JP4542996B2 - 筋かい連結ボルト及び木造家屋の耐震補強工法 - Google Patents

Description

本発明は、既設の木造家屋の耐震性を向上させるために使用される筋かい連結ボルト及び該筋かい連結ボルトを使った木造家屋の耐震補強工法に関するものである。

一般に、わが国の木造家屋は、主として地面に構築したコンクリート製の基礎の上に載置固定される土台と、該土台の上面に立設される複数本の柱と、各柱間に構築される壁と、前記各柱の上に載せる梁と、これら梁の上方に構築される屋根組とから構成されている。この種木造家屋では、例えば前記土台と各柱や各柱と梁の繋ぎが埋め込み式であってこの部位を更に楔、かすがいにより補強するようにしている。

ところで、近時、わが国では各地で地震が頻発しているが、前記土台と各柱や各柱と梁の繋ぎでは地震による横揺れや縦揺れに弱く、特に、土台から柱が抜け易い。このように土台から柱が抜けると、家屋が柱の下部で足払いをくらった状態になり、ひとたまりもなく倒壊してしまう。

この点から、最近では土台と各柱の繋ぎ目や各柱と梁との繋ぎ目を別途鉄金物により固着して局部的な補強をしたり、梁と土台との間に金属製の筋かいを張設して、できるかぎり土台から柱が抜けない工夫がなされている。例えば、２本の柱間にＬ字型の金物を上下に設け、その上部は柱に近接する部分の梁にボルトで接合し、下部は柱に近接する部分の基礎に土台を挟みアンカーボルト接合する。そして、これら上下のＬ字型の金物にターンバックル付き鉄筋筋かいをたすきに掛け、それぞれボルトで固着するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特に、昭和５６年以前に建築され建坪２０〜５０坪程度の木造家屋は地震対策がなされていない。そこで、地方自治体がこれら木造家屋に対して施工費用の一部を援助するという形で耐震構造への改修を推し進めている。
特開平９−３１７００６号公報（第２−３頁、図１）

例えば前記特許文献１に係る耐震補強工法では、新たに木造家屋を構築する場合、工事の途中にその中に組み込んで行える。しかしながら、既設の木造家屋にあっては、Ｌ字型の金物や２本の鉄筋筋かいをボルト止めするに、室内のそれらに対応する家具を邪魔にならない個所に移動させたり、畳みを上げまたはフロアー更には外壁を一旦剥がしてから工事を行わねばならない。しかも、作業終了後は前記畳み、フロアーや外壁を元の状態に修復する必要がある。

このため、面倒な多くの作業を強いられるばかりか工期も長くなる。更に、地方自治体の援助があるとしても金銭的な自己負担は大きく、お年寄りの多い昨近多くの人がその工事に踏み切るのをためらっているのが現状であり、その課題を早急に解決することが強く望まれている。

そこで、本発明は前記課題を解決すべくなされたもので、外壁の外側からの作業のみで工事が行え、しかも極めて工事が簡単となり、工期も短く施工コストも低廉になし得る筋かい連結ボルト及び木造家屋の耐震補強工法を提供することを目的とするものである。

かかる目的を達成するため本発明に係る筋かい連結ボルトは、筋かいを張設するため木造家屋外周の所定位置に設けられた取付用孔にその外側から挿通する筋かい連結ボルトであって、前記取付用孔に挿通されたボルト本体の抜脱を前記木造家屋の外側からの操作により阻止できる抜け止め手段を前記ボルト本体に設けた構成からなる。

前記抜け止め手段としては、例えばボルト本体の中心軸線を含む面に沿って回動し得る抜け止め部材を軸着してなり、前記抜け止め部材は、その重心と前記軸着部との位置がずれており、しかも、前記ボルト本体の中心軸線方向に沿って位置したとき該中心軸線方向から投影して該ボルト本体の横断面形状内に納まり、自然と回動して停止したときその上下両端が中心軸線方向から投影した木造家屋側の取付用孔の横断面形状から外側に食み出るようにした構成からなる。

