JP3974146B2 - リブフレーム構造体の製作方法及びリブフレーム構造体 - Google Patents

Description

この発明は、例えば既存の建物の耐震補強、耐震性を備えた建物の建設等に用いられるリブフレーム構造体の製作方法及びリブフレーム構造体に関する。

従来、上述の構造体としては、例えば構造部材を構成する各部材の端部を互いに当接し、各部材の端部間を金属製のＬ字型ジョイントプレートで口の字に連結し、その口の字に連結した複数の各フレームの四隅部を各構造部材により一体的に固定して、ボックス状の構造フレームに組み立てた特許文献１の木造移動建築物がある。

特開２００４−１３７８５９号公報

しかし、特許文献１の木造移動建築物は、地震発生時において、構造部材を構成する各部材の端部が変位しようとするのをジョイントプレートの剛性により防止する構造であるが、ジョイントフレート以外に各部材の端部が変位しようとするのを防止する構成がなく、ジョイントプレートに対して応力が集中的に付加されるため、ジョイントプレートに座屈変形が発生しやすい。また、各部材の端部を所定の接合角度に維持することが難しく、構造フレーム及び建築物の全体が変形しようとするため、耐震補強に必要な強度が得られない。

この発明は上記問題に鑑み、既存の建物の耐震補強や耐震性を備えた建物の建設等に用いることができ、構造が簡単で製作が容易であり、安価で耐震性及び変形性能に優れたリブフレーム構造体の製作方法及びリブフレーム構造体の提供を目的とする。

請求項１に記載した発明のリブフレーム構造体の製作方法は、長方形を程する複数の各板材の短辺部端面と長辺部端面とを当接して、同一の大きさ及び形状に組み付けられた正面から見て略矩形の第１フレームと第２フレームとを構成し、上記第１フレームと、該第１フレームを左右逆向きに反転した状態に組み付けられた上記第２フレームとを、第１フレームを構成する各板材の当接部と、第２フレームを構成する各板材の当接部とが互い違いとなるように、第１フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第２フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部とを当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせるとともに、第２フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第１フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部とを当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせ、上記第１フレーム及び上記第２フレームの各板材を直角に当接してなる各角隅部接合面と対応する大きさ及び形状に形成した金属製のＬ字型連結板を、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面間に対して各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に跨らせた状態に挟み込んだ後、上記連結板への貫通が可能な金属製の釘部材を、上記第１フレームの各角隅部外面及び上記第２フレームの各角隅部外面に対して上下方向及び左右方向に対して互い違いとなるように両方向から厚み方向に夫々打ち込み、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面間に挟み込まれた各連結板を貫通させて、上記第１フレームの各角隅部外面から打ち込まれた各釘部材を上記第２フレームの各角隅部内面に打ち込み、上記第２フレームの各角隅部外面から打ち込まれた各釘部材を上記第１フレームの各角隅部内面に打ち込んで、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面を一体的に固定するとともに、上記第１フレームと上記第２フレームの各角隅部外面に対して所定間隔に隔てて多数本配列して、正面から見て略矩形の構造体を製作した後、上記略矩形の構造体を、前後方向に対して所定等間隔に隔てられた状態に複数配列するとともに、該各構造体の四隅部を断面Ｌ字状に形成した各コーナーアングルで一体的に連結して、略筒状のリブフレーム構造体を製作することを特徴とする。

この発明によると、同一の大きさ及び形状に組み付けられた正面から見て略矩形の第１フレームと、第１フレームを左右逆向きに反転した状態に組み付けられた第２フレームとを、第１フレームを構成する各板材の長辺部と短辺部を直角に当接してなる当接部と、第２フレームを構成する各板材の長辺部と短辺部を直角に当接してなる当接部とが互い違いとなるように重ね合わせる。

つまり、第１フレームの各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第２フレームの各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせて固定し、第２フレームの各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第１フレームの各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせて固定すれば、一方のフレームの各板材が変位しようとするのを、他方のフレームの板材の剛性により防止することができる。

