JP3910194B2 - 既存家屋の耐震・耐風補強工法 - Google Patents

Description

本発明は、既存の家屋に耐震性と耐風性を付与する技術に関する。

我が国は木造軸組工法による戸建住宅が多く、常に地震や暴風などによる倒壊の危険にさらされている。ここ数年来、新築された住宅は相応の耐震対策が施されているが、既存の住宅の耐震補強については未研究の状況になっている。わずか数秒の間に膨大な地震のエネルギーを受けた木造建築の横架材と柱材の仕口の破壊や柱材の折れは、補強金物を取付けた程度で対処できるものではなく、壁に当たる部分全体を補強して付与された壁の耐力で建物の揺れを小範囲にとどめ、仕口破壊や柱折れを防止して建物を倒壊させないようにした工法が最良と思われる。

従来は、土台・柱・梁の間の壁に筋違を入れているが、瞬時にかかるエネルギーによる筋違の両端の仕口破壊を防止する工法も確立されていない。既存家屋の場合は新たに筋違を入れて補強をするにしても内壁を除去するなど大掛かりな作業が必要になり、居住したままでは耐震補強工事を施すことにも困難を伴う問題がある。

そこで、出願人は、複数本の斜めの小径棒材を所定間隔おきに互いに交叉させ、同交叉した箇所を熔接して面状の斜状熔接金網と成し、建物を構成する軸組部材で囲まれた開口部分に前記斜状熔接金網をその縁辺が軸組部材面と連結接合するように固定し、耐震性と耐風性を高めるようにした建築構造を開発している。本発明はこの技術を用いて内壁を除去せずに居住したまま短期間に耐震性と耐風性を付与しようとするものである。
特願２００３−４２４０１３号

本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、地殻の揺れによる家屋の倒壊防止に十分な効果を上げるだけでなく、暴風などの家屋部分への圧力にも耐えて倒壊を防ぎ、しかも既存の家屋に内壁を除去せずに居住したまま短期間に耐震性と耐風性を付与できる既存家屋の耐震補強工法を提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 木造軸組工法による既存の家屋に耐震性と耐風性を付与する耐震・耐風補強工法であって、家屋の外壁を除去して土台・柱・梁又は胴差を露出させ、露出した土台・柱・梁又は胴差の室外面に所定厚さの付土台・付柱・付梁又は付胴差を取り付け、付土台・付柱・付梁又は付胴差で囲まれた開口部分に面状の斜状熔接金網を付土台・付柱・付梁又は付胴差の上に張付け、斜状熔接金網の表面に胴縁を介して外壁を取り付け、しかも斜状熔接金網が多数本の小径棒材を所定間隔おきに斜めに交叉させ、交叉した箇所を熔接した構造とし、斜状熔接金網で構造の強度を高めて耐震性・耐風性を付与できるようにしたことを特徴とする既存家屋の耐震・耐風補強工法
２） 斜状熔接金網を取り付ける前に、付土台・付柱・付梁又は付胴差で囲まれた開口部分の内側空間に板状の断熱材を挿着し、付土台・付柱・付梁又は付胴差に張付けた斜状熔接金網の上から土台・柱・梁又は胴差と斜状熔接金網にメタルラスを取付けてセメントモルタルを所定厚さに塗装又は外壁材を取り付けて外装し、断熱性及び遮音性を付与した前記１）記載の既存家屋の耐震・耐風補強工法
３） 断熱材の表面にポリマーセメントミルクを塗装し、セメントモルタルの塗着性を高めるようにした前記２）記載の既存家屋の耐震・耐風補強工法
４） 小径棒材の外径が２．６〜１０．０ｍｍの範囲で、小径棒材の傾斜角が水平に対して４０〜５０°の範囲である前記１）〜３）いずれか記載の既存家屋の耐震・耐風補強工法
５） 土台の上面にＬ字状のアンカー金具を掛止し、同アンカー金具を基礎にボルトで固定し、土台の取付強度を高めることで斜状熔接金網による耐震性能をより効果的に発揮させるようにした前記１）〜４）いずれか記載の既存家屋の耐震・耐風補強工法
にある。

本発明によれば、外壁を除去して斜状熔接金網を室外側に取り付けるから、内壁を除去することなく居住したまま短期間に施工でき、斜状熔接金網により水平・垂直の振動のみならず複合振動にも耐えうる耐力が付与され、いずれの方向から圧力が作用しても強固な構造を長期に渡って保持できる耐震・耐風住宅となる。また、斜状熔接金網を取り付ける前に、付土台・付柱・付梁又は付胴差で囲まれた開口部分の内側空間に板状の断熱材を挿着した構成では、断熱性及び遮音性を特別な工事を要することなく低コストで同時に付与できる。