また、木造家屋の耐震補強工法は、前記筋かい連結ボルトを使用した木造家屋の耐震補強工法であって、前記木造家屋における梁と土台又は基礎とに該木造家屋の外側から取付用孔を貫設し、前記各取付用孔にそれぞれ前記筋かい連結ボルトのボルト本体を前記木造家屋の外側から挿通すると共に同側から操作される抜け止め手段により該ボルト本体の抜脱を阻止し、この状態で、前記各ボルト本体に筋かいの端部を連結すると共に該ボルト本体にナットを螺締して前記梁と前記土台又は基礎との間に前記筋かいを張設するようにした。

本発明にあって木造家屋とは、杉や桧といった木製の柱と梁を有し、外壁材としては例えばモルタル、土壁、トタン、サイディングボードまたはこれらの組み合わせを使用した家屋をいう。

本発明にあっては、木造家屋における梁と土台又は基礎とに該木造家屋の外側から取付用孔を貫設し、該取付用孔に筋かいの端部を連結する筋かい連結ボルトを木造家屋の外側から挿通すると共に同側から操作される抜け止め手段により該ボルト本体の抜脱を阻止するようにし、筋かい連結ボルトを固定できるようにした。よって、すべて木造家屋の外側からの作業のみで筋かいを張設する工事ができ、室内の家具を邪魔のならない個所へ移動させたり、畳を上げまたはフロアー更には外壁を一旦剥がす必要性もなくなる。しかも、極めて工事が簡単となり、これにより工期も短く施工コストも低廉になし得る。

以下、本発明に係る筋かい連結ボルト及び木造家屋の耐震補強工法を図面に基き詳しく説明する。まず、筋かい連結ボルトについて説明する。図１は本発明に係る筋かい連結ボルトの斜視図、図２（イ）（ロ）は同一部を省略し作用を示す正面図、図３は図２（ロ）のＸ−Ｘ線拡大断面図である。筋かい連結ボルトＡは、所定の長さを有する金属製のボルト本体１からなる。該ボルト本体１の基端部側にはその外周面にネジ溝２が刻設される。そして、ボルト本体１の先端部に、その中心軸線に沿って先端かつ両側面でそれぞれ開放する凹溝３が設けられている。また、ボルト本体１の先端部に凹溝３の略中央部に位置して該凹溝３と直交しかつ連通する通孔４が貫設される。

そして、前記凹溝３内には、図３に示すように長板状の抜け止め手段としての抜け止め部材５がそのほぼ中央位置で前記通孔４に挿通する支軸６により軸着されている。該抜け止め部材５は凹溝３内で自在に回動することになるが、凹溝３の奥端部にボルト本体１の外周面に嵌り該凹溝３の奥端部の一部を塞ぐ断面円弧状の回転防止片７が接着されている。これにより、抜け止め部材５の回動動作がほぼ９０度の範囲に規制されることになる。

前記抜け止め部材５は、略長方形状をしており、図２（ロ）鎖線に示すように正面から見て一方の端（上端）の横幅が他方の端（下端）の横幅より短く設定されており、抜け止め部材５は正面台形に成形される。これにより、図２（ロ）でその中央の軸着部すなわち支軸６に対して抜け止め部材５の重心の位置が下方へずれることになる。すなわち、軸着部を挟んだ一方（端の横幅が広い側）が他方（端の横幅が狭い側）より重くなる。

よって、図２（イ）に示すようにボルト本体１をほぼ水平に配置すると共に凹溝３をほぼ鉛直方向に配置し、しかも、回転防止片７を凹溝３の下側に配置した状態では、抜け止め部材５は同図実線のように軸着部を挟んだ一方が他方よりも重いことから、その重い側５ａが回転防止片７に支持される。この状態では、抜け止め部材５がボルト本体１の中心軸線方向に沿って位置し、ボルト本体１とほぼ一直線状に並ぶことになる。また、このとき、抜け止め部材５は、前記中心軸線方向から投影してボルト本体１の横断面形状内に納まる。これにより、後記するように取付用孔２７に挿通できることになる。