また、金属製のＬ字型連結板を、第１フレームの各板材の短辺部と長辺部を当接してなる各角隅部と、第２フレームの各板材の短辺部と長辺部を当接してなる各角隅部との接合面間に重ね合わせるとともに、第１フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間と、第２フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に跨らせた状態に挟み込んだまま一体的に固定するので、第１フレームの各板材と、第２フレームの各板材とが異なる方向に変位しようとするのを、一方のフレームの各板材の端部間に跨らせた状態に固定した他方のフレームの板材と、各角隅部の接合面間に挟み込まれた連結板との剛性により防止することができる。

また、多数本の金属製の各釘部材を、第１フレームの各角隅部外面と、第２フレームの各角隅部外面に対して上下方向及び左右方向に対して互い違いとなるように両方向から厚み方向に夫々打ち込むとともに、第１フレームの各角隅部と第２フレームの各角隅部との間に挟み込まれた各連結板を貫通させて、一方の第１フレームの角隅部外面から打ち込まれた各釘部材を、他方の第２フレームの角隅部内面に対して打ち込み、他方の第２フレームの角隅部外面から打ち込まれた各釘部材を、一方の第１フレームの角隅部内面に対して打ち込み、各連結板を介して、第１フレームの各角隅部と、第２フレームの各角隅部とを一体的に固定すれば、連結板が、第１フレーム及び第２フレームを構成する各板材の端部間に対して跨らせた状態に固定され、互い違いとなるように重ね合わせた第１フレームの各板材と、第２フレームの各板材とが一体的に固定されるので、少数のボルト等で固定するよりも変形性能及び剛性が高くなる。

また、略矩形の各構造体を前後方向に対して所定等間隔に隔てて複数配列し、各構造体の四隅部を各コーナーアングルで一体的に連結すれば、略筒状のリブフレーム構造体として建物の建設に用いることができる。

上記第１フレーム及び第２フレームは、例えば製材又は単板積層材（ＬＶＬ）、集成材、節の多いスギやヒノキの間伐材、その他の小径材等の単一又は複合した板材で構成することができる。

また、各フレームは、正面から見て略矩形や略正方形、略五角形、略六角形等の任意形状に組み付けることができるが、上記形状のみに限定されるものではなく、補強箇所の大きさや形状等に応じて任意形状に変更することができる。

上記連結板は、例えば鋼板、ステンレス板等の単一又は複合した材質の金属板で構成することができ、第１フレームの角隅部と、第２フレームの角隅部との接合面と対応する大きさ及び形状に形成するとともに、釘部材の貫通が許容される厚み及び硬度に形成している。

また、第１フレーム及び第２フレームを構成する各板材の接合角度に応じて、例えばＬ字状、Ｖ字状、Ｕ字状、Ｔ字状等の任意形状に形成してもよい。

上記釘部材は、第１フレームの各角隅部と、第２フレームの各角隅部との接合面間に対して跨らせた状態に打ち込まれる長さに形成され、例えばコンクリートへの打ち込みが許容されるような釘、金属製の連結板への貫通が許容されるような硬さを有する釘、先端先鋭な金属部材等の固定部材で構成することができる。

また、構造体は、例えば既存の建物の耐震補強、建物を建設する建築資材等の用途に用いることができる。既存の建物を補強する場合、例えば柱や梁等の構造物の内側壁面に固定する真壁方式、構造物の正面側外壁面に固定する大壁方式等の後付け方法により補強することができる。

