JP5422865B2 - 耐震補強体 - Google Patents

Description

本発明は、耐震補強体に関し、さらに詳しくは、軽量で、地震等の加振により生じる交差する梁や柱等の相対変位を確実に伝達して、優れた補強効果および振動の減衰効果を得ることを可能にした木造建築物の耐震補強体に関するものである。

従来、木造建築物が地震や強風等により加振された際に、柱等が傾いて木造建築物が倒壊することを防止するためや振動を減衰させるために、交差する梁と柱の隅部に設置する耐震補強体が種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

しかしながら、従来提案されている耐震補強体は、梁や柱との取付け部が金属で構成されていたので、梁や柱に歪み等がある場合には、密着して固定することができずに、耐震補強体と梁や柱等との間にすき間が生じていた。このすき間があることにより耐震補強体が優れた補強効果や振動の減衰効果を有していても、加振による梁や柱等の相対変位が耐震補強体に十分に伝わらずに、満足な効果を得ることができないという問題があった。また、耐震補強体の金属部材の構成比率が高いので重量が大きく、軽量化が求められていた。
特開２００４−１３１９６２号公報 特開２００２−２９４８５９号公報

本発明の目的は、軽量で、地震等の加振により生じる交差する梁や柱等の相対変位を確実に伝達して、優れた補強効果および振動の減衰効果を得ることを可能にした木造建築物の耐震補強体を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の耐震補強体は、交差する建材の隅部に設置する耐震補強体であって、前記隅部に配置される補強制振部に、取付け穴を有する取付け部を前記交差する建材のそれぞれに対応させて設け、前記補強制振部および取付け部を加硫ゴムにより形成し、前記補強制振部に、前記交差する建材のそれぞれに対応する取付け部の先端部どうしを連結するように帯状の厚肉部を形成したことを特徴とする。
また、本発明の別の耐震補強体は、交差する建材の隅部に設置する耐震補強体であって、前記隅部に配置される補強制振部に、取付け穴を有する取付け部を前記交差する建材のそれぞれに対応させて設け、前記補強制振部および取付け部を加硫ゴムにより形成し、前記補強制振部の内部または表面にスチールコードベルトを設け、該スチールコードベルトのスチールコードの長手方向を前記交差する建材のそれぞれに対応する取付け部の間を横断する方向に設定したことを特徴とする。

本発明の耐震補強体によれば、取付け部を加硫ゴムにより形成したので、交差する建材の隅部に耐震補強体を設置する際に、建材に多少の歪み等があっても取付け部を建材にすき間なく密着して固定することができる。これにより、地震等の加振により生じる交差する建材どうしの相対変位を耐震補強体に確実に伝達することができ、加硫ゴム製の補強制振体が有している補強効果および振動の減衰効果を損なうことなく得ることが可能となる。

また、耐震補強体の金属部材の構成比率を、従来の耐震補強体と比べて低くしているので軽量になり、設置作業の軽労化を図ることができる。

以下、本発明の耐震補強体を図に示した実施形態に基づいて説明する。
図１、２に例示するように、第１参考形態の耐震補強体１は、直角三角形の板状の補強制振部４を有し、この補強制振部４の直交する２辺に、厚さ方向両側に突出したフランジ状の取付け部２ａ、２ｂを備えている。それぞれの取付け部２ａ、２ｂは、開き角度Ａ１を９０°にして交差し、取付け穴３を有している。それぞれの取付け部２ａ、２ｂの長さは同じにすることも、長さを変えることもできる。

この補強制振部４および取付け部２ａ、２ｂは加硫ゴムで形成されている。即ち、耐震補強体１は加硫ゴムのみで構成されているので、未加硫ゴムで成形した補強制振部４と取付け部２ａ、２ｂとを金型の中で加硫することにより、一体化して製造することができ、生産性よく耐震補強体１を形成することができる。補強制振部４と取付け部２ａ、２ｂとを別々に製造した後、加硫接着等により互いを接合するようにしてもよい。

補強制振部４と取付け部２ａ、２ｂとに用いるゴム種としては、特に限定されないが、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等をベースポリマーとし、カーボンブラック、加硫剤等を適宜配合したゴム組成物が挙げられる。また、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）のような熱可塑性エラストマーを単独あるいは樹脂等を配合した組成物として用いてもよい。補強制振部４と取付け部２ａ、２ｂとは、耐震補強体１の要求性能に応じて同じゴム種にすることもでき、異なるゴム種にすることもできる。

耐震補強体１の使用例を図３示す。コンクリート基礎１０の上には、建材である梁８と柱９とにより木造建築物の基本構造が構築されている。耐震補強体１は、この交差する梁８と柱９との隅部に設置される。耐震補強体１の取付け部２ａ、２ｂは、それぞれ梁８、柱９に当接し、取付け穴３に挿通した取付けボルト７により、梁８、柱９に固定される。取付け部２ａ、２ｂは、加硫ゴムにより形成されているので、梁８や柱９に多少歪み等がある場合でも密着するように当接し、それぞれの取付け部２ａ、２ｂをすき間なく梁８と柱９に固定することができる。

