JP4922723B2 - Reinforcement method for wooden building structural materials - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、寺社建築などの伝統的木造建築物や比較的規模の大きい在来法の軸組み住宅などにおける軸組部材、特に梁材や桁材などの曲げ部材に発生した、材軸方向に対して直交する方向ないしそれに近い方向に生じた割れや亀裂等の傷を補強対象とする構造的補強方法の技術分野に属する。 The present invention is applied to the direction of the material axis generated in a frame member in a traditional wooden building such as a temple and shrine building and a relatively large scale conventional framed housing, especially a bending member such as a beam material or a beam material. The present invention belongs to the technical field of a structural reinforcement method for reinforcing a crack such as a crack or a crack generated in a direction orthogonal to or close to the direction perpendicular thereto.
上記したような木造建築構造材に生じた割れや亀裂等の傷は、木材の乾燥に起因する場合、あるいは切り欠き部に大きな応力集中が生じた場合、更には突発的に大きな荷重が作用した場合など、発生原因は様々であるが、これを放置すれば建築物全体の安全性を脅かす可能性がある。また、観光客が訪れるような寺社建築物の場合には、見え掛かり部の前記割れや亀裂の存在は、イメージダウンにつながるので、構造的に補強し修復する必要がある。
木造建築構造材に発生した上記のような割れや亀裂に対して、従来一般に実施される補強方法としては、ボルト接合法とかドリフトピン接合法などであるが、施工性とコスト面および外観の意匠的美観の面で適当でない場合が多い。すなわち、ボルトやドリフトピンを通す孔あけや、接合鋼板を差し込むスリットの加工などに手間が多く掛かるし、構造材の表面にボルトやドリフトピンの頭が多く露出して見栄えを損なうことが多い。
Cracks such as cracks and cracks generated in the above-mentioned wooden building structural materials are caused by drying of the wood, or when a large stress concentration occurs in the notch, and a suddenly large load was applied. There are various causes, but if left unchecked, there is a possibility of threatening the safety of the entire building. Further, in the case of a temple and shrine building visited by tourists, the presence of the cracks and cracks in the visible portion leads to a down image, and it is necessary to structurally reinforce and repair.
For the above-mentioned cracks and cracks that occur in wooden building structural materials, conventional reinforcement methods such as the bolt joining method or drift pin joining method are the design of workability, cost, and appearance. In many cases, it is not appropriate in terms of aesthetics. That is, it takes a lot of work to drill holes for bolts and drift pins, and to process slits for inserting bonded steel plates, and many heads of bolts and drift pins are exposed on the surface of the structural material, which often impairs the appearance.
その他の先行技術として、下記の特許文献1に開示された軸組工法は、木造建築構造材等を相互に突き合わせて緊結接合する方法であって、構造材の突き合わせ面に対して一定の傾斜角でボルト孔を貫通させ、同ボルト孔の端部に直交面となるナット座を形成し、前記ボルト孔を通じて構造材の突き合わせ面を貫通するようにボルトを通し、ナットを締結して接合する方法が記載されている。
特許文献2に開示された木造建築構造材等の接合方法は、構造材の突き合わせ面に対して垂直方向に横穴を堀り、その孔から構造材の突き合わせ面に沿って縦溝を形成し、前記の横穴および縦溝に沿ってほぼT字形状の接合用治具を装着して構造材の突き合わせを行い、更に前記接合用治具を通じて接着剤を注入充填して接合する方法が記載されている。
As another prior art, the frame construction method disclosed in the following
In the joining method of the wooden building structural material disclosed in