請求項２に記載した発明のリブフレーム構造体は、長方形を程する複数の各板材の短辺部端面と長辺部端面とを当接して、同一の大きさ及び形状に組み付けられた正面から見て略矩形の第１フレームと第２フレームとを構成し、上記第１フレームと、該第１フレームを左右逆向きに反転した状態に組み付けられた上記第２フレームとを、第１フレームを構成する各板材の当接部と、第２フレームを構成する各板材の当接部とが互い違いとなるように、第１フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第２フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせ、第２フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第１フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせるとともに、上記第１フレーム及び上記第２フレームの各板材を直角に当接してなる各角隅部接合面と対応する大きさ及び形状に形成した金属製のＬ字型連結板を、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面間に対して各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に跨らせた状態に挟み込み、上記連結板への貫通が可能な多数本の金属製の各釘部材を、上記第１フレームの各角隅部外面及び上記第２フレームの各角隅部外面に対して上下方向及び左右方向に対して互い違いとなるように両方向から厚み方向に夫々打ち込み、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面間に挟み込まれた各連結板を貫通させて、上記第１フレームの各角隅部外面から上記第２フレームの各角隅部内面へ打ち込まれた各釘部材と、上記第２フレームの各角隅部外面から上記第１フレームの各角隅部内面へ打ち込まれた各釘部材とで、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面を一体的に固定して、正面から見て略矩形の構造体を製作し、上記略矩形の構造体を、前後方向に対して所定等間隔に隔てられた状態に複数配列するとともに、該各構造体の四隅部を断面Ｌ字状に形成した各コーナーアングルで一体的に連結して製作したことを特徴とする。

この発明によると、第１フレームを構成する各板材の長辺部と短辺部を直角に当接してなる当接部と、第２フレームを構成する各板材の長辺部と短辺部を直角に当接してなる当接部とが互い違いとなるように、第１フレームを構成する各板材の短辺部が直角に当接される長辺部側の各板材を、第２フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を直角に当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせ、第２フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第１フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を直角に当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせている。

金属製のＬ字型連結板は、第１フレームの各板材の短辺部と長辺部を直角に当接してなる各角隅部と、第２フレームの各板材の短辺部と長辺部を直角に当接してなる各角隅部との接合面間に重ね合わせるとともに、第１フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間と、第２フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に跨らせた状態に挟み込んでいる。

また、金属製の釘部材は、第１フレームの各角隅部外面及び第２フレームの各角隅部外面に対して上下方向及び左右方向に対して互い違いとなるように両方向から夫々打ち込むとともに、第１フレームと第２フレームとの各角隅部接合面間に挟み込まれた金属製の連結板を貫通させて、第１フレームの各角隅部外面から第２フレームの各角隅部内面へ打ち込まれた各釘部材と、第２フレームの各角隅部外面から第１フレームの各角隅部内面へ打ち込まれた各釘部材とで、第１フレームと第２フレームとの各角隅部接合面を一体的に固定して、正面から見て略矩形の構造体を製作しているので、第１フレームの各板材と第２フレームの各板材とが連結板を介して一体的に固定され、一方のフレームの各板材が変位しようとするのを、他方のフレームの板材の剛性により防止するため、耐震補強及び構造を維持するのに必要な強度が安定して得られる。

また、略矩形の構造体を、前後方向に対して所定等間隔に隔てられた状態に複数配列するとともに、該各構造体の四隅部を断面Ｌ字状に形成した各コーナーアングルで一体的に連結して、略筒状のリブフレーム構造体を製作しているので、リブフレーム構造体として建物の建設に用いることができる。

この発明によれば、第１フレーム及び第２フレームを構成する各板材の当接部を互い違いとなるように重ね合わせるとともに、金属製の連結板を、第１フレーム及び第２フレームの各角隅部接合面間に挟み込んだまま一体的に固定して構造体を製作するので、木製等の筋交いで補強した構造と略同等又は同等以上の耐震強度が得られるとともに、変形を防止する能力が筋交い付きフレームの約２倍以上あるので、連結板の座屈防止に有効であり、変形性能が向上する。

また、第１フレーム及び第２フレームの各板材は、単一寸法を有する小径製材で構成することができるため、間伐材や節の多い木材等からなる板材を用いても、製材された板材を用いた場合と略同等の強度を得ることができ、現場に近い場所で調達できるような安価な地域産木材を使用すれば、板材の購入費及び運搬費が安くて済み、安価で耐震性に優れたリブフレーム構造体を提供することができる。

