JP2020111987A - Earthquake resistant wooden disaster prevention shelter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造耐震シェルターの建築構造に係る技術で、特に側面柱構造における接合用治具により接合され剛性の高い強化建築構造に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a building structure of a wooden seismic resistant shelter, and particularly to a reinforced building structure that is joined by a joining jig in a side pillar structure and has high rigidity.
平成７年に発生した阪神・淡路大震災では、地震による直接的な原因での死者数は約５５００人で、そのうちの約９割もの人が住宅・建築物の倒壊等による圧迫死であったと推定されている。マグニチュード７．３の地震が東京湾北部で起こった場合、約１１万棟が全壊、約３３万棟が半壊すると予想されている。直下型の地震が来たら身動きすることも困難である。このような状況の中で、地震による木造住宅の倒壊から自分や家族の命を守るためには、耐震強度の十分な耐震シェルターが注目を浴びている。 In the 1995 Great Hanshin-Awaji Earthquake, it was estimated that there were about 5,500 deaths directly due to the earthquake, and about 90% of them were pressure deaths due to collapse of houses and buildings. Has been done. If a magnitude 7.3 earthquake hits the northern part of Tokyo Bay, it is expected that about 110,000 buildings will be completely destroyed and about 330,000 will be half destroyed. It is difficult to move in the event of a direct earthquake. Under such circumstances, seismic resistant shelters with sufficient earthquake resistance have attracted attention in order to protect the lives of oneself and family from the collapse of wooden houses due to an earthquake.
一般に、従来のシェルター部屋を有する木造家屋としては、木造り建屋の一間に鋼製柱・梁等からなる鋼製地震シェルターを構築して、地震時に建屋が倒壊しても、この中に避難した人を守り、数日間の生活を保障できるものがあった（特許文献１：特開平８−３１２１９３号公開公報）。 しかし、前記従来のシェルター部屋は、鋼製構造であるため、これを収容する木造建屋と違和感があり、木造建屋と調和させようとすると、シェルター部屋を構成する鋼材を外面耐熱加工処理しなければならず、手間やコストがかかるだけでなく、その加工材によって部屋が狭くなる等の問題点がある。 Generally, as a wooden house with a conventional shelter room, a steel seismic shelter consisting of steel columns and beams is constructed between the wooden buildings so that even if the building collapses during an earthquake, evacuation will take place in it. There is a thing which can protect the person who did it and can guarantee the life of several days (patent document 1: Unexamined-Japanese-Patent No. 8-321193 publication). However, since the conventional shelter room has a steel structure, it feels uncomfortable with the wooden building that houses it, and when trying to harmonize with the wooden building, the steel material forming the shelter room must be subjected to an external heat treatment. In addition, it is not only time-consuming and costly, but there is also a problem that the room is narrowed due to the processed material.
一方、木造シェルターにおいては、特許文献２（特開２００９−９７２３５号）に示すように、家屋内に屋根型構造を有する木造シェルターを設置する技術が開示されている。地震などの建屋崩壊においても十分耐えうる耐圧強度を有する木造シェルターには、特許文献２に示すような母屋型構造が必要とされており、立方体型の単純なモノコック構造での木造シェルターには特殊強化金具や梁や多数の筋違い構造が必須と考えられていた。 On the other hand, as for the wooden shelter, as disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-97235), a technique of installing a wooden shelter having a roof-type structure inside a house is disclosed. A wooden shelter having sufficient pressure resistance to withstand a building collapse such as an earthquake requires a purlin-type structure as shown in Patent Document 2, and is special for a wooden shelter with a simple cubic monocoque structure. It was thought that strengthening metal fittings, beams, and many bracing structures were essential.
近年、住宅等の建築物に対する要求が多様化し、種々の建築工法が取り入れられるとともにそれに適応する建築部材として多種のパネルが開発されている。特に小屋組は複雑な構造をなし施工に手間がかかるとともに、屋根を支持し応力に耐えうる強度が要求されている。従来の小屋組も種々の技術が開発されている。 In recent years, demands for buildings such as houses have been diversified, various construction methods have been adopted, and various types of panels have been developed as building members adapted thereto. In particular, the roof structure has a complicated structure and is laborious to construct, and is required to support the roof and to withstand the stress. Various techniques have been developed for the conventional shed construction.
例えば、特許文献３（特開平９−３２１８０号）に開示されているように、小屋パネル、妻パネルには、ホームコネクター工法（「ホームコネクター」は商標登録第３１８３２６１号である。以下これに準ずる。）が用いられている。しかし、特許文献においては、ホームコネクター工法は、強度を必要とする妻パネルにおいて使用する有効な工法として技術開示されており、火災等においはて木材内部のホームコネクターが炭化された木材内部に留まり、強度保持し、倒壊を免れる旨の技術開示のみにとどまっている。 For example, as disclosed in Patent Document 3 (JP-A-9-32180), a home connector method is used for a shed panel and a wife panel (“home connector” is trademark registration No. 3183261. The same applies hereinafter. .) is used. However, in the patent document, the home connector construction method is technically disclosed as an effective construction method to be used in the wife panel that requires strength, and the home connector inside the timber stays inside the carbonized timber in a fire or the like. , The technology is disclosed only to maintain strength and avoid collapse.
