JP3603012B2

JP3603012B2 - 木造建築用の方づえ金物を用いた補強構造

Info

Publication number: JP3603012B2
Application number: JP2000226878A
Authority: JP
Inventors: 尅彦長谷部
Original assignee: HASEBEINC.
Current assignee: HASEBEINC.
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP2002038588A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造建築用の方づえ金物セットに関し、特に、耐力壁に代えて方づえ構造を用いることにより建築物の開口部を広くとることができるようにする場合において、所定の構造耐力を満たすことのできる方づえ構造を採用するものでありながら、従前よりも広い開口部を確保することができるようにしたものに関し、更には、既存の木造建築物において車庫等の開口部のため構造耐力上不安定となっているものを建築物の機能を損なわずに安全な構造とすることができるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築基準法施行令第４６条においては、構造耐力上必要な軸組等についての規定がなされており、すべての方向の水平力に対して安全であるように、壁構造若しくは筋交いを入れた耐力壁を要求している。また、構造耐力上充分な方づえを設けた場合はそれと同等の耐力壁を設けたと同じ取り扱いをしている。例えば建築物の１階車庫又はピロティ部分などにおいて、方づえ構造を設けることで、壁を設けたと同様に扱われている。
【０００３】
ところで、方づえを取り付けた柱には、地震などのときに水平方向に大きな力が作用するので、それに耐えうる十分な強度が要求される。最新の建築物耐震基準に従う壁倍率２（厚さ４．５ｃｍ、幅９ｃｍの筋交いを入れた耐力壁と同等）を満たすようにするには、方づえを取り付ける柱の水平力方向の横幅を通常の２倍程度にする必要があった。例えば、通常で１０５ｍｍ四方角の柱を用いる場合、方づえによる水平力が作用する方向の横幅は２１０ｍｍとする必要がある（すなわち、１０５ｍｍ×２１０ｍｍ角の柱を使用する必要がある）。一般にピロティ式開口部においては左右に計２本の柱が存在し、そのそれぞれに方づえが設けられるので、上記のように通常の２倍幅の柱を使用した場合、その分だけ開口部の広さが狭められてしまう。例えば、２１０ｍｍ幅の柱を使用する場合は、２１０ｍｍだけ開口部が狭くなる。これは、特にピロティ部分の面積が広くとれないような事情がある場合に、該ピロティ部分例えば車庫の使い勝手を悪くするので、大きな問題となる。また、既存の木造建築物では方づえで補強されたものは少なく、構造上安全な方づえ補強を試みたとしても、柱の取り替えなどの大きな改修工事となり、躊躇されているのが現実である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、木造建築物の開口部を広く確保することができ、しかも構造耐力を満たす強度を得ることのできる木造建築用の方づえ金物を用いた補強構造を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る木造建築用の方づえ金物を用いた補強構造は、方づえを構成する略三角形状の方づえ金物と、前記方づえ金物を取り付ける柱の両面を該柱の縦方向に沿って補強する１対の縦長の補強用金物板とを具備し、建物の開口部の両側に設けられる木造柱の左右両側面を前記１対の補強用金物板で夫々補強し、該開口部の梁と前記各木造柱との間を夫々前記方づえ金物で補強することを特徴とする。更に、前記各木造柱に対して取り付けられる前記方づえ金物と前記１対の補強用金物板とを通しボルトを介して一体的に締め付け固定することを特徴とする。これによれば、略三角形状の方づえ金物により木造建築物の構造耐力を満たす十分な強度を得ることができる。また、方づえを取り付ける柱の両面を縦方向に沿って１対の縦長の補強用金物板が補強するので、柱の強度をＨ鋼と同様な原理で一層増すことができ、よって、柱の横幅を大きくする必要がなく、木造建築物の開口部を広く確保することができる。本発明は新建築物に限らず、既存建築物にも応用可能であり、不安定な建築物を容易に補強できるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る木造建築用の方づえ金物セットの一実施例を説明する。