本発明の斜状熔接金網を構成する棒材は、鋼製のものが望ましく、鉄筋コンクリート用の棒鋼が一般的に用いられる。棒鋼としては丸鋼の他、節及びリブが形成された異形棒鋼などがあり、外径２．６〜１０．０ｍｍの範囲のものが求める耐力に応じて選定される。この複数本の棒材を４０〜２００ｍｍの間隔をおいて水平に対して４０〜５０°（望ましくは４５°）の範囲にそれぞれ傾斜させて交叉させ、その交叉した箇所をスポット熔接等の手段で強固に固着する。なお、斜状熔接金網の取り付け前に、土台の上面にＬ字状のアンカー金具を掛止して基礎にボルトで固定し、土台の取付強度を高めることで軸組材と基礎を強固に一体化させて斜状熔接金網による耐震・耐風性能をより効果的に発揮させるようにするのが望ましい。アンカー金具は必要強度に応じて１体又は２体を対にして用いられる。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。

図１〜８に示す実施例は、木造軸組工法により施工された既存家屋に本発明を適用した例である。図１は実施例の耐震・耐風補強された家屋の縦断面図、図２は実施例の土台部分の拡大縦断面図、図３は実施例の斜状熔接金網の正面図、図４は実施例の斜状熔接金網の拡大図、図５は図１のＡ−Ａ断面図、図６，７は実施例の耐震・耐風補強の工程を示す説明図、図８は実施例のアンカー金具の取り付けを示す斜視図である。

本実施例に用いる斜状熔接金網９は、図４に示すように外径３．２ｍｍ、許容応力度１６００ｋｇ／ｃｍ² の熱間圧延棒鋼からなる多数本の棒材９ａ（防錆処理済）を水平に対して４５°の傾斜角度で且つ７１．４ｍｍの間隔をおいて交叉させ、各棒材の交叉した箇所を電気熔接して強固に固着している。

耐震補強が成される既存家屋Ｈは木造軸組工法で施工されたものである。この既存家屋Ｈに断熱性を同時に付与する工程について説明する。まず、平面図でこの既存家屋Ｈの耐震補強する壁を決定し、既存家屋Ｈが独立基礎の場合は足固材まで基礎を造っておく。図６（ａ）に示すように補強する壁の外壁１２は除去して軸組材である土台２・柱３・梁又は胴差４の外面を露出させる。土台２・柱３・梁又は胴差４の外面に打ち込まれている釘等は抜いておき、汚れを除去するとともに軸組材の外面をグラインダーで平滑に仕上げる。特に土台２と柱３と梁又は胴差４の継目面は面一となるように仕上げておく。基礎１には図８（ａ）に示すように穴を形成して土台２の上面に掛止したＬ字状のアンカー金具１ａをボルトで締結し、土台２を基礎１に強固に固定して補強する。より強度を必要とする場合は図８（ｂ）に示すようにアンカー金具１ａを２体用いて両側から固定する。２ｂは付木である。

平滑に仕上げた土台２・柱３・梁又は胴差４の室外面には、図６（ｂ）に示すように接着剤（例えばボンドニューＣＨ／８：商品名）を塗布して幅１０５ｍｍ，厚さ５２．５ｍｍの付土台２ａ・付柱３ａ・付梁又は付胴差４ａを土台２・柱３・梁又は胴差４が覆われるように貼り付け、対向する付柱３ａ間に幅１０５ｍｍ，厚さ５２．５ｍｍの胴つなぎ３ｂを３本等間隔おいて取り付け、φ６ｍｍ，長さ８０ｍｍのねじ釘で強固に締結する。なお、付土台２ａ・付柱３ａ・付梁又は付胴差４ａはいずれも短手端部をほぞ仕口とし、同寸のねじ釘で締結する。また、予め防蟻，防腐剤を塗布しておく。また、この接着剤の接着耐力は２１６Ｎ／ｃｍ2であるから１００ｃｍ²の接着面は２１６ｋＮ／ｃｍ²となる。接着面が２５ｃｍ2以上であればホールダウンボルトの５０ｋＮと同等の力を発揮する。

次に、図７（ａ）に示すように付土台２ａ・付柱３ａ・付梁又は付胴差４ａで囲まれた開口部分の内側空間に厚さ５０ｍｍの断熱材５（例えばポリエチレンフォーム３種）を挿着し、付土台２ａ・付柱３ａ・付梁又は付胴差４ａの室外面に防水紙６を断熱材５の一部が被覆されるように貼着して木部への浸水を防止する。防水紙６及び断熱材５の表面にポリマーセメントミルク８（三菱アーマ＃２００：商品名）を塗布する。