また、リブフレーム構造体の構造が簡単で製作が容易であるため、施工期間を短縮して、建設コストの低減を図ることができるとともに、例えば工場等で予め組み立ててプレファブリケーション化しておけば、現場での施工作業及び組み立て作業が容易に行える。

また、軽量且つ強固な構造体であるので、耐震性及び変形性能に優れているだけでなく、様々なサイズの多種構造体と併用すれば、住宅をはじめとして種々の用途に用いることができ、単一階層構造や多数階層構造等の建物を建設するための建築資材として利用できる。

この発明は、既存の建物の耐震補強や耐震性を備えた建物の建設等に用いることができ、構造が簡単で製作が容易であり、安価で耐震性及び変形性能に優れたリブフレーム構造体の製作方法及びリブフレーム構造体を提供することができるという目的を、第１フレーム及び第２フレームを構成する各板材の当接部とを互い違いとなるように重ね合わせるとともに、連結板を、第１フレーム及び第２フレームの各角隅部接合面間に挟み込んだまま一体的に固定して構造体を製作することで達成した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は、建物の耐震補強に用いられるリブフレーム構造体の製作方法及びリブフレーム構造体を示し、図１及び図２に於いて、このリブフレーム構造体を構成する耐震構造体１は、同一の大きさ及び形状に組み付けられた正面から見て略矩形の第１フレーム２と第２フレーム３とを、第１フレーム２を構成する各板材２ａ，２ｂの当接部と、第２フレーム３を構成する各板材３ａ，３ｂの当接部とが互い違いとなるように重ね合わせて一体的に固定したものである。

上記耐震構造体１の製作方法を説明すると、図３、図４、図５に示すように、第１フレーム２は、左側板材２ａの上端長辺部と、上側板材２ｂの左端短辺部とを直角に当接し、左側板材２ａの下端短辺部と、下側板材２ｂの左端長辺部とを直角に当接して、左側上下の各角隅部２Ａａ，２Ａｂを構成する。一方、右側板材２ａの上端短辺部と、上側板材２ｂの右端長辺部とを直角に当接し、右側板材２ａの下端長辺部と、下側板材２ｂの右端短辺部とを直角に当接して、右側上下の各角隅部２Ａｃ，２Ａｄを構成する。

第２フレーム３は、第１フレーム２を左右逆向きに反転した状態に組み付けられ、第１フレーム２の角隅部２Ａａに重ね合わされる左側板材３ａの上端短辺部と、上側板材３ｂの左端長辺部とを直角に当接し、角隅部２Ａｂに重ね合わされる左側板材３ａの下端長辺部と、下側板材３ｂの左端短辺部とを直角に当接して、左側上下の各角隅部３Ａａ，３Ａｂを構成する。一方、角隅部２Ａｃに重ね合わされる右側板材３ａの上端長辺部と、上側板材３ｂの右端短辺部とを直角に当接し、角隅部２Ａｄに重ね合わされる右側板材３ａの下端短辺部と、下側板材３ｂの右端長辺部とを直角に当接して、右側上下の各角隅部３Ａｃ，３Ａｄを構成する。

上記第１フレーム２と第２フレーム３とを、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄを構成する各板材２ａ，２ｂの当接部と、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄを構成する各板材３ａ，３ｂの当接部とが互い違いとなるように重ね合わせる。つまり、各板材２ａ，２ｂを各板材３ａ，３ｂの短辺部と長辺部を直角に当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせ、各板材３ａ，３ｂを各板材２ａ，２ｂの短辺部と長辺部を直角に当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせる。

且つ、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄとの接合面と対応する大きさ及び形状に形成したＬ字型の連結板４を、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄとの接合面間に夫々重ね合わせるとともに、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂの端部間と、第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂとの端部間に跨らせた状態に挟み込む。

次に、図６、図７、図８に示すように、上記連結板４への貫通が許容される多数本の各釘部材５…を、連結板４が挟み込まれた第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄ外面と、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄ外面に対して両方向から厚み方向に打ち込むとともに、各角隅部２Ａａ〜２Ａｄ及び各角隅部３Ａａ〜３Ａｄの外面に対して所定間隔に隔てて多数本配列する。