本実施例に示す方づえ金物セットは、間口の狭い建築物において、開口部を広くとる必要から耐力壁を設けることが困難な箇所に用いられるものであり、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、方づえを構成する略三角形状の方づえ用金物１と、柱を補強するための１対の縦長の補強用金物板２ａ，２ｂと、方づえ用金物１と柱とを緊結する補助用金物板３ａ，３ｂとを含んで１セットとなっている。方づえ用金物１は、略直角三角形状の基部１ａと、該基部１ａの上辺および側辺（２つの短辺）にて略直角に折れ曲がった折れ曲がり部１ｂ，１ｃ（図１（ｃ）および（ｄ）参照）とを有する。上辺側の折れ曲がり部（以下、「上面」と記す）１ｂには、図１（ｅ）に示すように、その長手方向に沿う所定箇所に固定手段としてのラグスクリュウや釘などを通す通孔１ｂ１，１ｂ２が複数設けられている。側辺側の折れ曲がり部（以下、「側面」と記す）１ｃには、図１（ｆ）に示すように、柱の縦方向に沿う所定箇所に接続手段としてのボルトや釘などを通す通孔１ｃ１，１ｃ２が複数設けられている。なお、方づえ用金物１は、基部１ａの略中央に開口１ｄが設けてある。１対の縦長の補強用金物板２ａ，２ｂは、方づえを取り付ける柱の両面を該柱に沿って補強するためのものであり、当該柱の縦方向に沿う所定箇所に上記のボルトや釘などを通す通孔２ａ１，２ａ２、２ｂ１，２ｂ２が複数設けられている。また、補助用金物板３ａ，３ｂにも、柱の縦方向に沿う所定箇所に上記のボルトや釘などを通す通孔３ａ１，３ａ２、３ｂ１，３ｂ２が設けられている。
【０００７】
このような構成の方づえ金物セットは、例えば、木造建築物のピロティ式開口部に施工される。その施工方法について、図２（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。ピロティ式開口部Ａは、図２に示すように、基礎１０上の土台１１に立てた２本の柱１２ａ，１２ｂを梁１３で架設してなり、例えば、柱１２ａ，１２ｂは１０５ｍｍ四方角で長さ２，４９０ｍｍのものが用いられ、梁１３は１０５ｍｍ×２１０ｍｍ角で所定長さを用いた場合、次の様になる。方づえ用金物１は、上面長さを９３０ｍｍ、側面長さを６２０ｍｍ、上面幅および側面幅を５０ｍｍとしている。１対の縦長の補強用金物板２ａ，２ｂは、板長さを１，８８０ｍｍ、板幅を９０ｍｍ、厚みを６ｍｍとし、補助用金物板３ａ，３ｂは、板長さを１８０ｍｍ、板幅を９０ｍｍ、厚みを６ｍｍとしている。従って、１対の縦長の補強用金物板２ａ，２ｂの板幅は、柱１２ａ，１２ｂの横幅よりも小さい。
【０００８】
上記のピロティ式開口部Ａにおいて、１対の縦長の補強用金物板２ａ，２ｂは、方づえ用金物１を取り付ける各柱１２ａ，１２ｂの外側面および内側面に該柱１２ａ，１２ｂの縦方向に沿って配置され、当該柱１２ａ，１２ｂに通孔２ａ２，２ｂ２を介して例えばスクリュウ釘１５（例えば品番ＺＳ５０）を打ち込むことで固定される。方づえ用金物１は、各柱１２ａ，１２ｂと梁１３とで画成される内側角部にそれぞれ配置される。方づえ用金物１の上面１ｂは、該上面１ｂに設けられた通孔１ｂ１を介して例えばラグスクリュウ１６（例えば品番ＲＧＳ１２×１００）を梁１３に打ち込むことで固定される。方づえ用金物１の側面１ｃは、梁１３側の上側面部が補助用金物板３ａ，３ｂを介して柱１２ａ，１２ｂに例えばナット付きの六角ボルト１７ａにより固定され、補強用金物板２ａ，２ｂ側の下側面部が該柱１２ａ，１２ｂの内側面に固定された補強用金物板２ｂを介してナット付きの六角ボルト１７ｂにより柱１２ａ，１２ｂに固定される。すなわち、梁１３側の上側面部は、該上側面部に設けられた通孔１ｃ１と、補助用金物板３ａ，３ｂに設けられた通孔３ａ１，３ｂ１と、柱１２ａ，１２ｂに設けられた通孔とに六角ボルト１７ａを通し、該六角ボルト１７ａにナットを強固に締め付け固定することで柱１２ａ，１２ｂに固定される。補強用金物板２ａ，２ｂ側の下側面部は、該下側面部に設けられた通孔２ｂ１と、柱１２ａ，１２ｂの外側面および内側面に固定された補強用金物板２ａ，２ｂの上部に設けられた通孔２ａ１，２ｂ１と、該通孔２ａ１，２ｂ１と連通するよう柱１２ａ，１２ｂに設けられた通孔とに六角ボルト１７ｂを通し、該六角ボルト１７ｂにナットを強固に締め付け固定することで内側の補強用金物板２ｂを介して柱１２ａ，１２ｂに固定される。
【０００９】
ここで、一例として、最新の建築物耐震基準において定められた計算に従って上記の方づえ構造における構面の等価な壁量αｅを計算してみる。
木製の柱１２ａ，１２ｂのヤング係数が８．０×１０^４ｋｇ／ｃｍ^２、
補強用金物板２ａ，２ｂの厚さが６ｍｍの場合、補強用金物板２ａ，２ｂのヤング係数が２．１×１０^６ｋｇ／ｃｍ^２、