一方、前記状態でボルト本体１をその中心軸線と直交する面内で１８０度回転させると、凹溝３はそのままほぼ鉛直方向に配置するも回転防止片７が今度は凹溝３の上側に位置する。この状態では、軸着部から重心がずれていることから、抜け止め部材５が回転防止片７から離れて自然と回動し、図２（ロ）鎖線に示すようにボルト本体１とほぼ直交する位置で停止する。このとき、その上下両端が中心軸線方向から投影した後記する木造家屋Ｈ側の取付用孔２７の横断面形状から外側に食み出ることになる。これにより、該取付用孔２７に挿通した筋かい連結ボルトＡの抜け止めが行える。

前記ボルト本体１の基端部に透孔８が貫設される。この透孔８には、ボルト本体１をナット９により締止めする際に、ボルト本体１がその中心軸線と直交する面内で無用に回転しないように手で持って止めておくためのピン１０が挿通できるようになっている。１１は前記ナット９と共に使用されるワッシャである。

筋かい連結ボルトＡは上記構成からなり、次に該筋かい連結ボルトＡを使った木造家屋の耐震補強工法について説明する。図４は耐震補強した既設の木造家屋の斜視図、図５乃至図１０は耐震補強工法を順を追って説明する要部の断面図である。図４に示される木造家屋Ｈは一般の住宅であって、その構造を簡単に説明する。すなわち、この木造家屋Ｈは、地面Ｅに構築したコンクリート製の基礎２０の上面に、該基礎２０に沿って土台２１をボルト止めにより載置固定し、該土台２１の上面に複数本の柱２２を立設すると共に各柱２２，２２間には壁等の外壁２３を構築する。また、前記各柱２２の上に梁２４を載せ、これら梁２４の上方に屋根組２５を構築してなる。

そして、前記木造家屋Ｈの外周であって、梁２４と基礎２０又は土台２１との間、本実施の形態では梁２４と基礎２０との間にターンバックル付きの鉄筋製の筋かい２６が張設される。そこで、木造家屋の耐震補強工法を図５乃至図１０に基き順に説明する。

まず、図５に示すように木造家屋Ｈの外周であって所定の位置に取付用孔２７を貫設する。これら取付用孔２７は、梁２４とコンクリート製の基礎２０にそれぞれ設けられる。しかも、外壁２３に覆われている部位では、取付用孔２７がその外壁２３の外側から設けられる。図５は基礎２０に水平な取付用孔２７を貫設した状態を示す。

また、この際、図１０に示すように各柱２２の基礎２０または土台２１との接合部に、それら接合力を強化するため金属板からなる補強金物２８がネジ２９を締めることにより固着されている。前記取付用孔２７は、前記補強金物２８に開設され該取付用孔２７とほぼ同じ内径の締止孔３０とほぼ合致させてある。

そこで、図６に示すように前記補強金物２８の一側面に筋かい２６の下端の取付板部２６ａを添わせ、該取付板部２６に開設された連結孔３１を前記取付用孔２７と締止孔３０を介して連通させる。そして、抜け止め部材５を先端側にし、前記締止孔３０、連結孔３１を介して取付用孔２７に筋かい連結ボルトＡのボルト本体１を挿通する。この際、凹溝３をほぼ鉛直方向に配置し、しかも、回転防止片７を凹溝３の下側に配置し、抜け止め部材５をその重い側５ａが回転防止片７に支持された状態にする。これにより、抜け止め部材５が中心軸線方向から投影してボルト本体１の横断面形状内に納まり、抜け止め部材５が支えることなくボルト本体１を取付用孔２７にスムーズに挿通できることになる。また、ボルト本体１における基端部にあらかじめワッシャ１１を嵌めると共にナット９を螺合し、更に透孔８にピン１０を挿通しておく。

次に、ボルト本体１の先端部すなわち抜け止め部材５が取付用孔２７を通過した状態で、ボルト本体１をその中心軸線と直交する面内で１８０度回転させる。これにより、凹溝３はそのままほぼ鉛直方向に配置するが、回転防止片７が今度は凹溝３の上側に位置する。この状態では、図７実線に示すように抜け止め部材５が回転防止片７から離れて自然と回動し、ボルト本体１とほぼ直交する位置で停止する。このとき、抜け止め部材５の上下両端は、中心軸線方向から投影した前記取付用孔２７の横断面形状から外側に食み出る。そこで、ピン１０を手で持って取付用孔２７から筋かい連結ボルトＡを外側から引き抜こうとしても、前記抜け止め部材５が取付用孔２７の内側口部２７ａに支えて引き抜けないことになる。