ホームコネクター工法は、木造建築において、木材を美しく、強く、簡単に接合する接合技術である。具体的には、接合すべき木材にドリルで穴を開け、中空式のボルトに似た接合金物を挿入し、木材とホームコネクター間の隙間を接着剤で完全に充填することにより、木材と木材をガタ無く接合す技術である。詳細は、「発明を実施するための形態」において図面と共に後述する。 The home connector method is a joining technology that joins timbers beautifully, strongly and easily in wooden construction. Specifically, by drilling holes in the wood to be joined, inserting a metal fitting similar to a hollow bolt, and completely filling the gap between the wood and the home connector with an adhesive, It is a technology that joins without backlash. The details will be described later with reference to the drawings in "Description of Embodiments".
ホームコネクター自体は木材内部に収納されるため、金物の露出が一切なく、意匠を損なうことがない。また、ホームコネクター工法は、ホームコネクター１本当たりの接合耐力が明確に数値化できることにより、これまで不明瞭とされてきた木造建築物の構造計算を単純明瞭化することができる。 The home connector itself is stored inside the wood, so there is no metal exposed and the design is not compromised. In addition, the home connector method can simplify the structural calculation of a wooden building, which has been unclear until now, because the joining strength per home connector can be clearly quantified.
上述したように、屋内設置を必要とする耐震木造シェルターには、複雑な母屋型構造は適さず、また、母屋型構造の耐圧強度保持のためのホームコネクター工法も十分な解決技術の提供には至っていないことがわかる。 As mentioned above, a complicated purlin-type structure is not suitable for earthquake-resistant wooden shelters that need to be installed indoors, and the home connector construction method for maintaining the compressive strength of the purlin-type structure is not enough to provide a solution technology. You can see that it has not arrived.
本発明の課題は、家屋内設置を目的とした耐震木造シェルターであって、応力（引張、せん断、曲げ）強度が十分確保されており、耐震性にも優れ、防炎性、防煙性を有する木造シェルターであって、小形・軽量化、簡便で短期工事設置が可能であり、日常生活に対応できる汎用性の高い、且つ窓などの開口部・採光部を有する耐震木造防災シェルターを開発し提供することである。加えて、簡易性、運搬容易性、コスト性及び効率性を兼ね備えた耐震木造防災シェルターを提供することにある。 An object of the present invention is an earthquake-resistant wooden shelter intended for installation in a house, with sufficient stress (tensile, shear, bending) strength secured, excellent earthquake resistance, flame resistance and smoke resistance. A wooden shelter that has a small size, light weight, is easy to install in a short period of time, can be installed in a short period of time, is versatile enough to support daily life, and has developed an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter with openings such as windows and a daylighting section. Is to provide. In addition, it is to provide an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter that is simple, easy to transport, cost effective and efficient.
本発明は、家屋内設置を目的とした耐震木造シェルターであって、応力（引張、せん断、曲げ）強度が十分確保されており、耐震性にも優れ、防炎性、防煙性を有すること。そして、安価であること。簡便で短期工事であること。汎用性が高いものであること。日常生活に対応しており、窓などの開口部又は採光部があり、小形・軽量化されている耐震木造シェルターであることを企図して考案された。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is an earthquake-resistant wooden shelter intended for installation in a house, and has sufficient stress (tensile, shear, bending) strength, excellent earthquake resistance, flame resistance, and smoke resistance. .. And be cheap. Simple and short-term construction. It must be highly versatile. It was designed with the intention of being a small, lightweight earthquake-resistant wooden shelter that is compatible with everyday life and has windows and other openings or daylighting sections.
かかる課題を解決するため、本発明に係る耐震木造防災シェルターは、立方体型のモノコック構造を有する耐震木造防災シェルターであって、縦柱及び天上梁及び床梁の接続構造において、ホームコネクター接続構造を有することを特徴とする。 In order to solve such a problem, the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention is an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter having a cubic monocoque structure, and in a connection structure of a vertical column, a ceiling beam and a floor beam, a home connector connection structure is provided. It is characterized by having.
また、本発明に係る耐震木造防災シェルターは、立方体型のモノコック構造を有する木造防災シェルターであって、一つ以上の側面に、相並行する縦柱２本と前記縦柱２本の上部に接続する天上梁と前記縦柱２本の下部に接続する床梁を具備し、前記縦柱２本の上部に接続する天上梁と前記縦柱２本の下部に接続する床梁の各接続構造において、ホームコネクター接続構造を有する態様をとることもできる。 In addition, the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention is a wooden disaster prevention shelter having a cubic monocoque structure, and is connected to one or more side surfaces on two parallel vertical columns and on top of the two vertical columns. In each connection structure of a ceiling beam and a floor beam connected to the lower part of the two vertical columns, a ceiling beam connected to the upper part of the two vertical columns and a floor beam connected to the lower part of the two vertical columns. It is also possible to adopt a mode having a home connector connection structure.
