JP2013213356A - 金具及び補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の木造住宅を大規模な工事を必要とせず、簡易且つ簡便に、全体的に耐震補強できる補強構造及びそれに用いられる金具を提供する。
【解決手段】既存の木造建築物に、その外壁から所定間隔を空けて補強用の板材４０を取り付けるための金具１０であって、木造建築物の柱又は梁Ａに取り付けられる固定部１１と、棒状でその一端に固定部１１が固定される離隔部と、離隔部の他端に固定される平板状の支持部１７と、を具備する金具１０、及び既存の木造建築物の補強構造であって、既存の木造建築物の柱または梁Ａに金具１０を固定し、金具１０を介して所定の大きさの補強用の板材４０を取り付けてなる補強構造。
【選択図】図２

Description

本発明は、既存の木造住宅を、外壁を取り外すことなく、簡易且つ簡便に、しかも安価に補強することができる補強構造及びそれに用いられる金具に関する。

既存の木造建築物で特に築年数が数十年経っているものは耐震性能が劣り、高震度の地震に対して建築物の構造を維持できないものと考えられ、かかる建築物の耐震性を向上させるための補強構造が種々提案されている。

従来提案されている補強構造は、柱や梁の強度を向上させるものや、新たに枠体を導入することで壁面の強度を向上させるものなどがある。
たとえば、特許文献１には、布基礎の側面に対し鋭角に立ち上がる係止片を備えた布基礎固定部材と、布基礎の側面に固定した前記布基礎固定部材の前記係止片に基端側が係止するとともに該係止片を貫通して先端側が突出し、この突出した先端側が当該布基礎上の土台に立てられた柱に下方から上方へ斜めにねじ込まれるボルト部材と、から構成されることを特徴とする補強具が提案されている。
また、特許文献２には、建物外周における既設の開口部を生かしながら壁面部分を、外部からのみで補強可能とするため、既存建物の構造部分で比較的信頼度の高い外周の布型基礎コンクリートの外面に、溝形鋼材を平状に抱き合せてケミカルアンカーにて緊結して受け梁となし、その上部へ鋼製筋かい枠を取り付けてなる補強構造が提案されている。
また、特許文献３には、木造建築物の１階の大開口部の外側に、形鋼の単一部材で門型ラーメン構造に組んだ第１補強体を取付け、且つ該第１補強体の外側に、前記単一部材で門型ラーメン構造に組んだ第２補強体或いは第２補強体と第３補強体が組み重ね可能に取付けられることを特徴とする木造建築物の耐震補強方法が提案されている。

特許３９４００３４号公報

特許３３４３６４７号公報

特許４０２９９３７号公報

しかしながら、特許文献１の提案にかかる補強構造は、いったん柱と梁とをむき出しにしなければならず工事が大規模になり、また、特許文献２の提案にかかる補強構造は筋違枠自体の重量があるだけでなく筋違枠にさらに化粧板などを取り付けるために補強構造自体の重量がかさみ、かえって基礎に対する負担が大きくなる。また、特許文献３の提案にかかる補強構造は壁面の１部分のみを補強することになり、壁面全面を補強しようとすると工事が大規模になってしまう。
要するに、従来提案されている補強構造は、壁面全面を簡易且つ簡便に補強できるものではなく、壁面全面を簡易且つ簡便に補強できる補強構造の開発が要望されているのが現状である。

したがって、本発明の目的は、既存の木造住宅を大規模な工事を必要とせず、簡易且つ簡便に、全体的に耐震補強できる補強構造及びそれに用いられる金具を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、既存の木造住宅はその外面を単なる金属板で覆うだけでも十分に耐震性能が向上することを知見し、さらに検討した結果本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は以下の各発明を提供するものである。

１．既存の木造建築物に、その外壁から所定間隔を空けて補強用の板材を取り付けるための金具であって、
上記木造建築物の柱又は梁に取り付けられる固定部と、
棒状で、その一端に上記固定部が固定される離隔部と
上記離隔部の他端に固定される平板状の支持部と、
を具備することを特徴とする金具。
２．上記固定部には、複数の貫通口が設けられており、該貫通口に固定締結具を嵌装することにより、既存の木造建築物の柱または梁に固定できるように形成されている１記載の金具。
３．上記固定部と上記離隔部とは固定されており、上記離隔部は筒状で、上記支持部はその中央部分に開口を有し、該開口を貫通して上記離隔部における中空部分に挿入される締結部材により上記離隔部に連結されるように形成されている１又は２記載の金具。
４．上記離隔部には、１又は複数の凸部が設けられている１〜４のいずれかに記載の金具。
５．上記固定部は多角形状であり、その角に対応した位置に上記凸部が設けられている４に記載の金具。

６．既存の木造建築物の補強構造であって、既存の木造建築物の柱または梁に１〜５のいずれかに記載の金具を固定し、上記金具を介して所定の大きさの補強用の板材を取り付けてなる補強構造。
７．上記板材は、該板材を取り付けるための枠体を具備する下地架材を介して取り付けられている６記載の補強構造。
８．上記下地架材は、上記金具における上記離隔部の少なくとも一部を覆って、該金具を介して木造建築物に固定される７記載の補強構造。
９．上記下地架材は、上記木造建築物が設立されている地面に埋設される基礎補強部をその下端部分に有する６〜８のいずれかに記載の補強構造。