下記の特許文献3に開示された木造建築構造材等の補強、接合方法は、相互に接合される構造材に取り付け用孔を形成し、繊維材料を束ねた補強材の両端を各構造材の前記取り付け用孔の中へ挿入し、更に前記挿入部へ接着剤を注入して接着し、補強をかねて接合する方法が記載されている。
また、下記の特許文献4に開示された木造建築構造材等の補強方法は、構造材の補強要求箇所の表面に繊維補強シートを巻き付け、更に接着剤を塗布して補強する方法が記載されている。
Reinforcing and joining methods such as wooden building structural materials disclosed in
Moreover, the reinforcement method of the wooden building structural material etc. disclosed in the following
上記特許文献1の軸組工法は、構造材の突き合わせ面に対して一定の傾斜角でボルト孔を貫通させ、同ボルト孔の端部に直交面となるナット座を形成することが必須条件であるから、構造材の断面の成が大きい場合は必然的にボルト孔が長くなる。また、構造材の突き合わせ面に対して一定の傾斜角で完全に芯が一致するように孔あけ加工する必要があるので、現場での加工で簡単に実施することは難しい。精度の良いNC加工機等を備えた工場で孔あけ加工等する必要がある。したがって、仮に既存構造材の補強を行う場合には、一旦はその既存構造材を解体して工場へ運び込むことが必要となるなど、現場での軽便な実施は至難である。
上記特許文献2の接合方法は、新築工事では多くの施工実績がある。しかし、基本的には新築時の二つの構造材の突き合わせ接合のための技術であり、構造材に発生した割れや亀裂などに対する補強、修復には適用が困難な技術である。
In the shaft assembly method of
The joining method disclosed in
上記特許文献3に開示された補強、接合方法も、基本的に二つの部材の接合方法である。木造構造材に生じた割れや亀裂の修復、補強に適用することも不可能ではないが、接着剤による接着を伴うので、施工品質の確保、確認に不安がある。一般的に繊維シートなどの繊維成形品の中に接着剤(樹脂)を注入、充填しようとすると、繊維の中に多くの気泡が残存して充填の完全を期しがたい。接着剤(樹脂)の充填が十分、完全でないと、繊維の強度性能が十分に発揮されない。また、上記特許文献2の技術とも共通するが、接着剤を使用するため、一旦接着施工してしまうと、構造材の分離、解体が困難であり、リニューアル(更新性)やリユース(再利用)に際して支障をきたす。仮に割れや亀裂の隙間が発生している場合には、そのままの状態(例えば割れたまま)で処置するほか無く、その処置結果は外観上も好ましくないし、腐朽の発生に結びつく虞もある。
特許文献4に開示された補強方法も、上記特許文献2、3と同様、接着剤を使用するので、一旦施工すると構造材の分離、解体は不可能という問題点がある。その上、構造材に繊維補強シートを巻き付けるので、同繊維補強シートはもろに外観に露出して、構造材の外観を損ねるから、屋根裏など人目につかない部分にしか適用しがたい技術である。
The reinforcing and joining method disclosed in
Since the reinforcing method disclosed in
本発明の目的は、寺社建築などの伝統的木造建築物や比較的規模の大きい在来法の軸組み住宅などに発生した、材軸方向に対して直交する方向ないしそれに近い方向に生じた割れや亀裂の補強、補修に適し、現場での施工性とコスト面、および意匠的外観に優れる木造建築構造材の補強方法を提供することである。
本発明の更なる目的は、通常の大工仕事のレベルで現場施工が容易に可能であり、しかも既に発生した割れや亀裂の隙間(傷口)を強制的に塞ぐ修復力を導入することができ、施工後に、必要に応じて分離、解体、付け替えなどすることが容易に可能で、構造材のリニューアル、リユースに適する木造建築構造材の補強方法を提供することである。
The purpose of the present invention is to generate cracks in a direction perpendicular to or near the material axis direction, which occurs in traditional wooden buildings such as temples and shrines and relatively large scale framed houses. It is intended to provide a method for reinforcing a wooden building structure material that is suitable for reinforcing and repairing cracks and repairs, and has excellent workability and cost in the field, and excellent design appearance.
A further object of the present invention is that it can be easily applied on-site at the level of normal carpentry, and can introduce a repairing force that forcibly closes cracks and cracks that have already occurred (scratches), To provide a method for reinforcing a wooden building structural material suitable for renewal and reuse of a structural material, which can be easily separated, dismantled, and replaced after construction.