モノコック構造とは、応力外皮構造とも呼ばれ、車体、機体の外板に応力を受け持たせる構造のことを言い、本発明の場合、略立方体型の外形を形つくる木製枠組及び貼付け板を指している。耐震木造防災シェルターとして機能するためには、このモノコック構造において十分な耐震性、応力（引張、せん断、曲げ）強度を確保し、内部の空間を安全空間として守らなければならない。 The monocoque structure is also called a stress skin structure, and refers to a structure in which the outer plate of the vehicle body or the airframe is subjected to stress.In the case of the present invention, it refers to a wooden frame and a sticking plate that form a substantially cubic outer shape. ing. In order to function as an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter, it is necessary to secure sufficient earthquake resistance and stress (tensile, shear, bending) strength in this monocoque structure, and to protect the internal space as a safety space.
特に、前述の耐震性、応力（引張、せん断、曲げ）強度を確保する部分は、略立方体型モノコック構造における４箇所の縦柱部（縦辺部）の、各１本の縦柱と各２本の天井梁と各２本の床梁で構成させる継手部であるが、本発明に係る耐震木造防災シェルターは、それらの接続部である継手部に、強度の強いホームコネクター接続構造を有することを特徴としている。 In particular, the portions that secure the above-mentioned earthquake resistance and stress (tensile, shearing, bending) strength are each one vertical column and each two vertical columns (vertical sides) of four locations in the substantially cubic monocoque structure. It is a joint portion composed of two ceiling beams and two floor beams, but the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention has a joint portion that is a connection portion thereof with a strong home connector connection structure. Is characterized by.
ホームコネクター接続構造については後述するが、上記接続部である継手部に金具である羽子板ボルト板や、はり、を用いることは、工事費や部品費がかさみコストアップにつながる。また外観上表面に現れる羽子板ボルトなどの金具板や、はりは、意匠を損なう上に、火災時は金属であるため高温化し熱橋となって火災の発生と延焼を誘導するがゆえに外表面に金物が露出する継手は避難シェルターとしては適さない。 Although the home connector connection structure will be described later, using a battledore bolt plate, which is a metal fitting, or a beam for the joint portion, which is the connection portion, leads to an increase in construction costs and parts costs, leading to an increase in costs. In addition, metal plates such as battledore bolts and beams that appear on the surface of the exterior and beams are damaged on the design, and since they are metal at the time of a fire, they become a heat bridge and induce a fire and spread of fire. Joints with exposed hardware are not suitable as evacuation shelters.
本発明に係る耐震木造防災シェルターは、上記モノコック構造に更に追加して、一つ以上の側面に、相並行する縦柱２本を追加し、前記縦柱２本の上部に接続する天上梁と前記縦柱２本の下部に接続する床梁を具備し、前記縦柱２本の上部に接続する天上梁と前記縦柱２本の下部に接続する床梁の各接続構造において、ホームコネクター接続構造を有する態様を有することもできる。 The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention is further added to the above monocoque structure, two parallel columns are added in parallel to one or more side surfaces, and a ceiling beam is connected to the upper part of the two vertical columns. In each connection structure of a floor beam connected to an upper part of the two vertical columns and a floor beam connected to a lower part of the two vertical columns, a home connector connection is provided. It is possible to have an aspect having a structure.
つまり、上記モノコック構造のみでは確保しきれない耐震性、応力（引張、せん断、曲げ）強度を、シェルター側面（壁部）に２本の縦柱を対（セット）で敷設し、上下梁との継手接続をホームコネクター接続構造で接続することにより、大きな耐震性、応力（引張、せん断、曲げ）強度を確保することを特徴としている。 In other words, seismic resistance and stress (tensile, shear, bending) strength that cannot be secured by the above monocoque structure alone are laid in pairs (sets) with two vertical columns on the side surface (wall part) of the shelter, and with the upper and lower beams. By connecting the joint connection with the home connector connection structure, it is characterized by ensuring large earthquake resistance and stress (tensile, shear, bending) strength.
このシェルター側面（壁部）に２本の縦柱を対（セット）で敷設し、上下梁との継手接続をホームコネクター接続構造で接続する構造を仮に「ＩＩ型構造」と称することとする。ＩＩ型構造（以下同様）をモノコック構造に追加することにより、耐圧強度確保のための従来の母屋構造などは一切不要となる。工費及び資材の大きな削減となる。 The structure in which two vertical columns are laid in pairs (sets) on the side surface (wall portion) of the shelter and the joint connection with the upper and lower beams is connected by the home connector connection structure is tentatively referred to as "II type structure". By adding the II type structure (same below) to the monocoque structure, the conventional purlin structure for securing the pressure resistance becomes unnecessary. This will greatly reduce construction costs and materials.
