JP3128720U - 木造躯体に取付ける木質部材を用いた耐震開口フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】 既存及び新築の木造建築物における耐力壁のアンバランスの解消と建物全体の耐震性の向上を図るため、窓用等の開口部の耐力壁化を木質Ｉ型部材の部材を用いた耐震開口フレームにて行う。
【解決手段】 木質部材を用いた耐震開口フレームが、木造躯体の開口部に、当該開口部の表面に組み合わせ上体で、又は、当該開口部の内側に組込む上体で取付けられることを特徴とした耐震開口フレームを提供する。
【選択図】図２２

Description

本発明は、木造躯体の開口部を耐震補強するために取付ける、木質部材を用いた耐震開口フレームに関するものである。

既存及び新築の木造建築物における耐力壁のアンバランスの解消と建物全体の耐震性の向上を図るため、新規な発想で開口部を耐力壁化とする木質部材を用いた耐震開口フレームを提供する。これにより、必要最低限の壁倍率・床倍率でバランスの取れた耐力壁の配置を可能とするものである。

既存建築物の耐震補強工事や新築工事における開口部の補強は多種、多用の素材、手法が用いられてきたが、従来の技術では大がかりで、頑強な鋼鉄製のものなどが多く、取付け補強工事に労力と費用が多く必要とされている。
既存、新築建築物のいずれにも適用可能な耐震開口補強技術は少ない。
（例えば、特許文献１参照）
特許第２９４６２９９号公報

土台や横架材と、土台や横架材上に並立された左右の柱と、左右の柱の上面に横架された胴差や桁で形成された出入り口などに使用する正面方形の開口部、あるいはマグサで形成された窓などに使用する正面方形の開口部に、当該開口部に取付けられる耐震開口フレームは、内方に向けてＬ字状に四分割して構成された左上Ｌ字状枠と左下Ｌ字状枠、右上Ｌ字状枠と右下Ｌ字状枠で構成され、正面方形にピン接合されて取付けられていた。
しかし、内方に向けてＬ字状に四分割して構成された左上Ｌ字状枠と左下Ｌ字状枠、右上Ｌ字状枠と右下Ｌ字状枠の製造を、二つの直材であるＩ型部材で直角に接合してＬ字状枠にする場合、製造・加工に時間と費用を要し、材料のロスも多かった。
しかも、Ｌ字状枠を製造する場合、一つの開口部に上下及び左右対称となる４個のＬ字状枠が必要であった。
さらに、上下及び左右対称となるＬ字状枠どうしの中間部での接合のための加工が、互いに組み合わせてピンを打込み接合する、又はＬ字状枠どうしの接合のための引張り金具を用いて接合するため、加工、組立てに時間と費用を要していた。
また、平成１５年３月に独立法人建築研究所主催の「木造住宅の耐震補強構法技術コンペ」で耐震開口フレームが国土交通省大臣賞を受賞した経緯の中で、そのコンペの応募書類の中に、Ｌ字状枠以外に新たなアイテムとしてＩ型枠の耐震開口フレームも記載し、上記課題を想定して応募している。

このようなことから、本発明は下記のことができるものを提供しようとするものである。

請求項１記載の発明は、土台や横架材と、土台や横架材上に並立された左右の柱と、左右の柱の上に横架された胴差や桁で形成された出入り口などに使用する正面方形の開口部、あるいはマグサで形成された窓などに使用する正面方形の開口部に、当該開口部を耐震補強するために取付けられる木質部材から構成されていることを特徴とする、木造躯体に取付ける耐震開口フレームである。

請求項２記載の発明は、土台や横架材と、土台や横架材上に並立された左右の柱と、左右の柱の上に横架された胴差や桁で形成された出入り口などに使用する正面方形の開口部、あるいはマグサで形成された窓などに使用する正面方形の開口部に、当該開口部の外側に組み合わせ状態で取付けられた耐震開口フレームから構成され、
当該耐震開口フレームは、左右縦枠材の木質Ｉ型部材と、上下横枠材の木質Ｉ型部材と、これらを連結するコーナー部の接合部から構成されているこ七を特徴とする木造躯体の外側に取付ける耐震開口フレームである。