上記した課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係る木造建築構造材の補強方法は、
木造建築構造材1の補強必要箇所2を中心としてその左右両側の位置に材面とほぼ直角方向に雌ネジボルト3を埋め込み、加熱すると収縮する形状記憶合金で製作した接合具4を、前記左右の雌ネジボルト3、3間へボルト5により取り付け、しかる後に前記接合具4を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させることを特徴とする。
As a means for solving the above-described problems, a method for reinforcing a wooden building structure material according to the invention described in
A joint 4 made of a shape memory alloy that embeds female screw bolts 3 at right and left sides of the wooden
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した木造建築構造材の補強方法において、木造建築構造材のうち、雌ネジボルト3を埋め込み、形状記憶合金で製作した接合具4を前記左右の雌ネジボルト3、3間へ取り付けるのに必要な範囲の材面を一定の深さまで彫り下げて凹面6を形成し、雌ネジボルト3の上端、および雌ネジボルト3へ取り付けたボルト5の頭、並びに雌ネジボルト3、3間へ取り付けた接合具4それぞれを材面よりも沈み込ませ、接合具4を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させた後に、前記彫り下げ凹面6の開口面部を、同材質の木板カバー7で木造建築構造材1本来の材面と面一となるように塞いで覆い隠すことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the method for reinforcing a wooden building structure material according to the first aspect, among the wooden building structure materials, the
請求項3に記載した発明に係る木造建築構造材の補強方法は、
木造建築構造材1の補強必要箇所2を中心としてその左右両側に一定の長さ域まで補強用ボルト8を設置可能な幅及び深さのボルト用欠き込み10を形成すると共に、同ボルト用欠き込み10の両端部にナット9及び座金を設置可能な幅及び深さのナット用欠き込み11を形成し、また、前記ボルト用欠き込み10の中央部には加熱装置を使用・設置可能な幅及び深さのスペース12を形成し、加熱すると収縮する形状記憶合金で製作した補強用ボルト8の両端にナット9を取り付け、前記両端のナット用欠き込み11、11の内法間隔に略密接に収まる長さに両端のナットの位置を調整した補強用ボルト8を前記ボルト用欠き込み10およびナット用欠き込み11の中へ設置し、しかる後に前記スペース12を利用して加熱装置により補強用ボルト8を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させることを特徴とする。
A method for reinforcing a wooden building structure material according to the invention described in
Forming a
請求項4に記載した発明は、請求項3に記載した木造建築構造材の補強方法において、 補強用ボルト8を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させた後、ボルト用欠き込み10とナット用欠き込み11、及び加熱装置を使用・設置可能なスペース12の開口面部を、同材質の木板カバー7で木造建築構造材本来の材面と面一となるように塞いで覆い隠すことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for reinforcing a wooden building structure material according to the third aspect, the reinforcing
請求項5に記載した発明は、請求項3に記載した木造建築構造材の補強方法において、 補強用ボルト8の少なくとも一方の端部に取り付けるナット9の内側に、複数の皿バネ15を重ねてセットし、補強用ボルト8を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させた際に、前記皿バネ15が圧縮された変位量を測定して緊張力の大きさを算定し確認することを特徴とする。
The invention described in
請求項6に記載した発明に係る木造建築構造材の補強方法は、
加熱すると収縮する形状記憶合金で製作したカスガイ16を、木造建築構造材1の補強必要箇所2を中心としてその左右両側に等しく跨る配置で打ち込み、しかる後に前記カスガイ16を加熱装置により形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させることを特徴とする。
The method for reinforcing a wooden building structure material according to the invention described in
The