つまり、多数本（又は数十本）の各釘部材５…を、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄ外面と、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄ外面に対して所定間隔に隔てて厚み方向に夫々打ち込み、各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと各角隅部３Ａａ〜３Ａｄとの間に挟み込まれた各連結板４…を貫通させて、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄ外面から打ち込まれた各釘部材５…を、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄ内面に対して打ち込み、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄ外面から打ち込まれた各釘部材５…を、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄ内面に対して打ち込み、各連結板４…を介して、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄとを一体的に固定して、図１、図２に示す正面から見て略矩形の耐震構造体１を製作する。

且つ、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄ外面と、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄ外面に打ち込まれる各釘部材５…は、上下方向及び左右方向に対して互い違いとなるように配列され、両方向から打ち込まれる各釘部材５…が互いに当接するのを回避している。

なお、実施例では、７０本の釘部材５を各角隅部２Ａａ〜２Ａｄ外面と、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄ外面とに夫々打ち込むが、釘部材５の長さ及び本数、間隔は、上記実施例に限定されるものではなく、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂ及び第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂ、連結板４の長さや幅、厚み等に応じて、任意の長さ、本数、間隔に変更することができる。

上記第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂと、第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂは、例えば製材又は単板積層材（ＬＶＬ）、集成材、節の多いスギの間伐材、その他の小径材等の単一又は複合した板材で構成することができる。

前記連結板４は、例えば鋼板、ステンレス板等の単一又は複合した材質の金属板で構成することができ、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂを当接してなる各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと、第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂを当接してなる角隅部３Ａａ〜３ＡｄとのＬ字型接合面と対応する大きさ及び形状に形成するとともに、釘部材５の貫通が許容される厚み及び硬度に形成している。

また、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄとが直角よりも鈍角であるか、直角よりも鋭角である場合、連結板４を、各板材２ａ，２ｂ及び各板材３ａ，３ｂの接合角度に応じて、例えばＶ字状、Ｕ字状、Ｔ字状等の任意形状に形成してもよい。

前記釘部材５は、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄとの接合面間に対して跨らせた状態に打ち込まれる長さに形成され、例えばコンクリートへの打ち込みが許容されるような釘、金属製の連結板４への貫通が許容されるような硬さを有する釘、先端先鋭な金属部材等の固定部材で構成することができる。

また、第１フレーム２と第２フレーム３との対向面全体又は第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄとの接合面間を、木工用の接着剤で一体的に接着固定してもよく、上記釘部材５による固定方法と併用すれば、第１フレーム２と第２フレーム３とを堅牢且つ強固に固定することができる。

図１４は、略矩形に組み立てられた耐震構造体１に水平荷重を付加したときの実験結果を示す特性図であり、実験用の耐震構造体１は、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂ及び第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂを厚み３６ｍｍ、幅１８０ｍｍの木製板で構成し、連結板４を厚み３．２ｍｍの鋼板で構成し、各角隅部２Ａａ〜２Ａｄ外面及び各角隅部３Ａａ〜３Ａｄに打ち込まれる釘部材５の本数を７０本に設定している。

図中の横線は、耐震構造体１に付加される水平荷重（ｋＮ）の数値で、縦線は、耐震構造体１に生じる変位（ｍｍ）の数値である。図中の太い点線が耐震構造体１の平均値であり、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂと第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂとの接合部の終局モーメントが４ｋＮ．ｍ以上あり、水平荷重に換算すれば、５．５ｋＮ以上の耐力がある。これは、木製等の筋交いで補強したものと略同等又は同等以上の強度を示すものであり、変形を防止する能力が筋交い付きフレームの約２倍以上もあるので、連結板４の座屈防止に有効であるだけでなく、スギやヒノキ等の間伐材を用いた場合でも、安定した履歴ループをもち、エネルギー吸収能力の高い構造の耐震構造体１を製作することができる。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、上記耐震構造体１による構造物Ｃの補強方法を説明する。