請求項３記載の発明は、土台や横架材と、土台や横架材上に並立された左右の柱と、左右の柱の上に横架された胴差や桁で形成された出入り口などに使用する正面方形の開口部、あるいはマグサで形成された窓などに使用する正面方形の開口部に、当該開口部の内側に組み込む状態で取付けられた耐震開口フレームから構成され、
当該耐震開口フレームは、左右縦枠材の木質Ｉ型部材と、上下横枠材の木質Ｉ型部材と、これらを連結するコーナー部の接合部から構成されていることを特徴とする木造躯体の内側に組み込む状態で取付ける耐震開口フレームである。

請求項１ないし請求項２記載の耐震開口フレームにおいて、左右木質Ｉ型部材と、上下木質Ｉ型部材と、これらを連結するコーナー部の接合部材が繊維シートと接着剤から構成されていることを特徴とする木造躯体の外側に取付ける耐震開口フレームとすることができる。さらに、木質Ｉ型部材接合部の四隅コーナー部に、あらかじめ繊維シート接着による補強したものの上から、さらに繊維シートの方向を変えて繊維シート接着によるさらなる補強も可能とする。

また、請求項１ないし請求項２記載の耐震開口フレームにおいて、左右木質Ｉ型部材と、上下木質Ｉ型部材と、これらを連結するコーナー部の接合部が鋼板から構成されていることを特徴とする木造躯体外側に取付ける耐震開口フレームとすることもできる。

さらに、請求項１ないし請求項２の耐震開口フレームにおいて、当該正面方形の開口部の外側に組み合わせ状態で取付け、ラグスクリュウボルト及び木ビスで木造躯体の外側に固定されることを特徴とする耐震開口フレームである。

請求項１ないし請求項３記載の耐震開口フレームにおいて、左右木質Ｉ型部材と、上下木質Ｉ型部材と、これらを連結するコーナー部接合部が繊維シートと接着剤から構成されていることを特徴とする木造躯体の内側に組み込む状態で取付ける耐震開口フレームである。さらに、木質Ｉ型部材の接合部の四隅コーナー部に、あらかじめ繊維シート接着による補強したものの上から、さらに繊維シートの方向を変えて繊維シート接着によるさらなる補強も可能とする。

また、請求項１ないし請求項３記載の耐震開口フレームにおいて、左右木質Ｉ型部材と、上下木質Ｉ型部材と、これらを連結するコーナー部接合部が丸鋼にメネジ加工した引張金物と引張ボルトから構成されていることを特徴とする木造躯体の内側に組み込む状態で取付ける耐震開口フレームとすることができる。

さらに、請求項１ないし請求項３記載の耐震開口フレームにおいて、当該正面方形の開口部の内側に組み込む状態で取付け、ラグスクリュウボルトを用いて木造躯体内に固定されることを特徴とする木質耐震開口フレームである。