本発明に係る耐震木造防災シェルターは、前記相並行する縦柱２本が近接し、前記相並行する縦柱２本の間に強化したガラスを敷設した態様をとることもできる。 The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention may have a configuration in which the two parallel columns are close to each other and the reinforced glass is laid between the two parallel columns.
上記のＩＩ型構造の間には、強化したガラス（例えば網入ガラスと普通ガラスのペアガラス）等の設置を追加することにより、シェルター内部への採光効果を得ることができる。快適なシェルター内部での空間を確保することができ、強度補強のみならず意匠上も好ましい形態を同時に確保することができる。つまり内部での生活の快適性を十分確保することができる。そして、例えば木材に杉材等の無垢材を用いた場合は、木材の香りが、内部に留まる人間の感性を癒やす効果が期待できる。 By adding a tempered glass (for example, paired glass of meshed glass and ordinary glass) between the above-mentioned II-type structures, it is possible to obtain a daylighting effect inside the shelter. It is possible to secure a comfortable space inside the shelter, and at the same time, it is possible to secure not only strength reinforcement but also a preferable form in terms of design. That is, it is possible to sufficiently secure the comfort of living inside. Then, for example, when solid wood such as cedar wood is used as wood, the scent of wood can be expected to have an effect of healing the sensitivity of human beings who stay inside.
本発明に係る耐震木造防災シェルターは、建屋内床置き型である態様をとることもできる。ただし屋外設置を除外するものではない。 The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention may also be a floor-standing type in a building. However, this does not exclude outdoor installation.
従来の建屋内防災シェルターは、モノコック構造のみでは耐震性、応力（引張、せん断、曲げ）強度を確保できないため、床下の土台から施工する必要があったが、本発明に係る耐震木造防災シェルターは、モノコック構造に加えて更に上記ＩＩ型構造を有するため耐震性、応力（引張、せん断、曲げ）強度が非常に優れ、略立方体型のモノコック構造のまま建屋内の床上に設置することができる。建屋の崩壊を考慮してもモノコック構造がそのまま維持できる。加えて２階以上の床置きに対しては高潮などの災害にも対応できる。 Since the conventional building disaster prevention shelter cannot secure seismic resistance and stress (tensile, shear, bending) strength only with the monocoque structure, it was necessary to construct from the basement under the floor, but the earthquake resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention is In addition to the monocoque structure, since it has the above-mentioned type II structure, it is extremely excellent in earthquake resistance and stress (tensile, shearing, bending) strength, and can be installed on the floor in the building as it is in a substantially cubic type monocoque structure. The monocoque structure can be maintained even if the building collapse is considered. In addition, it is possible to deal with disasters such as high tides by placing the floor above the 2nd floor.
また、本発明に係る耐震木造防災シェルターは、ホームコネクターの耐震性能及び応力強度が数値把握できているため、ホームコネクター接続構造におけるホームコネクターの使用位置、使用数、ＩＩ型構造の位置、数によって、耐震木造防災シェルター全体の耐震性能及び応力（引張、せん断、曲げ）強度を予め計算設計することができる。ＩＩ型構造の柱間隔や縦柱のサイズなどは構造計算設計のうちの選択事項に過ぎない。 In addition, since the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention can numerically grasp the earthquake-resistant performance and the stress strength of the home connector, it can be determined by the use position of the home connector in the home connector connecting structure, the number of uses, the position of the type II structure, and the number. , It is possible to pre-calculate and design the seismic performance and stress (tensile, shear, bending) strength of the whole earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter. The column spacing and vertical column size of the type II structure are only choices in structural calculation design.
つまり予め予想される震災の負荷を設定し、その負荷に耐えうる耐震性能及び応力（引張、せん断、曲げ）強度を試算し強度設計することができるため、理に適った耐震木造防災シェルターを提供することができる。震災の負荷に見合った製造コストで設計が可能であるため、過剰な資材及び施工コストを省くことができる。 In other words, it is possible to set the expected earthquake load, estimate the seismic performance and stress (tensile, shear, bending) strength that can withstand the load, and design the strength. Can be provided. Since it is possible to design at a manufacturing cost commensurate with the load of the earthquake, it is possible to save excessive materials and construction costs.
本発明に係る耐震木造防災シェルターは、略モノコック構造で覆われた外形を有し、外壁は当然ながら防炎及び防煙材、防炎強化したガラス等で密閉されるため、内部は防炎及び防煙機能を確保された半気密シェルターとなる。換気用設備が簡易動力と共に内部に確保されていれば長期間の内部牢城が可能となり、震災時に救助が駆けつけるまで安全に内部にとどまることが可能となる。 The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention has an outer shape covered with a substantially monocoque structure, and the outer wall is naturally sealed with flameproof and smokeproof materials, flameproof reinforced glass, etc. It becomes a semi-airtight shelter with a smokeproof function. If ventilation facilities are secured inside along with simple power, it will be possible to use the internal prison for a long period of time, and it will be possible to stay inside safely until rescue arrives in the event of an earthquake.