更に、ピン１０を持った状態でナット９を螺締する。ナット９が締め終われば、前記ピン１０を透孔８から引き抜く。これにより、図８、図９に示すように基礎２０に筋かい２６の下端部がしっかりと固着されることになる。図示は省略するが、梁２４側についても前記と同様な手順で作業をすることにより、梁２４に筋かい２６の上端部がしっかりと固着される。最後に、筋かい２６中央のターンバックル３２を締めて筋かい２６を緩むことなく強く張設する。なお、この筋かい２６は、たすきに掛けて配置する。このようにして、図１０に示すように木造家屋Ｈの外周に多くの筋かい２６が張設される。

前記各ボルト本体１の長さは、基礎２０又は土台２１、梁２４の水平方向の厚みが常に一定とは限らず変わることから、それら厚みの寸法に合わせ設定される。工事が完了した後は、前記ナット９からボルト本体１の基端部が突出していると、邪魔であるばかりか危険でもあることから、適宜長さで切断しておくことが好ましい。

図１１は、他の実施の形態に係る筋かい連結ボルトの斜視図である。この筋かい連結ボルトＡ１は、本発明に係る筋かい連結ボルトＡとその構成が似ているので、同一部位は同一番号を付すことにより詳しい説明は省略する。すなわち、この筋かい連結ボルトＡ１におけるボルト本体１の先端部には、該ボルト本体１の中心軸線を含む面に沿った中央部に支持片部１２を残してその両側に切欠部１３，１３が設けられている。

そして、前記支持片部１２に支軸６により抜け止め手段としての抜け止め部材１４が軸着されている。該抜け止め部材１４は、平行に配置される両腕片部１４ａ，１４ａによりコ字型に成形され、前記支持片部１２の両側に配置される腕片部１４ａ，１４ａに開設された軸孔１５，１５に前記支軸６が挿通されている。また、本実施の形態の筋かい連結ボルトＡと同様に、図１１においてボルト本体１を正面から見て前記抜け止め部材１４の各腕片部１４ａは、略長方形状をしており、一方の端（上端）の横幅が他方の端（下端）の横幅より短く設定され、各腕片部１４ａは正面台形に成形される。これにより、その中央の軸着部すなわち支軸６に対して抜け止め部材１４の重心の位置が下方へずれることになる。すなわち、軸着部を挟んだ一方（端の横幅が広い側）が他方（端の横幅が狭い側）より重くなる。

よって、ボルト本体１をほぼ水平に配置すると共に支持片部１２をほぼ鉛直方向に配置し、しかも、回転防止片７を支持片部１２の下側に配置した状態では、抜け止め部材１４は軸着部を挟んだ一方が他方よりも重い。よって、その重い側１４ｂが回転防止片７に支持され、抜け止め部材１４がボルト本体１の中心軸線方向に沿って位置しほぼ一直線状に並ぶことになる。また、このとき、抜け止め部材１４は、前記中心軸線方向から投影してボルト本体１の横断面形状内に納まる。

また、前記状態でボルト本体１をその中心軸線と直交する面内で１８０度回転させると、支持片部１２はそのままほぼ鉛直方向に配置するが、回転防止片７が今度は支持片部１２の上側に位置する。この状態では、軸着部から重心がずれていることから、抜け止め部材１４が回転防止片７から離れて自然と回動し、ボルト本体１とほぼ直交する位置で停止する。このとき、その上下両端が中心軸線方向から投影した取付用孔２７の横断面形状から外側に食み出る。これら抜け止め手段は一例であって、それらと同じ目的が達成できれば他の構成のものを採用しても良い。

