JP3212935U - 木造建築物の開口部を耐震化する外付ｃｌｔ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、開口部を耐力壁化とする木質部材ＣＬＴを用いた外付ＣＬＴ耐震開口フレームを提供する。【解決手段】土台１Ｃや横架材と、土台や横架材上に並立された左右の柱１Ａ、１Ｂと、左右の柱の上面に横架された胴差や桁１Ｄで形成された出入り口や窓などを有する正面方形の開口部２の外側に、Ｌ型部材を正面方形に組み合わせた状態で、木造躯体１の外付け状態で添着されるＣＬＴを用いた外付箱型耐震開口フレーム３であり、内方に向けＬ字状に構成された左上方枠３Ａと左下方枠３Ｂと、右上方枠３Ｃと右下方枠３Ｄと、これらを連結する接合金具３Ｅから構成されている。【選択図】図１

Description

本考案は、新規なＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）を用いて構成する木造躯体の外付ＣＬＴ耐震開口フレームに関するものである。

ＣＬＴは１９９５年頃からオーストリアを中心として発展し、現在では、イギリスやスイス、イタリアなどヨーロッパ各国でも様々な建築物に利用されている。また、カナダやアメリカ、オーストラリアでもＣＬＴを使った高層建築が建てられるなど、ＣＬＴの利用は近年になり各国で急速な伸びを見せている。特に、木材特有の断熱性と壁式構造の特性をいかして戸建て住宅の他、中層建築物の共同住宅、高齢者福祉施設の居住部分、ホテルの客室などに用いられている。
日本では２０１３年１２月に製造規格となるＪＡＳ（日本農林規格）が制定され、２０１６年４月にＣＬＴ関連の建築基準法告示が公布・施行された。これらにより、ＣＬＴの一般利用がスタートしている。

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ＣＬＴ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。

平成２８年３月に閣議決定された「住生活基本計画」の中では既存住宅流通における耐震改修に関する内容が盛り込まれ、中古住宅の建替えやリフォームによる安全で質の高い住宅ストックへの更新を目指している。

また頻発する中・大規模地震に対して、既存住宅の耐震化率向上が急務とされており、耐震補強に関するユーザー意識も高まっている。しかし現状は開口部（窓・ドア）を減らしたくない、他のリフォーム（間取り変更、設備交換など）に費用を充てたいなどの要因により耐震改修が進んでいない。

これらの課題の解消に向けては開口部の耐震化が必須と考え、住まいの快適・デザイン性を損なわずに補強可能とする外付ＣＬＴ耐震開口フレームの提供により安価で簡易な耐震改修や新築時の耐震構造を確立し市場ニーズに応える。

実用新案登録第３０９９９４９号

従来の技術で述べたものにあっては、下記のような問題点を有していた。
１．従来の開口部に躯体組み込みの耐震開口フレームを用いると、開口フレーム枠分を除いた新たな開口しか設けることができず、窓のサッシ等の幅を切り詰め加工が必要となり、コストアップとなる。
２．さらに、店舗・車庫組込の建物における必要壁量不足により建物のアンバランスによる偏心率を悪くさせている。この偏心率の改善を図るためには耐力壁の高倍率化が必要となる。
３．高倍率耐力壁の取り付く柱の引き抜き力が増大され、施工する上で問題が多いとされる柱に取り付ける引張り接合金物（ホールダウン金物）を多く設置しなければならない。既存建物の場合は、設置不可能となる。
４．耐力壁が計画的に分散・配置できないので床等の水平剛性を高めた構造としなければならない。既存建物の場合は、大規模な改修工事となる。
５．窓等の開口部の他、車庫・店舗等の大開口部や、アパートのテラス窓、長スパンとなる大部屋の壁不足などによる横架材の潜在的ねじれ現象が発生する。
６．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をまねく可能がある。
７．従来の技術では大がかりで頑強な鋼鉄製の物が多く、製作や組立・取り付けの補強工事に労力と費用が多く必要とされている。
８．既存・新築建築物用の規格品のサッシや建具等の商品に必ず適用可能とはならない。
本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、上述の問題を解決できるものを提供しようとするものである。

上記目的を解決するために、本考案は下記のようになるものである。
すなわち、請求項１記載の考案は、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、左右の柱の上面に横架された胴差や桁で形成された出入り口や窓などを有する正面方形の開口部に、
当該開口部の外側にＬ型部材を正面方形に組み合わせた状態で、木造躯体の外付け状態で添着されるＣＬＴを用いた外付箱型耐震開口フレームから構成され、
当該外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレームは、内方に向けＬ字状に構成された左上方枠と内方に向けＬ字状に構成された左下方枠と、内方に向けＬ字状に構成された右上方枠と内方に向けＬ字状に構成された右下方枠と、これらを連結する接合金具から構成されていることを特徴とする外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム。