本発明に係る耐震木造防災シェルターは、略立方体型のモノコック構造の外壁又は内壁に鉛板を敷設し、対放射線防護機能を具備する態様をとることもできる。そして、アルミニウム箔で覆えば電磁波遮断の機能をも具備することができる。 The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention may have a mode in which a lead plate is laid on the outer wall or the inner wall of the substantially cubic monocoque structure to have a radiation protection function. If it is covered with aluminum foil, it can also have a function of blocking electromagnetic waves.
本発明に係る耐震木造防災シェルターは、以上の基本的機能を具備するものであるから、構造が安定していて、組み立作業性もよい。ホームコネクター工法であるため、接合部の加工が極めて容易であるため、短時間に設置することができ、高度な技術も必要としない。接着剤の充填確認が容易であるため、品質、強度のバラツキがなく、施工業務の負担を軽減することができる。つまりコストパフォーマンスの高い耐震木造防災シェルターと言える。 Since the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention has the above basic functions, it has a stable structure and good assembling workability. Since it is a home connector method, it is extremely easy to process the joint, so it can be installed in a short time and does not require advanced technology. Since it is easy to confirm the filling of the adhesive, there is no variation in quality and strength, and the burden of construction work can be reduced. In other words, it can be said that it is an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter with high cost performance.
本発明に係る耐震木造防災シェルターは、好ましい形状や大きさを示し耐火性材料を例示したが、特に大きさや形状、材質などを限定するものではない。それらは、従来の技術によって可能な形態をとってもよいことは言うまでもない。 The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention shows a preferable shape and size and exemplifies the refractory material, but the size, shape and material are not particularly limited. It goes without saying that they may take any form possible by conventional techniques.
本発明に係る耐震木造防災シェルターは、略立方体型のモノコック構造を有する耐震木造防災シェルターであって、上述した事項には様々な形態が従来技術から対応できるが、これらは本発明思想に内包されるものであり、また均等的形態においても本発明の技術思想に含まれることは言うまでもない。 The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention is an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter having a substantially cubic type monocoque structure, and various forms can be dealt with from the related art to the matters described above, but these are included in the concept of the present invention. It goes without saying that the technical idea of the present invention is also included in the equivalent form.
このように本発明に係る耐震木造防災シェルターは、家屋内設置を目的とした耐震木造シェルターであって、応力（引張、せん断、曲げ）強度が十分確保されており、耐震性にも優れ、防炎性、防煙性を有する木造シェルターであって、小形・軽量化、簡便で短期工事設置が可能であり、日常生活に対応できる汎用性の高い、且つ窓などの開口部・採光部を有する耐震木造シェルターを提供することができる。また、防水加工した外装材を使用すれば屋外用にも使用することができる。 As described above, the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention is an earthquake-resistant wooden shelter intended for installation in a house, has sufficient stress (tensile, shear, bending) strength secured, and is also excellent in earthquake resistance. A wooden shelter with flame resistance and smoke resistance, which is compact and lightweight, can be installed easily in a short period of time, is versatile enough to support daily life, and has openings such as windows and lighting. An earthquake-resistant wooden shelter can be provided. Further, if a waterproofed exterior material is used, it can be used outdoors.
そして、簡易性、運搬容易性、コスト性及び効率性を兼ね備えた耐震木造シェルターを提供することができる。因みにモデル寸法による外形寸法では屋外設置型となり、小型トラックの荷台に積み込み当該設置ができるコンテナ仕様とすることができる。 Then, it is possible to provide an earthquake-resistant wooden shelter having both simplicity, ease of transportation, cost efficiency, and efficiency. By the way, the external dimensions according to the model dimensions are outdoor installation types, and it is possible to have a container specification that can be loaded on the bed of a small truck and installed.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the range necessary for the explanation for achieving the object of the present invention is schematically shown, and the range necessary for the explanation of the relevant part of the present invention will be mainly explained, and the explanation will be omitted. A known technique is used.