先ず、既存の構造物Ｃを耐震補強する方法としては、上記耐震構造体１を、例えば柱や梁等の構造物Ｃの内側壁面に固定する真壁方式と、構造物Ｃの正面側外壁面に固定する大壁方式とがある。

上記真壁方式による補強方法は、図９、図１０に示すように、補強箇所の一例である構造物Ｃの内側壁面と対応する大きさ及び形状に組み立てられた正面から見て略矩形の耐震構造体１を、構造物Ｃの内側壁面に沿って装着した後、例えば貫通ボルト等の各ボルト１０…を、断面Ｌ字状の各ブラケット１２…及び各補強板１３…を介して、耐震構造体１の第１フレーム２及び第２フレーム３に対して厚み方向に貫通させるとともに、その貫通させた各ボルト１０…と、各ボルト１０…に螺合した各ナット１１…とで一体的に締付け固定する。

且つ、例えばラグスクリュー等の各ボルト１４…を、各ブラケット１２…を介して、構造物Ｃの内側壁面に対して捩じ込んで一体的に固定するので、地震発生時の応力により構造物Ｃが変形しようとするのを防止することができる。

つまり、各連結板４…を、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂと、第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂとの端部間に跨らせた状態に挟み込むとともに、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂを、第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂの短辺部と長辺部を直角に当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせて各釘部材５…で固定し、各板材３ａ，３ｂを各板材２ａ，２ｂの短辺部と長辺部を直角に当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせて各釘部材５…で固定するので、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂと、第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂとが変位しようとするのを、各板材２ａ，２ｂの端部間に跨らせた状態に固定した各板材３ａ，３ｂと、各板材３ａ，３ｂの端部間に跨らせた状態に固定した各板材２ａ，２ｂと、各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと各角隅部３Ａａ〜３Ａｄの接合面間に挟み込まれた各連結板４…との剛性により防止することができ、既存の構造物Ｃを耐震補強するのに最適である。なお、補強板１３を介さずに、ブラケット１２を耐震構造体１の外面に対して直接固定してもよい。

前記大壁方式による補強方法は、図１１、図１２に示すように、補強箇所の他の例である構造物Ｃの正面側外壁面と対応する大きさ及び形状に組み立てられた正面から見て略矩形の耐震構造体１を、構造物Ｃの正面側外壁面に沿って装着した後、例えばラグスクリュー等の各ボルト１５…を、耐震構造体１を介して、構造物Ｃの正面側外壁面に対して厚み方向に捩じ込んで一体的に固定する。且つ、例えば貫通ボルト等の各ボルト１６…を、耐震構造体１を介して、構造物Ｃの正面側外壁面に対して厚み方向に貫通させるとともに、その貫通させた各ボルト１６…と、各ボルト１６…に螺合した各ナット１７…とで一体的に締付け固定するので、上記真壁方式と略同等の強度及び耐震性が得られる。

つまり、上記真壁方式又は大壁方式を用いれば、耐震構造体１を構造物Ｃの補強箇所に対して後付けすることができ、既存の建物を耐震補強するための施工作業が簡単且つ容易に行える。

なお、上記耐震構造体１は、上記矩形のみに限定されるものではなく、補強箇所の大きさや形状に応じて任意のサイズ（幅、高さ）及び形状に変更することができる。また、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂ及び第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂ、連結板４を任意の長さ、幅、厚み等に変更することもできる。

以上のように、耐震補強に用いられる耐震構造体１を、第１フレーム２を構成する各板材２ａ，２ｂの当接部と、第２フレーム３を構成する各板材３ａ，３ｂの当接部とを互い違いとなるように重ね合わせるとともに、各連結板４…を、第１フレーム２の各角隅部２Ａａ〜２Ａｄと、第２フレーム３の各角隅部３Ａａ〜３Ａｄとの接合面間に挟み込んだまま各釘部材５…で一体的に固定して製作するので、木製等の筋交いで補強した構造と略同等又は同等以上の耐震強度が得られるとともに、変形を防止する能力が筋交い付きフレームの約２倍以上あるので、連結板４の座屈防止に有効であり、変形性能が向上する。