本発明に係る木造建築構造材の補強方法は、雌ネジボルト3を埋め込み、或いは彫り下げ凹面6を形成し、その開口面部を同材質の木板カバー7で塞ぎ、又はボルト用欠き込み10等を形成し、若しくはカスガイ16を打ち込み、そして、形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させる工程を含むが、いずれも大工仕事程度のレベルの作業であり、現場で容易に施工可能である。とりわけ形状記憶合金の加熱により緊張力を発生させるので、レンチによるナット9の締め付け作業は無用であり、施工性に優れるし、補強必要箇所2に生じている割れや亀裂を塞ぐ修復力を十分発揮させられるから、木造建築構造材1の外観の見栄えを向上できる。
また、上述したように木造建築構造材1に与える断面欠損は、雌ネジボルト3を埋め込むか、ボルト用欠き込み10等を形成し、或いは彫り下げ凹面6を形成し、若しくはカスガイ16を打ち込む程度であって、傷の発生を最少限度に止めるので、強度の低下が少ない。
The method for reinforcing a wooden building structure material according to the present invention includes embedding a
Further, as described above, the cross-sectional defect given to the wooden
そして、上述したように補強用ボルト8の両端にナット9を取り付けるけれども、レンチによるナットの締め付け作業は無用であるから、ナット締め作業のスペースの確保が必要ないからナット用吹き込み11はは最小限にでき、断面欠損が小さいから、より多くの補強用ボルト8を効率よく設置することが可能であり、補強効果の向上に寄与する。
しかも接着剤を使用しないから、補強を施工した後にも、必要に応じて補強用ボルト8や接合具4、カスガイ16などの要素を取り外したり、付け替えることが可能であり、建築物や木造建築構造材1の解体も容易であるから、構造材1のリサイクル、リユースに好都合である。
その上、請求項2、4に係る発明のように、補強施工部分の開口面部を同材質の木板カバー7で材面と面一となるように塞いで覆い隠す仕上げを行うことにより、木造建築構造材1の外観意匠に傷跡を視認させないですみ、美観の向上や保持にすこぶる有益である。
Although the
Moreover, since no adhesive is used, it is possible to remove or replace the elements such as the
In addition, as in the inventions according to
木造建築構造材1の補強必要箇所2を中心としてその左右両側の位置に雌ネジボルト3を埋め込み、加熱すると収縮する形状記憶合金で製作した接合具4を、前記左右の雌ネジボルト3、3間へ取り付け、前記接合具4を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させる。
或いは木造建築構造材1の補強必要箇所2を中心としてその左右両側に一定の長さ域までボルト用欠き込み10を形成し、同ボルト用欠き込み10の両端部にナット用欠き込み11を形成し、更に前記ボルト用欠き込み10の中央部には加熱装置用のスペース12を形成する。そして、加熱すると収縮する形状記憶合金で製作した補強用ボルト8の両端にナット9を取り付けて前記ボルト用欠き込み10およびナット用欠き込み11の中へ設置し、しかる後に加熱装置により補強用ボルト8を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させる。
又は加熱すると収縮する形状記憶合金で製作したカスガイ16を、木造建築構造材1の補強必要箇所2を中心としてその左右両側に等しく跨る配置で打ち込み、しかる後に前記カスガイ16を加熱装置により形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させる。 なお、彫り下げて凹面6を形成して、雌ネジボルト3の上端、および雌ネジボルト3へ取り付けたボルト5の頭、並びに雌ネジボルト3、3間へ取り付けた接合具4、或いは補強用ボルト8を材面よりも沈み込ませ、接合具4、補強用ボルト8を加熱して緊張力を発生させた後に、前記彫り下げ凹面6の開口面部を、同材質の木板カバー7で木造建築構造材1の材面と面一となるように塞いで覆い隠す。
The joint 4 made of a shape memory alloy is embedded between the left and right
Alternatively, bolt
Alternatively, a
以下に、図面に示した実施例により、本発明に係る木造建築構造材の補強方法を説明する。
先ず図1A、Bは、請求項1に係る発明の実施例1を示したもので、木造建築物の梁材や桁材など、特に言えば曲げを受ける木造建築構造材1に発生した割れや亀裂の如き補強必要箇所2を中心としてその左右両側の好ましくは対称的位置に、材面とほぼ直角方向に雌ネジボルト3を埋め込む。雌ネジボルト3は、既に公知であるとおり、外周面に雄ネジが形成され、中心部に雌ネジ孔3aを有する構造である。その埋め込み法は、例えば埋め込み予定位置に予め外周面の雄ネジ外径よりも少し小径(例えば雄ネジの谷径ぐらい)の下孔をドリルであけ、その下孔へ雄ネジをねじ込む方法で、同雌ネジボルト3の上端が木造建築構造材1の材面とほぼ面一となる程度にまで埋め込む。
Below, the Example shown in drawing demonstrates the reinforcement method of the wooden building structural material which concerns on this invention.