１．木質Ｉ型部材を用いた耐震開口フレームを、従来より簡単に構造躯体に取付けることができるため、短時間で耐震開口補強工事が行える。
２．新築・改修工事にも従来より簡単に適応可能である。
３．既存開口部が耐力壁となるよう耐震開口フレームの木質Ｉ型部材の接合コーナー部が剛となるよう引張ボルトやラグスクリューボルトなどを用いてコーナー接合部を構成することができる。
４．さらに、木質Ｉ型部材の接合コーナー部に炭素・ガラス・アラミド等のシート状の繊維による接着補強することも可能とするため、コーナー部の剛性度を高めることができる。
５．耐震開口フレームの躯体への止め付けは、ラグスクリュー等を用いることで取付けが容易となる。
６．木質Ｉ型部材をプレカット工場等にて量産することにより製品コストを低く抑えられる。
７．狭小地の間口の小さい住宅や、店舗建築物などの大開口を有する建物に木質Ｉ型部材を用いた耐震開口フレームを用いることで、改正建築基準法により耐力壁のバランスが取れず、木造建築が不可能とされた建物も木造構造で可能となる。
８．床面の吹き抜けや屋根面の天窓等により水平剛性が低下する場合にも適用可能とする。
９．既存建築物及び新築物件への対応する手段として本耐震開口フレームに適合した新規格品サッシ、玄関等にて適応する。また、新築の場合、普及規格サイズのサッシ、玄関等に合わせた構造躯体と本耐震開口フレームの構成とし、左右の柱を木質Ｉ型部材の幅分逃がして適応することも可能としている。
１０．本耐震開口フレームは木質Ｉ型部材を用いた躯体の外付け及び内付けにて取付けられる耐震開口フレームである。従って木造躯体の仕様や外壁の仕様により自由に選択できるものとする。また、開口幅に適合するように工場であらかじめ正面方形に接合組み合わせ、補強したものを現場で取付けることも可能としている。
１１．サッシ等の取付ける開口部を耐力壁化を図るために、木質の集成材やＬＶＬ等による木質Ｉ型部材を繊維シート接着や引張ボルトなどで組み合わせたフレームを開口部の内側又は外側にラグスクリュー等にて木造躯体に取付けることも可能としている。
１２．さらに、木質Ｉ型部材の接合部の四隅コーナー部に、あらかじめ繊維シート接着による補強したものの上から、さらに繊維シートの方向を変えて繊維シート接着によるさらなる補強も可能としている。

実施の形態について図面を参照して説明する。

１は、木造躯体である。
２は、正面方形の開口部２である。
３は、請求項１ないし請求項２記載の耐震開口フレームである。（図１〜図１１）
３イは、他の実施例の請求項１ないし請求項２記載の耐震開口フレームである。（図１２〜図１５）
４は、請求項１ないし請求項３記載の耐震開口フレームである。（図１６〜図３５）

本考案の木造躯体外付け耐震開口フレーム３は、土台や横架材１Ｃと、土台や横架材上に並立された左右の柱１Ａ、１Ｂと、左右の柱の上に横架された胴差や桁１Ｄで形成された出入り口などに使用する正面方形の開口部２、あるいはマグサ（図示省略）で形成された窓などに使用する正面方形の開口部２に、当該開口部に取付けられる木質Ｉ型部材３Ａ、３Ｂ、Ｃ３、３Ｄから構成されていることを特徴とする木造躯体１に外付けで取付けるように構成されている。

外付け耐震開口フレーム３は、木質の左右縦枠材の木質Ｉ型部材３Ａ、３Ｂと、上下横枠材の木質Ｉ型部材３Ｃ、３Ｄと、これらを連結するコーナー部接合部３Ｅから構成されている。

外付け耐震開口フレームにおいて、左右木質Ｉ型部材３Ａ、３Ｂと、上下木質Ｉ型部材３Ｃ、３Ｄと、これらを連結するコーナー部接合部３Ｅが繊維シート３Ｆ１と接着剤から構成されている。（図５）
さらに、木質Ｉ型部材接合部の四隅コーナー部に、あらかじめ繊維シート３Ｆ１接着による補強したものの上から、さらに繊維シートの方向を変えて繊維シート３Ｆ２接着によるさらなる補強も可能としている。（図６）

また、外付け耐震開口フレーム３において、左右木質Ｉ型部材３Ａ、３Ｂと、上下木質Ｉ型部材３Ｃ、３Ｄと、これらを連結するコーナー部接合部３Ｅが鋼板Ｌ字状に折り曲げられた３Ｇ１を外側と内側から取付けられ、または、正面Ｌ字状の鋼板３Ｇ２が正面より取付けられ、または、正面Ｌ字状でコーナー部が直角に折り曲げられた鋼板３Ｇ３が取付けられたことを特徴とした構成となっている。（図７、図８、図９）