また、第１フレーム２の各板材２ａ，２ｂ及び第２フレーム３の各板材３ａ，３ｂは、単一寸法を有する小径製材で構成することができるため、間伐材や節の多い木材等からなる板材を用いても、製材された板材を用いた場合と略同等の強度を得ることができ、現場に近い場所で調達できるような安価な地域産木材を使用すれば、板材の購入費及び運搬費が安くて済み、安価で耐震性に優れた耐震構造体を提供することができる。

また、耐震構造体１の構造が簡単で製作が容易であるため、施工期間を短縮して、建設コストの低減を図ることができるとともに、例えば工場等で予め組み立ててプレファブリケーション化しておけば、現場での施工作業及び組み立て作業が容易に行える。

また、軽量且つ強固な構造体であるので、耐震性及び変形性能に優れているだけでなく、様々なサイズの多種構造体と併用すれば、住宅をはじめとしてマンション、仮設住宅、介護施設、倉庫等の種々の用途に用いることができ、単一階層構造や多数階層構造等の建物を建設するための建築資材として利用できる。

また、耐震構造体１のモジュールを統一しているので、設計の簡略化を図ることができ、耐震構造体１全体の品質を一定に保つことができる。

図１３は、耐震構造体１を建物の建設に用いた例を示し、同一の大きさ及び形状に組み付けられた正面から見て略矩形の耐震構造体１を前後方向に対して所定等間隔に隔てて複数配列し、前後に配列した各耐震構造体１…の四隅部を断面Ｌ字状に形成した各コーナーアングル１８…で一体的に連結して、略筒状のリブフレーム構造体１９を組み立てる。

上記リブフレーム構造体１９を、例えば前後、左右、上下等に組み合わせて複数配置し、各リブフレーム構造体１９…の四隅部に取り付けた各コーナーアングル１８…を互いに連結固定して、任意の建物を建設するので、単一階層構造及び多数階層構造の建物を建設するための建築資材として用いることができ、耐震性及び変形性能に優れるため、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。或いは、所定サイズに組み立てられたリブフレーム構造体１９を単独で配置するか、複数の各リブフレーム構造体１９…を互いに近接して並列配置してもよい。

また、複数本の各ブレース２０…を、リブフレーム構造体１９の左側上下角隅部及び右側上下角隅部に取り付けた各コーナーアングル１８…間と、リブフレーム構造体１９の上側左右角隅部及び下側左右角隅部に固定した各コーナーアングル１８…間とに架設すれば、耐震構造として必要な強度、剛性を持たせることができる。

なお、合板等のボードを、リブフレーム構造体１９の内壁面と外壁面との一方又は両方に固定すれば、強度及び耐震性を高めることができる。

この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

第１実施例の耐震構造体の組み立て状態を示す斜視図。 図１の耐震構造体を示す正面図。 第１フレーム及び第２フレームの接合方法を示す展開斜視図。 各板材と連結板との重ね合わせ状態を示す当接部の拡大斜視図。 各板材を互い違いに当接した状態を示す当接部の拡大斜視図。 釘部材の打ち込み状態を示す当接部拡大斜視図。 釘部材の打ち込み状態を示す当接部拡大正面図。 釘部材の打ち込み状態を示すＡ−Ａ矢視断面図。 耐震構造体による真壁方式の建物補強方法を示す断面図。 図９の耐震構造体による補強方法を示す正面図。 耐震構造体による大壁方式の建物補強方法を示す断面図。 図１１の耐震構造体による補強状態を示す正面図。 耐震構造体による建物の建設例を示す斜視図。 耐震構造体の変形実験結果を示す特性図。