以上のように本発明は、木造家屋における梁と土台又は基礎とに該木造家屋の外側から取付用孔２７を貫設し、該取付用孔２７に筋かい２６の端部を連結する筋かい連結ボルトＡ，Ａ１を木造家屋Ｈの外側から挿通すると共に同側から操作される抜け止め手段５，１４により該ボルト本体１の抜脱を阻止するようにし、筋かい連結ボルトＡ，Ａ１を固定できるようにした。よって、すべて木造家屋Ｈの外側からの作業のみで筋かい２６を張設する工事ができ、室内の家具を邪魔のならない個所へ移動させたり、畳を上げまたはフロアー更には外壁を一旦剥がす必要性もない。

しかも、木造家屋の外側から取付用孔２７を貫設し、該取付用孔２７に筋かい連結ボルトＡ，Ａ１を挿通するのみで筋かい２６端部の連結ができるので、その工事が非常に簡単に行なえ、工期も短く施工コストも低廉になし得る。

本発明に係る筋かい連結ボルトの斜視図。 （イ）（ロ）は同一部を省略し作用を示す正面図。 図２（ロ）のＸ−Ｘ線拡大断面図。 耐震補強した既設の木造家屋の斜視図。 耐震補強工法を順を追って説明する要部の断面図。 耐震補強工法を順を追って説明する要部の断面図。 耐震補強工法を順を追って説明する要部の断面図。 耐震補強工法を順を追って説明する要部の断面図。 耐震補強工法を順を追って説明する要部の断面図。 耐震補強工法を順を追って説明する要部の断面図。 他の実施の形態に係る筋かい連結ボルトの斜視図。

符号の説明

１ ボルト本体
５ 抜け止め手段（抜け止め部材）
６ 支軸
９ ナット
１４ 抜け止め手段（抜け止め部材）
２０ 基礎
２１ 土台
２４ 梁
２６ 筋かい
２７ 取付用孔
Ａ 筋かい連結ボルト
Ａ１ 筋かい連結ボルト
Ｈ 木造家屋

Claims (2)

1. 筋かいを張設するため木造家屋外周の所定位置に設けられた取付用孔にその外側から挿通し、前記取付用孔に挿通されたボルト本体の抜脱を前記木造家屋の外側からの操作により阻止できる抜け止め手段を前記ボルト本体に設けてなる筋かい連結ボルトであって、
   前記抜け止め手段は、前記ボルト本体に軸着され該ボルト本体の中心軸線を含む面に沿って回動する抜け止め部材からなり、前記抜け止め部材の重心と前記軸着部との位置がずれており、前記抜け止め部材は、前記ボルト本体の中心軸線方向に沿って位置したとき軸着部を挟み該中心軸線方向から投影して該ボルト本体の横断面形状内に納まり、自然と回動して停止したときその上下両端が中心軸線方向から投影した前記木造家屋側の前記取付用孔の横断面形状から外側に食み出るようになっており、
   前記ボルト本体に、前記ボルト本体を水平に配置しかつ抜け止め部材の回動面が鉛直になるようにしたとき前記抜け止め部材の重い側を支持する回転防止片を設け、前記回転防止片によって前記抜け止め部材を支持することにより該抜け止め部材が前記ボルト本体の中心軸線方向に沿って位置するようにしたことを特徴とする筋かい連結ボルト。
2. 請求項１の筋かい連結ボルトを使用した木造家屋の耐震補強工法であって、
   前記木造家屋における梁と土台又は基礎とに該木造家屋の外側から取付用孔を貫設し、前記ボルト本体を水平に配置しかつ抜け止め部材の回動面が鉛直になるようにして軸着部を挟み前記抜け止め部材の重い側が前記回転防止片に支持された状態で前記木造家屋の外側から前記各取付用孔にそれぞれ前記筋かい連結ボルトのボルト本体を挿通し、前記抜け止め部材が前記取付用孔を通過してから前記ボルト本体をその中心軸線と直交する面内で１８０度回転させ、前記抜き止め部材を自然と回動させると共に前記ボルト本体と直交する位置で停止させて該ボルト本体の抜脱を阻止し、
   この状態で、前記各ボルト本体に筋かいの端部を連結すると共に該ボルト本体にナットを螺締して前記梁と前記土台又は基礎との間に前記筋かいを張設するようにしたことを特徴とする木造家屋の耐震補強工法。

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