本発明の補強構造は、既存の木造住宅を大規模な工事を必要とせず、簡易且つ簡便に、全体的に耐震補強できるものであり、本発明の金具は、当該補強構造に用いられ、当該補強構造を簡易且つ簡便に構成できるようにするものである。

図１は、本発明の補強構造を備えてなる住宅を示す概略図である。 図２は、図１に示す本発明の補強構造の要部を示す内部透視概要図である。 図３は、図１に示す補強構造における下地架材及び板材を示す斜視図である。 図４は、図１に示す補強構造における金具を示す斜視図である。 図５は、図1に示す補強構造の取付工法の要部を示す概略図である。

以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（補強構造）
本実施形態の補強構造１は、図1及び２に示すように、既存の木造建築物としての住宅の補強構造であって、既存の木造住宅の外装仕上げ部分Ａ´に金具１０の固定部１１を収容できる大きさの穴ａを開けて、柱又は梁（本実施形態では柱Ａ）を露出させ、露出した柱Ａに固定部１１を固定し、金具１０の支持部１７により金具１０に固定された下地架材３０に所定の大きさの板材４０を取り付けてなる補強構造である。なお、図1では図示する上で下地架材３０と外装仕上げ部分Ａ´との間に隙間がないように見えるが、図２に示すように本実施形態では若干の隙間が生じるように配設されている。なお、隙間は設けても設けなくてもよい。
さらに詳述すると、本実施形態の補強構造１は、図２に示すように、既存の木造住宅の外側に取り付けられるものであり、柱Ａに固定される金具１０と、金具１０における離隔部１４及び支持部１７を覆って金具１０に固定され、これにより金具１０を介して木造建築物に固定されてなる下地架材３０と、下地架材３０に固定される金属製の板材４０と、からなる。また、金具１０は、住宅に複数個所設ける必要があり、窓やドアの存在する部分以外は全面を板材４０で覆うことができるように設置する。
以下、各構成部材について説明する。

（金属製の板材）
板材４０は、図３に示すように、下地架材の大きさに対応した板であり、形成材料は金属であれば特にその種類は限定されないが、鋼板、銅板、ステンレス、アルミ、チタン等が好ましく用いられ、またこれらの板材にはめっき又は塗装（又はこれらの両方）が施されていてもよい。
また、板材の厚さは、０．１〜１．６ｍｍの範囲とするのが、施工現場での作業性と強度や粘りとの両立の点から好ましく、０．２〜１．２ｍｍとするのがさらに好ましく、０．３〜０．５ｍｍとするのが最も好ましい。
このような板材を住宅の最外層として用いることにより、木造住宅に耐震強度を付与することができると共に、種々の化粧金属板を用いるなどして意匠性の向上も図れるので、築年数が経って外観が悪くなっている住宅の外観の再生も図れる。

（下地架材）
下地架材３０は、図３に示すように、格子状の枠体３１と、枠体３１内の空間を塞いでいる枠内充填材３２とからなる。枠体３１の形成材料は、木材等が用いられ、枠内充填材３２の形成材料は、断熱効果を発揮する観点からロックウール等が好ましく用いられる。
また、その下端部には、木造住宅が設立されている地面に埋設される基礎補強部３３が設けられている。基礎補強部３３は、コンクリート材により形成されており、枠体３１の厚みの１．２〜４倍の厚みを有し、地面表面から１００〜５００ｍｍ地中に埋設されるようになされている。
このような下地架材３０を用いることにより、基礎部分からの補強も可能となり、より強度の向上が図れる。また、下地架材３０を用いることでより補強の程度を向上させることができると共に断熱性能をさらに向上させることもできる。

枠体３１は、その内部に金具１０を装着するための貫通孔３１−５が、図２に示すように、その一面３１−１から反対側の他面３１−２にかけて形成されている。また、他面３１−２側には支持部１７を埋設するための埋設穴３１−６が設けられている。
さらに、一面３１−１側には貫通孔３１−５に沿って、後述する金具の離隔部１４に設けられた凸部１５を収容するための収容穴３１−７が、上下一対、それぞれ木造建築物に対して垂直方向に収容穴３１−７の長手方向が向くように設けられている。