外付け耐震開口フレーム３の取付けは、当該正面方形の開口部２の表面に組み合わせ状態で、ラグスクリュウボルト３Ｈ及び木ビス３１を用い、木造躯体の外側に固定されることを特徴とする耐震開口フレーム３である。（図３、図４）

本考案の木造躯体内付け耐震開口フレーム４は、左右木質Ｉ型部材４Ａ、４Ｂと、上下木質Ｉ型部材４Ｃ、４Ｄと、これらを連結するコーナー部接合部４Ｅが繊維シート４Ｆ１と接着剤から構成されている。（図１６〜図１９）
さらに、木質Ｉ型部材接合部の四隅コーナー部に、あらかじめ繊維シート４Ｆ１接着による補強したものの上から、さらに繊維シートの方向を変えて繊維シート４Ｆ２接着によるさらなる補強も可能としている。（図２０、図２１）

また、内付け耐震開口フレーム４において、左右木質Ｉ型部材４Ａ、４Ｂと、上下木質Ｉ型部材４Ｃ、４Ｄと、これらを連結するコーナー部接合部４Ｅが丸鋼にメネジ加工した引張金物４Ｇ１と引張ボルト４Ｇ２から構成されている。（図２２〜図２７）
また、図２８に示す引張金物４Ｇ１は丸鋼以外の丸パイプにメネジ加工したもので、図２９に示す引張金物４Ｇ１は丸鋼以外のコの字鋼板加工したものにメネジ加工やナット溶接（図示省略）した他の実施例を示す。

また、内付け耐震開口フレーム４において、左右木質Ｉ型部材４Ａ、４Ｂと、上下木質Ｉ型部材４Ｃ、４Ｄと、これらを連結するコーナー部接合部４Ｅが丸鋼にメネジ加工した引張金物４Ｇ１と引張ボルト４Ｇ２から構成したものに繊維シート４Ｆ１と接着剤を用いて補強も可能としている。（図３０〜図３３）
さらに繊維シートの方向を変えて繊維シート４Ｆ２接着によるさらなる補強も可能としている。（図示省略）

内付け耐震開口フレーム４の取付けは、当該正面方形の開口部２の内側に組み込む状態で、ラグスクリュウボルト４Ｈを用いて木造躯体内に固定されることを特徴とする耐震開口フレーム４である。

内付け耐震開口フレーム４の他の実施例として、図３４に示す床のない吹き抜けや階段などの開口部２の内側に組み込む状取付け床面の剛性度を高めたり、図３５に示す屋根に設ける天窓などの開口部２の内側に組み込む状取付け屋根面の剛性度を高めることも可能としている。

１．本来耐震性が無いとされた開口部の耐震性能化が図れる。
２．開口幅に適合した種類の商品化を図ることにより、既存普及規格のサッシ、建具や、新規格寸法の開口商品をそのまま利用可能となる。
３．従来の開口部を除いた耐力壁配置手法での潜在的アンバランスによる「建物のねじれ」を抑制できる。
４．開口部耐力壁により全体のバランスが改善され、既存耐力壁の低倍率化が可能となり、耐力壁の取り付く柱の引き抜き力が軽減され、引っ張り接合金物（ホールダウン金物）が軽微化又は無設置の可能性を有する。
５．本フレームを開口部に設け開口耐力壁化することにより、耐力壁が計画的に分散、配置できるので床の剛性度の低減が可能となる。
６．窓等の開口部の他、車庫・店舗等の大開口部や、アパート界壁や長スパンとなる大部屋の耐震化・たわみ補強も可能となり、阪神・淡路大震災で大きな問題となった大開口部の破壊での建物倒壊による居住者の圧死が抑制可能となる。
７．本フレームが木質材で構成されているので現場での納まり、変更が部材の交換や切断加工等により即座に対応できる。
８．既存建物の場合、居住したまま耐震改修工事が可能となる。
９．本フレームの躯体取付けが容易であることより、古くなった建物から取り外し再利用も可能となる。
１０．本開口フレームは建物の水平面等（床・屋根・天井面）の開口部、つまり床面では床下収納庫、掘りごたつ、吹き抜け等の開口や、屋根・天井面での吹き抜け、天窓、天井収納階段等の開口部での耐震向上と水平剛性を保つことも可能となる。

