強度が十分でない場合、前記基礎コンクリート定着部材を配置する前記基礎コンクリート周囲に補強基礎コンクリートを形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の既存木造家屋の耐震補強工法。
窓等の開口部が形成された部分では、前記高強度線材が前記開口部に隣接する柱を斜めに貫通して配されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の既存木造家屋の耐震補強工法。
前記高強度線材を、スチールワイヤー、ＰＣ鋼線、アラミド繊維線材、炭素繊維線材のいずれかとすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の既存木造家屋の耐震補強工法。
既存木造家屋の基礎コンクリート中に一端を定着される方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる基礎コンクリート定着部材と、柱により支持される梁等の横架材上に定着され方向の異なる斜め方向及び垂直方向に伸びる横架材定着部材と、前記基礎コンクリート及び前記横架材定着部材の他端部に螺着されるアイナットと、アイナット間に張力を付与されて連結される高強度線材とを備え、斜め方向に交差する張力を付与された前記高強度線材と、垂直方向に張力を付与された高強度線材が前記基礎コンクリート上の土台と横架材間に配置されることを特徴とする既存木造家屋の耐震補強構造。