（金具）
本実施形態の補強構造１に用いられている本発明の金具の１実施形態としての金具１０は、図４に示すように、木造住宅の柱Ａに固定される固定部１１と、棒状で、その一端に固定部１１が固定される離隔部１４と、離隔部１４の他端に固定される平板状の支持部１７とを具備する。
固定部１１は、平面形状が６角形状の、平板体であり、６つの貫通口１２が設けられており、貫通口１２に固定締結具（図５参照）を嵌装することにより、既存の木造建築物の柱または梁に固定できるように形成されている。
固定部１１や支持部１７の大きさは柱や梁の大きさに応じて任意であるが、通常、直径５０〜２００ｍｍであり、厚みは３ｍｍ〜３０ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍである。離隔部の長さは通常５０〜１５０ｍｍである。
また、固定部１１、離隔部１４及び支持部１７の形成材料は、鋼、ステンレス、アルミ等を用いることができ、またこれらにめっき又は塗装（又はこれらの両方）が施されていてもよい。
本実施形態において、固定部１１と離隔部１４とは溶接により固定されて一体とされている。
離隔部１４は円筒形状で、支持部１７はその中央部分に開口１８を有する円盤状体である。また、開口１８を貫通して離隔部１４における中空部分１６に挿入される締結部材としてのボルト１９が設けられており、ボルト１９は先端が螺子（図示せず）となっており、離隔部１４の中空部分１６に螺合される。
離隔部１４には、２つの棒状の凸部１５が、固定部１１の角に対応した位置に設けられている。これにより金具１０の位置決めが容易となる。すなわち、離隔部１４の凸部１５が木造住宅の真上方向に向くように固定部１１を設置することで金具１０の位置が決まる。
また、支持部１７には６つの締結部材嵌装用の貫通穴１８ａが設けられている。

（工法）
本実施形態の金具を用い、本実施形態の補強構造を形成する施工方法について図５を参照して説明する。
まず、既存の住宅の柱または梁に円盤状の穴ａを開けて、該穴ａに固定部１１を挿入する。この際固定部１１の角及び凸部１５が真上を向くように固定部１１を設置し、固定部１１の貫通穴１２を貫通するように締結部材としての螺子５１を柱または梁に打ち込み固定部１１を柱または梁に固定する。
次に、収容穴３１−７に凸部１５が挿入されるように貫通孔３１−５に離隔部１４を挿入して、支持部１７を埋設穴に挿入し、ボルト１９を離隔部１４に螺合して支持部１７を離隔部１４に取り付ける。これにより、凸部１５と支持部１７とで枠体３１が挟持されて枠体３１が金具１０に固定される。さらに本実施形態においては貫通穴１８ａに螺子５２を貫通させて螺子５２を枠体３１に打ち込み、枠体３１と金具１０とをより強固に固定する。
そして、最終に、板材４０を、ビス（図示せず）を用いて下地架材３０の枠体３１に固定することにより補強構造１を形成することができる。

（効果）
このように形成される補強構造１は、本発明の金具１０を用いているので、外壁を取り外すことなく、既存の柱や梁に最低限の負荷をかけるだけで簡易且つ簡便に、しかも安価に施工できる。

なお、本発明の補強構造及び金具は上述の実施形態に制限されるものではなく
本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
たとえば、上記基礎補強部は、板材の下端部に設けてもよい。
上記離隔部は円筒ではなく、３角筒や４角筒でもよい。
上記固定部は、円形の平板状でもよく、また固定部と離隔部とは別体とされて、使用時にボルトなどで固定される形態としてもよい。
上記固定部は、固定締結具を介さずに接着剤などを用いて固定してよい。
上記支持部は、その中央部分に離隔部における中空部分に挿入される締結用の凸部を有して、締結部材を介することなく直接上記離隔部に連結されるように形成されていてもよい。
上記凸部は１又は３つ以上でもよい。

１ 補強構造
１０ 金具
１１ 固定部
１４ 離隔部
１７ 支持部
３０ 下地架材
４０ 板材

Claims (9)

1. 既存の木造建築物に、その外壁から所定間隔を空けて補強用の板材を取り付けるための金具であって、
   上記木造建築物の柱又は梁に取り付けられる固定部と、
   棒状で、その一端に上記固定部が固定される離隔部と
   上記離隔部の他端に固定される平板状の支持部と、
   を具備することを特徴とする金具。
2. 上記固定部には、複数の貫通口が設けられており、該貫通口に固定締結具を嵌装することにより、既存の木造建築物の柱または梁に固定できるように形成されている
   請求項１記載の金具。
3. 上記固定部と上記離隔部とは固定されており、上記離隔部は筒状で、上記支持部はその中央部分に開口を有し、該開口を貫通して上記離隔部における中空部分に挿入される締結部材により上記離隔部に連結されるように形成されている
   請求項１又は２記載の金具。
4. 上記離隔部には、１又は複数の凸部が設けられている
   請求項１〜４のいずれかに記載の金具。
5. 上記固定部は、多角形状であり、その角に対応した位置に上記凸部が設けられている
   請求項４に記載の金具。
6. 既存の木造建築物の補強構造であって、
   既存の木造建築物の柱または梁に請求項１〜５のいずれかに記載の金具を固定し、
   上記金具を介して所定の大きさの補強用の板材を取り付けてなる補強構造。
7. 上記板材は、該板材を取り付けるための枠体を具備する下地架材を介して取り付けられている
   請求項６記載の補強構造。
8. 上記下地架材は、
   上記金具における上記離隔部の少なくとも一部を覆って、該金具を介して木造建築物に固定される
   請求項７記載の補強構造。
9. 上記下地架材は、上記木造建築物が設立されている地面に埋設される基礎補強部をその下端部分に有する
   請求項６〜８のいずれかに記載の補強構造。
   

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