本考案の分解斜視図である。 本考案の取付け斜視図である。 本考案の正面図である。 本考案の側面図である。 左接合部の拡大斜視図である。 左接合部の拡大斜視図である。 左接合部の拡大斜視図である。 左接合部の拡大斜視図である。 左接合部の拡大斜視図である。 本考案の分解斜視図である。 本考案の分解斜視図である。 本考案の他の実施例の分解斜視図である。 本考案の他の実施例の取付け斜視図である。 本考案の他の実施例の正面図である。 本考案の他の実施例の側面図である。 本考案の分解斜視図である。 本考案の正面図である。 本考案の側面図である。 本考案の斜視図である。 本考案の分解斜視図と右接合部の拡大斜視図である。 本考案の斜視図である。 本考案の分解斜視図である。 本考案の取付け斜視図である。 本考案の正面図である。 本考案の側面図である。 本考案の斜視図である。 本考案の右接合部の拡大斜視図である。 本考案の右接合部の拡大斜視図である。 本考案の他実施例の右接合部の拡大斜視図である。 本考案の分解斜視図である。 本考案の正面図である。 本考案の側面図である。 本考案の斜視図である。 本考案の他の実施例の斜視図である。 本考案の他の実施例の斜視図である。

符号の説明

１ 木造躯体
１Ａ 左柱
１Ｂ 右柱
１Ｃ 土台や横架材
１Ｄ 胴差や桁
２ 開口部
３ 外付け耐震開口フレーム
３Ａ 左枠
３Ｂ 右枠
３Ｃ 下枠
３Ｄ 上枠
４ 内付け耐震開口フレーム
４Ａ 左枠
４Ｂ 右枠
４Ｃ 下枠
４Ｄ 上枠
Ｅ 接合部
Ｆ 繊維シート
Ｇ コーナー部接合金物
Ｈ ラグスクリュー

Claims (3)

1. 土台や横架材と、土台や横架材上に並立された左右の柱と、左右の柱の上に横架された胴差や桁で形成された出入り口などに使用する正面方形の開口部、あるいはマグサで形成された窓などに使用する正面方形の開口部に、当該開口部を耐震補強するために取付けられる木質部材から構成されていることを特徴とする、木造躯体に取付ける耐震開口フレーム。
2. 土台や横架材と、土台や横架材上に並立された左右の柱と、左右の柱の上に横架された胴差や桁で形成された出入り口などに使用する正面方形の開口部、あるいはマグサで形成された窓などに使用する正面方形の開口部に、当該開口部の外側に組み合わせ状態で取付けられた耐震開口フレームから構成され、
   当該耐震開口フレームは、左右縦枠材の木質Ｉ型部材と、上下横枠材の木質Ｉ型部材と、これらを連結するコーナー部の接合部から構成されていることを特徴とする木造躯体の外側に取付ける耐震開口フレーム。
3. 土台や横架材と、土台や横架材上に並立された左右の柱と、左右の柱の上に横架された胴差や桁で形成された出入り口などに使用する正面方形の開口部、あるいはマグサで形成された窓などに使用する正面方形の開口部に、当該開口部の内側に組み込む状態で取付けられた耐震開口フレームから構成され、
   当該耐震開口フレームは、左右縦枠材の木質Ｉ型部材と上下横枠材の木質Ｉ型部材と、これらを連結するコーナー部の接合部から構成されていることを特徴とする木造躯体の内側に組み込む状態で取付ける耐震開口フレーム。

Images