符号の説明

Ｃ…構造物
１…耐震構造体
２…第１フレーム
２ａ，２ｂ…板材
２Ａａ〜２Ａｄ…角隅部
３…第１フレーム
３ａ，３ｂ…板材
３Ａａ〜３Ａｄ…角隅部
４…連結板
５…釘部材
１０，１４，１５，１６…ボルト
１１，１７…ナット
１２…ブラケット
１３…補強板
１８…コーナーアングル
１９…リブフレーム構造体
２０…ブレース

Claims (2)

1. 長方形を程する複数の各板材の短辺部端面と長辺部端面とを当接して、同一の大きさ及び形状に組み付けられた正面から見て略矩形の第１フレームと第２フレームとを構成し、
   上記第１フレームと、該第１フレームを左右逆向きに反転した状態に組み付けられた上記第２フレームとを、第１フレームを構成する各板材の当接部と、第２フレームを構成する各板材の当接部とが互い違いとなるように、第１フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第２フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部とを当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせるとともに、第２フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第１フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部とを当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせ、
   上記第１フレーム及び上記第２フレームの各板材を直角に当接してなる各角隅部接合面と対応する大きさ及び形状に形成した金属製のＬ字型連結板を、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面間に対して各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に跨らせた状態に挟み込んだ後、
   上記連結板への貫通が可能な金属製の釘部材を、上記第１フレームの各角隅部外面及び上記第２フレームの各角隅部外面に対して上下方向及び左右方向に対して互い違いとなるように両方向から厚み方向に夫々打ち込み、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面間に挟み込まれた各連結板を貫通させて、上記第１フレームの各角隅部外面から打ち込まれた各釘部材を上記第２フレームの各角隅部内面に打ち込み、上記第２フレームの各角隅部外面から打ち込まれた各釘部材を上記第１フレームの各角隅部内面に打ち込んで、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面を一体的に固定するとともに、上記第１フレームと上記第２フレームの各角隅部外面に対して所定間隔に隔てて多数本配列して、正面から見て略矩形の構造体を製作した後、
   上記略矩形の構造体を、前後方向に対して所定等間隔に隔てられた状態に複数配列するとともに、該各構造体の四隅部を断面Ｌ字状に形成した各コーナーアングルで一体的に連結して、略筒状のリブフレーム構造体を製作する
   リブフレーム構造体の製作方法。
2. 長方形を程する複数の各板材の短辺部端面と長辺部端面とを当接して、同一の大きさ及び形状に組み付けられた正面から見て略矩形の第１フレームと第２フレームとを構成し、
   上記第１フレームと、該第１フレームを左右逆向きに反転した状態に組み付けられた上記第２フレームとを、第１フレームを構成する各板材の当接部と、第２フレームを構成する各板材の当接部とが互い違いとなるように、第１フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第２フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせ、第２フレームを構成する各板材の短辺部が当接される長辺部側の各板材を、第１フレームを構成する各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせるとともに、
   上記第１フレーム及び上記第２フレームの各板材を直角に当接してなる各角隅部接合面と対応する大きさ及び形状に形成した金属製のＬ字型連結板を、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面間に対して各板材の短辺部と長辺部を当接してなる端部間に跨らせた状態に挟み込み、
   上記連結板への貫通が可能な多数本の金属製の各釘部材を、上記第１フレームの各角隅部外面及び上記第２フレームの各角隅部外面に対して上下方向及び左右方向に対して互い違いとなるように両方向から厚み方向に夫々打ち込み、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面間に挟み込まれた各連結板を貫通させて、上記第１フレームの各角隅部外面から上記第２フレームの各角隅部内面へ打ち込まれた各釘部材と、上記第２フレームの各角隅部外面から上記第１フレームの各角隅部内面へ打ち込まれた各釘部材とで、上記第１フレームと上記第２フレームとの各角隅部接合面を一体的に固定して、正面から見て略矩形の構造体を製作し、
   上記略矩形の構造体を、前後方向に対して所定等間隔に隔てられた状態に複数配列するとともに、該各構造体の四隅部を断面Ｌ字状に形成した各コーナーアングルで一体的に連結して製作した
   リブフレーム構造体。

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