First, FIGS. 1A and
次に、図1A、Bの実施例では、加熱すると収縮する形状記憶合金で全体を平板状に製作した接合具4を使用し、図1C、Dの実施例では加熱可能範囲の部分4aのみを形状記憶合金で製作し、他の非加熱部分4bは普通鋼で製作した接合具4を使用し、同接合具4を前記左右の雌ネジボルト3、3間へボルト5により取り付ける。図1C、Dの接合具4は、形状記憶合金の部分4aと、普通鋼の部分4bは、ねじ接合4cにより一体的に結合されている。ボルト5は、雌ネジボルト3の中心部に形成した上記雌ネジ孔3aへねじ込む。図1A、Bのように全体を形状記憶合金で製作した接合具4は、例えば全長が500mm、幅寸が50mm、板厚が12mm程度であるが、図1C、Dのように全部を形状記憶合金で製作しない場合の全長はもう少し長くなる。図1C、Dのように加熱した際に収縮し、左右の雌ネジボルト3、3に反力をとって適度の緊張力を発生するのに効果的な部分だけを形状記憶合金とし、その他は通常の鋼材で形成した実施例の方が加熱処理、収縮長さのコントロールが容易であり、コストダウンを図ることができ好都合である。この考えは以下に説明する各実施例に共通する事項である。
以上の準備が整った後に、上記接合具4を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させ、前記緊張力により当該木造建築構造材1に発生した割れや亀裂を塞いで補強する。
接合具4を加熱する手段としては、図示することは省略したが、巻き付けベルトタイプに構成した電熱ヒーターを接合具4(図1C、Dの場合は形状記憶合金で製作した部分4a)の外周へ巻き付けておき、通電により加熱する方法を好適に実施できる。あるいは予め木造建築構造材1の表面へ敷き込んで養成を行い、しかる上で、火災バーナーで加熱する手段も実施可能である。
なお、図1A、Bおよび図1C、Dの実施例では接合具4を2本使用した構成を示すが、この限りではない。木造建築構造材1に発生した割れや亀裂の如き補強必要箇所2の症状に応じて、および木造建築構造材1の幅寸の大きさに応じて、1本或いは2本以上、必要な本数だけ使用して実施することができる。この点は以下に説明する各実施例に共通する事項である。
Next, in the embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, a joint 4 made of a shape memory alloy that shrinks when heated and made entirely as a flat plate is used. In the embodiment shown in FIGS. 1C and 1D, only the
After the above preparation is completed, the joining
Although the illustration of the means for heating the
In addition, although the Example of FIG. 1A, B and the Example of FIG. 1C, D shows the structure which uses the two joining
接合具4を構成する形状記憶合金は、木造建築構造材1の熱分解が始まる180℃までに形状回復(収縮)する条件で製造したものを使用する。もっとも加熱処理時に木造建築構造材に熱が伝わらないように断熱養生ができる場合は、前記180℃の温度設定にこだわる必要はない。現在実用化されている形状記憶合金の形状回復量(収縮量)は約4%〜5%が限度である。そこで木造建築構造材1に発生した割れや亀裂の大きさ(開口幅)が4〜5mm程度で、これを塞ぐ程度の収縮量を実現したい場合には、逆算すると形状記憶合金の有効長さを100mm程度に設計すればよく、それ以上の長さに設計すると、割れや亀裂を塞いでなおかつ締め付け力を付与し密着度を高めることができる。しかも、木造建築構造材1の断面欠損は、雌ネジボルト3の埋め込み部分に局限されて小さいので、木造建築構造材1の強度の低下に関する問題は無いに等しい。
As the shape memory alloy constituting the joint 4, a shape memory alloy manufactured under the condition of shape recovery (shrinkage) by 180 ° C. at which thermal decomposition of the wooden
図2A、Bは、請求項2に記載した発明の実施例2を示す。この実施例2における補強方法の基本構成は、上記図1C、Dに示して説明した請求項1の発明に係る木造建築構造材の補強方法と同じであるが、本実施例2の場合は、木造建築構造材1に、雌ネジボルト3を埋め込み、形状記憶合金で製作した平板状の接合具4を前記左右の雌ネジボルト3、3間へ取り付けるのに必要な範囲を材面(表面)が一定の深さまで彫り下げた凹面6を形成し、もっと雌ネジボルト3の上端、および雌ネジボルト3へ取り付けたボルト5の頭、並びに雌ネジボルト3、3間へ取り付けた接合具4それぞれを当該木造建築構造材1の表面(材面)よりも適度に(数mm程度)沈み込ませている。そして、上記図1C、Dの実施例のように製作した接合具4の形状記憶合金部分4aをその収縮温度まで加熱して緊張力を発生させて補強処理工程を施工した後に、前記彫り下げ凹面6の開口面部に、木造建築構造材1と同材質の木板カバー7を木造建築構造材1の本来の表面(材面)と面一となるように取り付けて、前記彫り下げ凹面6を塞いで覆い隠すように仕上げた構成をを特徴とする。つまり、木板カバー7が雌ネジボルト3の上端、および雌ネジボルト3へ取り付けたボルト5の頭、並びに雌ネジボルト3、3間へ取り付けた接合具4はもとより、補強必要箇所2の大部分まで覆い隠すから、正に木造建築構造材1が割れや亀裂が発生する以前の状態に戻ったに等しい修復状態(仕上げた状態)になるから、外観上の見栄えの良さはこの上ないものとなる。