請求項２記載の考案は、基礎と、基礎上の土台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で形成された玄関、テラス窓や車庫などの出入り口などに使用する正面方形の開口部に、
当該開口部の木造躯体の外付け状態で添着されるＣＬＴを用いた外付門型耐震開口フレームから構成され、
当該外付ＣＬＴ門型耐震開口フレームは、内方に向けＬ字状に構成された左方枠と内方に向けＬ字状に構成された右方枠と、これらを連結する接合金物から構成され、左方枠の右端と右方枠の左端とが当接する接合部は、接合金具を介して連結されていることを特徴とする外付ＣＬＴ門型耐震開口フレーム。

１．Ｌ字状に構成された外付ＣＬＴ耐震開口フレームを、正面より長軸木ビスやラグスクリューボルトなどにより、構造躯体の外付け状態で添着されるため、従来から比較すると簡単に構造躯体に取付けることができ、短時間で耐震開口補強工事が行える。さらに製造工場でのラグスクリューボルト穴加工の手間も省ける。
２．新築・改修工事でも従来から比較すると簡単に適応可能で、規格品のサッシなどを用いたままで外付ＣＬＴ耐震開口フレームを取り付けることができる。
３．外付ＣＬＴ耐震開口フレームのコーナー部に炭素・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、コーナー部の初期剛性を高めることができる。
４．さらに、既存開口部が耐力壁となるよう外付ＣＬＴ耐震開口フレームのＬ字状に構成されたコーナー部が剛となるようにラグスクリューボルト、長軸木ビスなどで補強しさらに、鋼板プレートでコーナー部を覆って補強するコーナー部補強構成とすることができる。
５．外付ＣＬＴ耐震開口フレームの躯体への止め付けは、ラグスクリューボルトや長軸木ビスなどを用いることで取付けが簡単となる。
６．Ｌ字状に構成された外付ＣＬＴ耐震開口フレームをＣＬＴ製造工場等にてＣＬＴの大判のものからＬ字状にカットして量産することにより製品コストを低く抑えられる。
７．狭小地の間口が狭く、狭い間口に車庫組込みや窓が多い住宅や、店舗建築物などの大開口を有する建物に外付ＣＬＴ耐震開口フレームを用いることで、改正建築基準法上の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質構造で可能となる。
８．既存建築物及び新築物件への対応は、規格品サッシ、玄関等にて適応するよう土台に並立された左右の柱の内面に合わせた外付ＣＬＴ耐震開口フレームの躯体への止め付けを可能とし、また、既存建築物の場合、現状の規格サイズのサッシ、玄関等が取り付いた状態に合わせた外付ＣＬＴ耐震開口フレームの構成とし、サッシ、玄関等の取付け用ツバ部材の幅分逃がして適応することも可能としている。
９．外付ＣＬＴ耐震開口フレームコーナー部の剛性度をさらに高めるため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、正面方形の開口部である。
３は、請求項１記載の外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレームである。
４は、請求項２記載の外付ＣＬＴ門型耐震開口フレームである。

本考案の外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム３は、土台１Ｃや横架材１Ｄと、土台１Ｃや横架材１Ｄ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に、当該開口部２に取付けられる外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム３の部材の内方に向けＬ字状に構成された左上方枠３Ａ、と内方に向けＬ字状に構成された左下方枠３Ｂ、と、内方に向けＬ字状に構成された右上方枠３Ｃ、と内方に向けＬ字状に構成された右下方枠３Ｄと、これらを連結する接合金具Ｅ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ＣＬＴ門型耐震開口フレーム４は、内方に向けＬ字状に構成された左方枠４Ａと内方に向けＬ字状に構成された右方枠４Ｂと、これらを連結する接合金物４Ｅから構成され、左方枠４Ａの右端と右方枠４Ｂの左端とが当接する上接合部は、接合金具Ｅを介して連結される構成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。

ここで、直交集成の積層した大板のものからＬ字状にカットして外付ＣＬＴ耐震開口フレームの部材とする場合、ＣＬＴの日本農林規格上、ＣＬＴ板には強軸方向と弱軸方向があり、ＣＬＴの外層の繊維方向（ラミナ方向）を強軸方向といい、ＣＬＴの強軸方向に対して直角の方向が弱軸方向となるため、Ｌ字状にカット（図１７参照）された外付ＣＬＴ耐震開口フレームＬ型部材の強軸側を柱側に用いるのでＬ字コーナー部で強弱が混在することとなる。そこで、耐震化の初期剛性を高めるためには、以下に示すさらなる補強も可能としなければならない。

外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム３において、Ｌ型部材３Ａと３Ｃとは弱軸方向部位を大きく（図７参照）し、また、３Ｂと３Ｄとも弱軸方向部位を大きく（図８参照）して補強することも可能としている。これは、一般的窓の開口部などにおける下がり壁・腰壁部分にて、外付ＣＬＴ耐震開口フレーム自体で弱軸方向の長さを大きくしている。
特に図示しないが請求項２の外付ＣＬＴ門型耐震開口フレーム４の下がり壁部分においても同様とする。