柱１２ａ，１２ｂの断面２次モーメントが１，０１３ｃｍ^４、
補強用金物板２ａ，２ｂの断面２次モーメントが２８４ｃｍ^４
の場合、等価壁量αｅ＝１／２Ｐａ＝３３５．６となる。ここにＰａ（ｋｇ）は許容せん断耐力である。この等価壁量αｅを９１ｃｍの長さで置き換えて壁倍率を求めると、
αｅ＝３３５．６／９１×１３０／２００＝２．３９
となる。この壁倍率は、概ね２．０と見做すことができ、建築物耐震基準において定められた厚さ４．５ｃｍ、幅９ｃｍの筋交いを入れた耐力壁の強さを十分にこえている。
また、さらに強固な耐力壁を必要とする場合、補強用金物板を厚くすればよく、厚さ９ｍｍとすると壁倍率３．０とすることができる。
【００１０】
このように、本実施例による方づえ用金物を用いた方づえ構造は、略直角三角形状の方づえ用金物１が柱１２ａ，１２ｂと梁１３とで画成される内側角部で該柱１２ａ，１２ｂおよび梁１３に固定されるので、木造建築物におけるピロティ式開口部Ａの構造耐力を満たす十分な強度を得ることができる。また、１対の縦長の補強用金物板２ａ，２ｂが方づえ用金物１を取り付ける柱１２ａ，１２ｂの両面を縦方向に沿って補強するので、柱１２ａ，１２ｂの強度をＨ鋼と同様な原理で一層増すことができる。このため、柱１２ａ，１２ｂの横幅を大きくしなくても、最新の建築物耐振基準に従う所定の壁倍率を十分に満たす強度を得ることが可能となり、従って、木造建築物において開口部を広く確保することができる。また、方づえ用金物１は、柱１２ａ，１２ｂの両面に取り付ける１対の縦長の補強用金物板２ａ，２ｂのうち、一方の補強用金物板２ｂに当接されて、柱１２ａ，１２ｂと梁１３との間に方づえとして施工されるので、木造建築物の構造耐力を満たす十分な強度を得ることができる。
【００１１】
本実施例に示す方づえ用金物セットは、上記の各部材の組み合わせに限るものでなく、図３に示すように、例えば、略三角形状の方づえ用金物１と、一方の補強用金物板２ａ（又は２ｂ）を他方の補強用金物板２ｂ（又は２ａ）よりも長く形成した１対の縦長の補強用金物板２ａ，２ｂと、補助用金物板３ａとを組み合わせた構成としてもよい。また、図４に示すように、柱の内側面側に配置される補強用金物板２ａを側面１ｃに固着してなる略三角形状の方づえ用金物１と、柱の外側面側に配置される補強用金物板２ｂとを組み合わせた構成としてもよい。
【００１２】
【発明の効果】
以上、説明した通り、本発明に係る木造建築用の方づえ金物セットによれば、略三角形状の方づえ用金物により木造建築物の構造耐力を満たす十分な強度を得ることができ、また、方づえを取り付ける柱の両面を縦方向に沿って１対の縦長の補強用金物板が補強するので、柱の強度をＨ鋼と同様な原理で一層増すことができ、よって、柱の横幅を大きくする必要がなく、木造建築物の開口部を広く確保することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る方づえ金物セットの一実施例を示し、（ａ）は方づえ用金物の正面図、（ｂ）は１対の縦長の補強用金物板の正面図、（ｃ）は（ａ）のＩ−Ｉ線拡大断面図、（ｄ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図、（ｅ）は方づえ用金物の平面図、（ｆ）は方づえ用金物の左側面図。
【図２】木造建築物のピロティ式開口部への方づえ金物セットの一施工例を示し、（ａ）はピロティ式開口部の正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図３】本発明に係る方づえ金物セットの他の実施例を示す説明図。
【図４】本発明に係る方づえ金物セットのさらに他の実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１方づえ用金物
１ｂ，１ｃ折れ曲がり部
２ａ，２ｂ補強用金物板
１２ａ，１２ｂ柱
１３梁
１５スクリュウ釘
１６ラグスクリュウ
１７ａ，１７ｂ六角ボルト

Claims

方づえを構成する略三角形状の方づえ金物と、
前記方づえ金物を取り付ける柱の両面を該柱の縦方向に沿って補強する１対の縦長の補強用金物板と
を具備し、建物の開口部の両側に設けられる木造柱の左右両側面を前記１対の補強用金物板で夫々補強し、該開口部の梁と前記各木造柱との間を夫々前記方づえ金物で補強することを特徴とする木造建築用の方づえ金物を用いた補強構造。
前記各木造柱に対して取り付けられる前記方づえ金物と前記１対の補強用金物板とを通しボルトを介して一体的に締め付け固定することを特徴とする請求鋼１に記載の木造建築用の方づえ金物を用いた補強構造。