次に、図７（ｂ）に示すように付土台２ａ・付柱３ａ・付梁又は付胴差４ａで囲まれた開口部分に前記斜状熔接金網９を付土台２ａ・付柱３ａ・付梁又は付胴差４ａと連結するように二又釘９ｂで強固に固定し、付土台２ａ・付柱３ａ・付梁又は付胴差４ａを含む斜状熔接金網９の表面にメタルラス７をステープル又はタッカー釘で防水紙６を覆うように貼り付ける。断熱材５の箇所はメタルラス７を斜状熔接金網９の数箇所に結束する。その表面にセメントモルタルをメタルラス７に塗り込むようにして下地塗し、その表面に普通セメントモルタルで総厚２０ｍｍ以上に仕上げ塗装してモルタル壁１０を形成する。

仕上げされたモルタル壁１０にはタイル貼りや石貼りあるいは吹付仕上げをし、他の既設外壁面との境目は常用のコーキング材等を充填して雨水の浸入を防止する。なお、何らかの理由で外装モルタル面にクラックが入っても、メタルラス７や斜状熔接金網９は錆止めをし、木材面も防水紙６を貼着しているし、断熱材５も吸湿吸水しない。また、外装を外壁１２の除去前の状態と同等に仕上げる場合は断熱材５の取り付けとモルタルの塗装を省略し、斜状熔接金網９の表面に防腐処理された胴縁を介して外壁材を取り付ける。

本実施例はこのように構成したから、外壁１２を除去して斜状熔接金網９を室外側に取り付けるから、内壁を除去することなく居住したまま短期間に施工でき、斜状熔接金網９により水平・垂直の振動のみならず複合振動にも耐えうる耐力が付与され、いずれの方向から圧力が作用しても強固な構造を長期に渡って保持できる耐震・耐風住宅となる。また、斜状熔接金網を取り付ける前に、付土台・付柱・付梁又は付胴差で囲まれた開口部分の内側空間に板状の断熱材を挿着したから、断熱性及び遮音性も特別な工事を要することなく低コストで同時に付与できた。

本発明は、木造軸組工法で施工された家屋の耐震・耐風補強に適用される。

実施例の耐震・耐風補強された家屋の縦断面図である。 実施例の土台部分の拡大縦断面図である。 実施例の斜状熔接金網の正面図である。 実施例の斜状熔接金網の拡大図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 実施例の耐震・耐風補強の工程を示す説明図である。 実施例の耐震・耐風補強の工程を示す説明図である。 実施例のアンカー金具の取り付けを示す斜視図である。

符号の説明

１ 基礎
１ａ アンカー金具
２ 土台
２ａ 付土台
２ｂ 付木
３ 柱
３ａ 付柱
３ｂ 胴つなぎ
４ 梁又は胴差
４ａ 付梁又は付胴差
５ 断熱材
６ 防水紙
７ メタルラス
８ ポリマーセメントミルク
９ 斜状熔接金網
９ａ 棒材
９ｂ 二又釘
１０ モルタル壁
１２ 外壁
１３ 内壁
１４ 床
１５ 天井
Ｈ 既存家屋

Claims (5)

1. 木造軸組工法による既存の家屋に耐震性と耐風性を付与する耐震・耐風補強工法であって、家屋の外壁を除去して土台・柱・梁又は胴差を露出させ、露出した土台・柱・梁又は胴差の室外面に所定厚さの付土台・付柱・付梁又は付胴差を取り付け、付土台・付柱・付梁又は付胴差で囲まれた開口部分に面状の斜状熔接金網を付土台・付柱・付梁又は付胴差の上に張付け、斜状熔接金網の表面に胴縁を介して外壁を取り付け、しかも斜状熔接金網が多数本の小径棒材を所定間隔おきに斜めに交叉させ、交叉した箇所を熔接した構造とし、斜状熔接金網で構造の強度を高めて耐震性・耐風性を付与できるようにしたことを特徴とする既存家屋の耐震・耐風補強工法。
2. 斜状熔接金網を取り付ける前に、付土台・付柱・付梁又は付胴差で囲まれた開口部分の内側空間に板状の断熱材を挿着し、付土台・付柱・付梁又は付胴差に張付けた斜状熔接金網の上から土台・柱・梁又は胴差と斜状熔接金網にメタルラスを取付けてセメントモルタルを所定厚さに塗装又は外壁材を取り付けて外装し、断熱性及び遮音性を付与した請求項１記載の既存家屋の耐震・耐風補強工法。
3. 断熱材の表面にポリマーセメントミルクを塗装し、セメントモルタルの塗着性を高めるようにした請求項２記載の既存家屋の耐震・耐風補強工法。
4. 小径棒材の外径が２．６〜１０．０ｍｍの範囲で、小径棒材の傾斜角が水平に対して４０〜５０°の範囲である請求項１〜３いずれか記載の既存家屋の耐震・耐風補強工法。
5. 土台の上面にＬ字状のアンカー金具を掛止し、同アンカー金具を基礎にボルトで固定し、土台の取付強度を高めることで斜状熔接金網による耐震性能をより効果的に発揮させるようにした請求項１〜４いずれか記載の既存家屋の耐震・耐風補強工法。

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