2A and 2B show a second embodiment of the invention described in the second aspect. The basic structure of the reinforcing method in the second embodiment is the same as the reinforcing method of the wooden building structure material according to the invention of
次に、図3A、Bは、請求項3に記載した発明に係る木造建築構造材の補強方法の実施例を示している。本実施例は、補強用ボルト8とナット9を使用する点に特徴を有し、木造建築構造材1の横断面の成が大きく、負担する荷重、曲げ応力が大きいため補強部分にも大きい強度が要求される場合に適する実施例である。
即ち、木造建築構造材1の補強必要箇所2を中心としてその左右両側にほぼ等しく一定の長さ域にまで、補強用ボルト8を設置可能な幅及び深さのボルト用欠き込み10を形成する。そして、同ボルト用欠き込み10の両端部には、ナット9と座金13を設置可能な幅及び深さのナット用欠き込み11を形成する。また、前記ボルト用欠き込み10の中央部には、後述の加熱装置を使用したり設置することが可能な幅及び深さのスペース12を形成する。
例えば補強用ボルト8の外径が12mmで、全長が600mm程度である場合に、ボルト用欠き込み10の幅寸は約14mm、深さは約40mm程度、ナット用欠き込み11の幅寸および深さはそれぞれ約50mm程度、そして、加熱装置を使用したり設置するスペース12の幅及び深さもそれぞれ50mmで、長さは100mm〜200mm程度に形成される。
Next, FIG. 3A, B has shown the Example of the reinforcement method of the wooden building structural material which concerns on the invention described in
That is, the
For example, when the outer diameter of the reinforcing
補強用ボルト8は、加熱すると収縮する形状記憶合金で製作した少し太い棒状部分8aの両端に、普通鋼で製作したボルト部分8bを同芯の一連配置にねじ接合8cで結合した構成であり、両端のボルト部分8bにナット9と座金13を取り付けている。両端のナット9、9は、上記ボルト用欠き込み10の両端のナット用欠き込み11、11の内法間隔に左右の座金13が略密接に収まる長さに予めナット9の位置を調整した上で、この補強用ボルト8を前記ボルト用欠き込み10およびナット用欠き込み11、11の中へ設置する。
その際に、加熱装置としては、図示を省略したが、やはり巻き付けベルトタイプの電熱ヒータを予め補強用ボルト8の特には形状記憶合金で製作した部分8aの外周へ上記スペース12内へ収まる形態、大きさに巻き付けておいて、ボルト用欠き込み10等の中へ設置する。
こうして補強用ボルト8を設置した後に、前記加熱装置を通電により発熱させて補強用ボルト8を形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させ、補強必要箇所2を、その割れや亀裂を塞ぎつつ補強、補修する。補強用ボルト8の他の加熱方法としては、上記スペース12の底面へ鉄板のような防熱シートを敷き込み、補強用ボルト8を上方からバーナーで直接加熱して形状記憶合金を収縮させる方法も実施可能である。
いずれにしても、補強用ボルト8は、その形状記憶合金の部分8aを設定値まで収縮させて緊張力を発生させるので、その両端のナット9を締め込む作業は一切必要とせず、施工の手間が大いに省ける。また、ナット用欠き込み11は、座金13とナット9が収まる程度に局限した幅および深さに形成すれば足り、木造建築構造材1の断面欠損を最少限度に抑制することができる。
The reinforcing
At that time, although not shown in the drawing as a heating device, a form in which the wound belt type electric heater is fitted in the
After the reinforcing
In any case, the reinforcing
なお、上記ボルト用欠き込み10とナット用欠き込み11およびスペース12の上面開口部を、木造建築構造材1と同材質の木板カバー7で木造建築構造材1の材面と面一となるように塞いで覆い隠す点は、上記実施例2と同様、補強施工の仕上がりの見栄えを良くする工夫である。