外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム３において、Ｌ型部材３Ａ、３Ｂと、３Ｃ、３Ｄと、これらのコーナー部が繊維シートＦ１をＵ字に巻き込み接着補強する構成（図１１）となっている。特に図示しないが請求項２の外付ＣＬＴ門型耐震開口フレーム４のコーナー部においても同様とする。

さらに、外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム３の四隅コーナー部に、繊維シートＦで補強することを可能とし、あらかじめ繊維シートＦ１をＵ字に巻き込み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Ｆ２をＵ字に巻き込み接着によるさらなる補強（図１２）も可能としている。特に図示しないが請求項２の外付ＣＬＴ門型耐震開口フレーム４のコーナー部においても同様とする。

また、外付ＣＬＴ箱型及び門型耐震開口フレーム３・４において、補強金物Ｇで補強することも可能とし、正面Ｌ字状の鋼板Ｇ１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Ｇ２が取付けられたことを特徴とした構成となっている。ここで、図１３〜図１５に示すように繊維シートＦと補強鋼板Ｇを併用することも可能としている。ここで、補強金物Ｇは正面のみならず裏面と合わせて補強することも可能としている。特に図示しないが請求項２の外付ＣＬＴ門型耐震開口フレーム４のコーナー部においても同様とする。

外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム３及び外付ＣＬＴ門型耐震開口フレーム４の取付けは、当該正面方形の開口部２の表面に組み合わせた状態で、ラグスクリューボルトＨ及び軸長木ビスＩを用い、木造躯体の外側に固定されることを特徴とする外付ＣＬＴ耐震開口フレームである。（図１〜図８）

国が推進するＣＬＴの有効的活用に寄与し、日本での利用適齢期を迎えた樹齢５０年以上の人工林が過半となり、人工林は伐採して利用し、また新たに植林をする時期にある。育った木は切って植える「循環」が必要で、ＣＬＴの活用は、日本林業の育成・再生に大きな期待が寄せられている。
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、掘りこたつ、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性向上と水平剛性を保つことも可能となる。

本考案請求項１の取付け斜視図である。 本考案請求項１の分解斜視図である。 本考案請求項１の正面図である。 本考案請求項１の側面図である。 本考案請求項２の取付け斜視図である。 本考案請求項２の分解斜視図である。 本考案請求項１の他の実施取付け斜視図である。 本考案請求項１の他の実施取付け斜視図である。 内方に向けＬ字状に構成された左上方枠の実施例斜視図である。 内方に向けＬ字状に構成された左上方枠の他の実施例斜視図である。 内方に向けＬ字状に構成された左上方枠の他の実施例斜視図である。 内方に向けＬ字状に構成された左上方枠の他の実施例斜視図である。 内方に向けＬ字状に構成された左上方枠の他の実施例斜視図である。 内方に向けＬ字状に構成された左上方枠の他の実施例斜視図である。 内方に向けＬ字状に構成された左上方枠の他の実施例斜視図である。 内方に向けＬ字状に構成された左上方枠の他の実施例斜視図である。 本考案のＣＬＴ板よりＬ字部材のカット例図である。

１ 木造躯体
１Ａ 左柱
１Ｂ 右柱
１Ｃ 土台
１Ｄ 胴差や桁
２ 開口部
３ 外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム
３Ａ 左上枠
３Ｂ 左下枠
３Ｃ 右上枠
３Ｄ 右下枠
４ 外付ＣＬＴ門型耐震開口フレーム
４Ａ 左枠
４Ｂ 右枠
Ｅ 接合金具
Ｆ 繊維シート
Ｇ コーナー補強金物
Ｈ ラグスクリューボルト
Ｉ 軸長木ビス

Claims (2)

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、左右の柱の上面に横架された胴差や桁で形成された出入り口や窓などを有する正面方形の開口部に、
   当該開口部の外側にＬ型部材を正面方形に組み合わせた状態で、木造躯体の外付け状態で添着されるＣＬＴを用いた外付箱型耐震開口フレームから構成され、
   当該外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレームは、内方に向けＬ字状に構成された左上方枠と内方に向けＬ字状に構成された左下方枠と、内方に向けＬ字状に構成された右上方枠と内方に向けＬ字状に構成された右下方枠と、これらを連結する接合金具から構成されていることを特徴とする外付ＣＬＴ箱型耐震開口フレーム。
2. 基礎と、基礎上の土台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で形成された玄関、テラス窓や車庫などの出入り口などに使用する正面方形の開口部に、
   当該開口部の木造躯体の外付け状態で添着されるＣＬＴを用いた外付門型耐震開口フレームから構成され、
   当該外付ＣＬＴ門型耐震開口フレームは、内方に向けＬ字状に構成された左方枠と内方に向けＬ字状に構成された右方枠と、これらを連結する接合金物から構成され、左方枠の右端と右方枠の左端とが当接する接合部は、接合金具を介して連結されていることを特徴とする外付ＣＬＴ門型耐震開口フレーム。

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