図１は、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターの全体のイメージを示した概念図である。同図に示すように、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターは、略立方体型のモノコック構造を有している。図１は、住宅床１２の上に設置された略立方体型モノコック構造の耐震木造防災シェルター１の右上部分を斜めに切断した形式で外部と内部のイメージを表している。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall image of an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to an embodiment of the present invention has a substantially cubic monocoque structure. FIG. 1 shows an image of the outside and the inside in a form in which the upper right portion of the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter 1 having a substantially cubic monocoque structure installed on the
本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルター１は、地震災害時に耐震性に不安のある住宅内に設置し、主家の崩壊及び落下物からの身体と命を守るためのシェルターである。主に、屋内に設置するが、通常使用は老親の介護室、子供室、趣味室等に使用でき、外装面１１は耐火ボードを標準とするが、防水加工材を施せば屋外での使用も可能となる。
An earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter 1 according to an embodiment of the present invention is a shelter that is installed in a house where there is concern about earthquake resistance during an earthquake disaster and that protects the body and life from the collapse of the main house and falling objects. It is mainly installed indoors, but normally it can be used in nursing rooms for old parents, children's rooms, hobbies, etc. The
主体構造は木材による軸組構造で、土台、柱（縦柱４）、梁（天梁３、床梁５）、桁の全ての接合部には、略直径１８ｍｍの全ネジボルト（ホームコネクター２３）が挿入され、接着剤によって剛接合される。構造軸組材及び内装材は、全て素地の乾燥材で調湿機能がある。架構材はあらかじめ加工され立方体として組み立てられ、外内装材７、１１、が貼り付けられ、半気密空間となる。換気装置を設けて、防火、防煙機能も具備される。
The main structure is a timber frame structure, and all the joints of the foundation, columns (vertical columns 4), beams (ceiling beams 3, floor beams 5) and girders are all screw bolts with a diameter of approximately 18 mm (home connector 23). Is inserted and rigidly joined by an adhesive. Structural structural materials and interior materials are all dry materials of the base material and have a humidity control function. The frame member is preliminarily processed and assembled into a cube, and the outer and
次にホームコネクター工法の説明を記載する。 Next, a description of the home connector construction method will be given.
図２から図７は、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターのホームコネクター工法のイメージを示した概念図である。図２から図７へとホームコネクター工法の概要を工法順に説明する。 2 to 7 are conceptual diagrams showing an image of a home connector construction method for an earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to an embodiment of the present invention. The outline of the home connector construction method will be described in order of construction method from FIG. 2 to FIG. 7.
図２は、接合使用とする木材Ａ・Ｂの接合面に穴を開ける工事を示している。 FIG. 2 shows a construction for making a hole in the joint surface of the timbers A and B to be jointed.
図３は、片方の木材には枝管装着用の溝をルーターで施しておく工事を示している。 Fig. 3 shows a construction in which one of the timbers is provided with a branch pipe mounting groove with a router.
図４は、ホームコネクター（Ｔ型コネクター）を木材Ａ・Ｂで挟み込み、当接させる工事を示している。 FIG. 4 shows a construction in which the home connector (T-type connector) is sandwiched between the timbers A and B and brought into contact with each other.
図５は、枝管２６より専用の接着剤（例えばエポキシ系の加水反応硬化型接着剤）を、電動ガンを用いて加圧注入する工事を示している。
FIG. 5 shows a construction in which a dedicated adhesive (for example, an epoxy-based hydrolysis-curable adhesive) is injected under pressure from the
図６は、接着剤の返流を視認して充填を確認後、枝管２６をはずす工事を示している。
FIG. 6 shows the work of removing the
図７は、枝管用の穴に込栓２７を打ち込んで完了させる工事を示している。
FIG. 7 shows a construction for driving the
図２から図７は、Ｔ型コネクターを用いたホームコネクター工法を図で示したが、Ｔ型コネクターの他に直線型であるＳ型コネクターもある。Ｓ型コネクターでの工法も工事は略同様であるため説明は割愛する。 2 to 7 show a home connector construction method using a T-type connector, there are linear S-type connectors in addition to the T-type connector. The construction method using the S-type connector is almost the same, so the explanation is omitted here.
一般的な工法において、柱などの継手部の接合強度は、羽子板ボルトなどの金具で補強されることが多いが、外観を損ね、且つ金具は火災時に熱橋となり高熱化し発火・延焼の原因となる。 図２から図７に示したように、ホームコネクター工法は、内部に金具コネクターが埋め込まれるため、意匠上の外観を損ねず、金属部品による高熱化発火・延焼を防止することができる。 In general construction methods, the joint strength of joints such as pillars is often reinforced with metal fittings such as battledore bolts, but this deteriorates the appearance and the metal fitting becomes a heat bridge at the time of fire, causing high heat and causing ignition/spreading. Become. As shown in FIGS. 2 to 7, in the home connector method, since the metal fitting connector is embedded inside, the appearance of the design is not spoiled, and the high thermal ignition/spreading due to the metal parts can be prevented.
ホームコネクター工法は、建築物の応力（引張、せん断、曲げ）強度が十分確保されており、耐震性にも優れていることが明白である。また、ホームコネクター構造は、接合部の構造計算が簡単にできるため、応力に応じてコネクターの本数、長さ、口径を変えることで強度のコントロールが自由にできる。 It is clear that the home connector construction method ensures sufficient stress (tensile, shear, bending) strength of the building and is also excellent in earthquake resistance. In addition, since the home connector structure allows easy calculation of the joint structure, the strength can be freely controlled by changing the number, length and diameter of the connectors according to the stress.