It should be noted that the
次に、図4A、Bは請求項5に記載した発明の実施例4を示す。その基本構成は上記実施例3とほぼ共通する。ただし、上記実施例1、2、3に共通する課題を挙げると、接合具4あるいは補強用ボルト8を加熱して形状記憶合金を収縮させるものの、実質どの程度の大きさの緊張力を発生して補強必要箇所2の補強、補修が行われたかを、目視で確認することはできないことである。
そこで本実施例4は、目視確認によって緊張力の大きさを確認ないし算定して、補強必要箇所2の補強、補修の実効性を検査可能に構成したことである。
即ち、ボルト用欠き込み10へ設置する補強用ボルト8の少なくとも一方の端部、図示例では左端部のナット9の座金13とナット用欠き込み11と間にバネ用座金14を用いて複数枚の皿バネ15を重ねてセットする。その上で、補強用ボルト8をその形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させると、前記皿バネ15は緊張力の大きさに比例して圧縮されるから、その変位量を測定すると、応力計算式により緊張力の大きさをほぼ正確に算定し確認、検査することができるのである。
Next, FIGS. 4A and 4B show a fourth embodiment of the present invention. The basic configuration is almost the same as that of the third embodiment. However, if the problems common to Examples 1, 2, and 3 are listed, although the
Therefore, the fourth embodiment is configured to check or calculate the magnitude of the tension force by visual confirmation and to inspect the effectiveness of reinforcement and repair of the
That is, a plurality of sheets are provided by using a
次に、図5A、Bは請求項6に記載した発明の実施例5を示す。
この木造建築構造材の補強方法は、加熱すると収縮する形状記憶合金で製作した複数のカスガイ16を、木造建築構造材1の補強必要箇所2を中心としてその左右両側に等しく跨る配置で打ち込み、しかる後に各カスガイ16を加熱装置により形状記憶合金の収縮温度まで加熱して緊張力を発生させることを特徴とする。図示例ではカスガイ16を3本打ち込んでいるが、この限りではない。木造建築構造材1の補強必要箇所2の症状に応じて1本或いは2本又は3本以上を使用して実施することができる。
この補強方法に使用するカスガイ16は、その全体を形状記憶合金で製作する場合のほか、木造建築構造材1へ打ち込む爪の部分だけを高強度の鋼材で製作し、中間部の図5Bに範囲Kで支持した収縮部分を形状記憶合金で製作して両者を一体的に接合した構成で実施することもできる。
カスガイ16を、形状記憶合金が収縮する温度まで加熱する方法としては、例えば温度調節が可能な家庭用アイロンを押し当て加熱する方法などを実施することができる。
Next, FIGS. 5A and 5B show a fifth embodiment of the present invention.
This method of reinforcing a wooden building structure material is driven by placing a plurality of
In addition to the case where the whole is made of a shape memory alloy, the
As a method of heating the
以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、本発明は、実施例に示した限りではない。本発明の技術的思想と要旨を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を広く含むことを念のため言及する。 Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment. In the range which does not deviate from the technical idea and the gist of the present invention, it will be noted that it includes a wide range of design changes and application variations which are usually made by those skilled in the art.
1 木造建築構造材
2 補強必要箇所
3 雌ネジボルト
4 接合具
5 ボルト
6 彫り下げ凹面
7 木板カバー
8 補強用ボルト
10 ボルト用欠き込み
11 ナット用欠き込み
12 スペース
9 ナット
15 皿バネ
16 カスガイ
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