図８は、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターのモノコック構造のイメージを示した概念図である。同図は、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターのモノコック構造の骨組みである縦柱４、天梁３、床梁５のみを表している。継手部１３はホームコネクターを用いた構造で強化接合されている。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an image of the monocoque structure of the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the embodiment of the present invention. The figure shows only the
図８における左右側面は、その略中央部に並行する２本の縦柱４とその上部には天梁３、下部には床梁５がホームコネクター接合により、前述のＩＩ型構造部を有している。これにより単純な立方体型モノコック構造に十分な応力（引張、せん断、曲げ）強度と耐震性を付加することができる。
The left and right side surfaces in FIG. 8 have two
図９は、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターのモノコック構造のイメージを示した概念図である。同図は、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルター１の外観イメージを表している。天板２及び外装１１は耐火性ボード材が用いられている。上述のＩＩ型構造部における２本の縦柱４の間には縦長の強化したガラス８を設置し、内部への採光の効果を施すことができる。強化したガラス部８は、例えば、クロスワイヤーガラス６．８ｍｍ（外装側）＋空気層１２ｍｍ＋普通ガラス５ｍｍの複層ガラス（内装側）を嵌め込む構造としても良い。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an image of the monocoque structure of the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the embodiment of the present invention. The figure shows an external image of the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter 1 according to the embodiment of the present invention. A fire resistant board material is used for the top plate 2 and the
本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターのＩＩ型構造部における２本の縦柱４の間隔は特に限定するものではない。意匠上の窓部を重視するのであれば、四角窓状の強化したガラス８を設置することもできる。
The interval between the two
図１０は、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターの図９のＡ−Ａ‘切断面のイメージを示した概念図である。同図に示すように内装においても、壁面中央部のＩＩ型構造部に、例えば杉材を用いた縦柱４を２本平行に設置し、その間に強化したガラス８を敷設することにより内装の意匠を効果的なものにすることができる。杉材は香りがよく、癒やし効果も発揮する。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an image of the cut surface A-A′ of FIG. 9 of the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, even in the interior, two
このように、略立方体型モノコック構造のシェルターには、合掌・トラス構造、羽子板金具等による筋違い（筋交い）強化構造、方杖構造がないため、構造的に耐圧強度が若干不足すると思われるが、木材の素材特性である直行異方性繊維性を生かした使用方法であるため、耐震木造防災シェルターは本発明のホームコネクター構造により、十分耐圧強度を保つことができる。 As described above, the shelter having a substantially cubic monocoque structure does not have a gastric/truss structure, a structure for strengthening the braces (bracings) by the use of battledore fittings, and a cane structure, so it seems that the structural strength is slightly insufficient. Since it is a method of use that takes advantage of the orthogonal anisotropic fiber property that is a material characteristic of wood, the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter can sufficiently maintain the pressure resistance due to the home connector structure of the present invention.
また、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターは、簡単に一部屋だけを耐震化することができる。設置は３日でできる。個室、子供部屋、カラオケルーム、介護室等多様な使い方ができる。耐震強度は耐震階級７で余震があっても大丈夫。主屋の１階に設置するが震災時に２階分が崩れて乗ってきても問題ない強度を有する。もちろん２階以上に設置することもできる。高潮にも耐えうる。 Further, the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the embodiment of the present invention can easily make only one room earthquake-resistant. Installation can be done in 3 days. It can be used in a variety of ways, including private rooms, children's rooms, karaoke rooms, and nursing rooms. Seismic strength is seismic class 7 and it is okay to have aftershocks. It will be installed on the first floor of the main building, but it has enough strength to ride on the second floor collapsed in the event of an earthquake. Of course, it can be installed on the second floor or higher. Can withstand high tides.
本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターは、素材には、無垢の杉材を用いれば、さわやかな香りと調湿性能がある。就寝室とすれば安眠空間となる。外からの延焼に耐え、防炎機能、防煙機能をも備わった換気装置を設置することができる。鉛のシートを貼付すれば放射能防御も可能となる。アルミ箔等を貼付すれば電磁波を遮断することもできる。収納スペース付きであり、水、食料を備えることにより、３〜５日間は牢城できる機能を有する。 The seismic resistant wooden disaster prevention shelter according to the embodiment of the present invention has a refreshing scent and humidity control performance when a solid cedar material is used as a material. A sleeping area provides a good night's sleep. It is possible to install a ventilation device that can withstand the spread of fire from the outside and that also has a flameproof function and a smokeproof function. Radioactivity can also be protected by attaching a lead sheet. Electromagnetic waves can be blocked by attaching aluminum foil or the like. It has a storage space, and by being equipped with water and food, it has the function of being in a prison for 3 to 5 days.
上記のように、本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターは、その形状を略立方体型形状から変形させ自由に選択することができ、その目的に従い機能を発揮することができる。つまり耐震木造防災シェルターは、設置場所に合わせて、大きさ・形状を選択して好都合なものを適合させればよい。 As described above, the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the embodiment of the present invention can be freely selected by deforming its shape from the substantially cubic shape, and can exhibit its function according to its purpose. In other words, the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter can be selected in size and shape according to the installation location to suit the convenience.
本発明の一実施形態に係る耐震木造防災シェルターは、様々な用途に利用することができる。本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。それらの用途別の適した形態は全て本発明の技術思想に含まれるものである。そして、従来技術を用いた均等方法も全て本発明の技術思想に内包されるものである。 The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the embodiment of the present invention can be used for various purposes. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. All the suitable forms for each use are included in the technical idea of the present invention. And, the equalization method using the conventional technique is also included in the technical idea of the present invention.
上述したように、本発明に係る耐震木造防災シェルターは、家屋内設置を目的とした耐震木造シェルターであって、応力（引張、せん断、曲げ）強度が十分確保されており、耐震性にも優れ、防炎性、防煙性を有する木造シェルターであって、小形・軽量化、簡便で短期工事設置が可能であり、日常生活に対応できる汎用性の高い、且つ窓などの開口部・採光部を有する居住性の高い耐震木造シェルターを提供することができる。 As described above, the earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to the present invention is an earthquake-resistant wooden shelter intended for indoor installation, and has sufficient stress (tensile, shear, bending) strength and is also excellent in earthquake resistance. It is a wooden shelter with flameproof and smokeproof properties. It is compact and lightweight, can be installed easily in a short period of time, is versatile enough to be used in daily life, and has openings such as windows and lighting. It is possible to provide an earthquake-resistant wooden shelter having high habitability.
そして、簡易性、運搬容易性、コスト性及び効率性を兼ね備えた耐震木造シェルターを提供することができる。 Then, it is possible to provide an earthquake-resistant wooden shelter having both simplicity, ease of transportation, cost efficiency, and efficiency.
本発明は、震災を前提とした防災シェルターとして記載したが、防災用には限定せず、あらゆるシェルターとしても利用・適用可能である。本願は、各種産業に対しても有益性をもたらすものである。 Although the present invention has been described as a disaster prevention shelter on the premise of an earthquake disaster, the present invention is not limited to disaster prevention shelters and can be used and applied as any shelter. The present application brings benefits to various industries.
１ 耐震木造防災シェルター
２ 天蓋（例えば耐火ボード１２．５ｍｍ貼）
３ 梁及び折（天梁）（例えば杉１０５角）
４ 縦柱（例えば杉１０５角）
５ 床梁
６ 室内天井板
７ 内壁
８ 強化複層ガラス
９ 畳（上蓋式収納）
１０ 床（例えば杉緑甲板３０ｍｍ貼）
１１ 外装（例えば耐火ボード１２．５ｍｍ貼）
１２ 住宅床
１３ 継手部ホームコネクター構造
２０ ホームコネクター構造
２１ 木材Ａ
２２ 木材Ｂ
２３ ホームコネクター
２４ 接着剤注入ガン
２５ 接着剤還流視認
２６ 枝管
２７ 込栓
1 Earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter 2 Canopy (for example, fire-resistant board 12.5 mm pasted)
3 beams and folds (ceiling beams)
4 vertical columns (for example, 105 cedars)
5 Floor beams 6 Interior ceiling plate 7
10 floors (for example, cedar green deck 30mm pasted)
11 Exterior (For example, fireproof board 12.5mm pasted)
12
22 Wood B
23
Claims (6)
縦柱及び天上梁及び床梁の接続構造において、ホームコネクター接続構造を有する耐震木造防災シェルター。 A wooden disaster prevention shelter having a cubic monocoque structure,
Earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter with a home connector connection structure in the connection structure of vertical columns, ceiling beams and floor beams.
一つ以上の側面に、相並行する縦柱２本と前記縦柱２本の上部に接続する天上梁と前記縦柱２本の下部に接続する床梁を具備し、
前記縦柱２本の上部に接続する天上梁と前記縦柱２本の下部に接続する床梁の各接続構造において、ホームコネクター接続構造を有する請求項１に記載の耐震木造防災シェルター。 A wooden disaster prevention shelter having a cubic monocoque structure,
On one or more side surfaces, two vertical columns parallel to each other, a ceiling beam connected to an upper portion of the two vertical columns, and a floor beam connected to a lower portion of the two vertical columns are provided.
The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to claim 1, wherein each of the connection structures of the ceiling beam connected to the upper part of the two vertical columns and the floor beam connected to the lower part of the two vertical columns has a home connector connection structure.
The earthquake-resistant wooden disaster prevention shelter according to any one of claims 1 to 5, wherein a lead plate and/or an aluminum foil is laid on an outer wall or an inner wall of the cubic type monocoque structure.
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