耐震補強体１と梁８、柱９との固定手段は取付けボルト７に限らず、ネジや釘等を用いることができる。尚、本発明の耐震補強体１は、建築物の新築、既設を問わず設置することができる。

平時には図３の二点鎖線で示すように、梁８と柱９とは直交して交差角度Ａ２は略９０°となっているが、地震や強風等により木造建築物が加振されると梁８の水平方向の平行移動に伴って交差角度Ａ２が変化する。例えば、図３では一方の隅部（図では左側）の交差角度Ａ２が小さくなり耐震補強体１に圧縮応力が生じ、他方の隅部（図では右側）の交差角度Ａ２が大きくなり耐震補強体１に引張応力が生じる。

このように、交差角度Ａ２が変化する場合には、隅部に介在する補強制振部４を形成する加硫ゴムの適度な剛性により交差角度Ａ２の変化が抑制されるので、梁８と柱９との相対的な移動が小さくなり、木造建築物の倒壊を防止する十分な補強が可能になる。また、木造建築物が加振される際には、加硫ゴム製の補強制振部４が振動を減衰するダンパーとして機能するので、揺れの増幅を防止して、短時間で揺れを減衰させることができる。地震以外の交通や風による微小の振動も減衰させることができる。

取付け部２ａ、２ｂは、それぞれ梁８、柱９と密着して固定されているので、梁８と柱９の相対変位は、遊びがなく確実に補強制振部４に伝達される。この加振により梁８、柱９に歪み等が生じた場合でも、取付け部２ａ、２ｂは密着した状態を維持することができる。そのため、補強制振部４が有する優れた補強効果および振動の減衰効果が損なわれることがなく、これらの効果が十分に発揮される。

また、耐震補強体１の全体が加硫ゴムにより形成されて軽量になるため、設置作業を容易に行なうことができ、軽労化を図ることができる。

補強制振部４の平面形状は、上記に例示した直角三角形に限定されることはなく、交差する梁８と柱９とを連結できる形状であればよい。例えば、図１の補強制振部４の斜辺を内側に窪ませ、或いは外側に突出させて湾曲したアーチ状にするなど、種々の形状に形成することができる。また、取付け部２ａ、２ｂの開き角度Ａ１を、梁８と柱９との交差角度Ａ２に合わせるようにして補強制振部４を形成することができる。

図４に示す第２参考形態の耐震補強体１のように、補強制振部４を、交差する梁８と柱９とを斜めに連結するように帯状に形成することもできる。この耐震補強体１によれば、コンパクトな構成になるので、さらなる軽量化、低コスト化を図ることが可能になる。

図５、６に第３参考形態の耐震補強体１を示す。この耐震補強体１は、第１参考形態の取付け部２ａ、２ｂに補強層５ａ、５ｂを追加した構成となっている。この補強層５ａ、５ｂは、それぞれの取付け部２ａ、２ｂの梁８、柱９との当接面の反対側の面に設けられている。補強層５ａ、５ｂは、取付け部２ａ、２ｂの内部に埋設してもよい。

取付けボルト７にワッシャを介在させて、取付け部２ａ、２ｂを梁８、柱９に固定することにより耐震補強体１を安定して設置することができるが、このように補強層５ａ、５ｂを設けることにより、取付けボルト７による局部的な変形を防止して、安定性を向上させて耐震補強体１を梁８、柱９に固定することができる。補強層５ａ、５ｂとしては、例えば、樹脂板、有機繊維等からなる帆布、スチールコードベルト、薄肉金属板等を用いることができるが、比重の小さい軽量の材料を用いるようにする。補強層５ａ、５ｂと取付け部２ａ、２ｂとは、例えば、加硫接着により接合する。

図５、６に例示するように、それぞれの補強層５ａ、５ｂは、梁８、柱９に当接する取付け部２ａ、２ｂ毎に分割して設けることが好ましい。補強層５ａ、５ｂが連続して一体化していると、加振により交差角度Ａ２が変化する際に、補強層５ａ、５ｂの曲げ剛性が影響して、補強制振部４が自由に変形することができなくなる。このように補強制振部４の変形が拘束されると、補強制振部４が有している振動の減衰効果を十分に得ることができなくなる。そのため、補強層５ａ、５ｂを樹脂板や薄肉金属板等の曲げ剛性が高い材質を使用する場合は、当接する梁８、柱９毎に補強層５ａ、５ｂを分割した構成にして、補強制振部４の自由な変形を確保するようにする。

図７、８に第１実施形態の耐震補強体１を示す。この耐震補強体１は、第１参考形態の補強制振部４に厚さを変化させた部分を設けた構成となっている。それぞれの取付け部２ａ、２ｂの先端部どうしを連結するように、補強制振部４の斜辺に沿った所定幅を厚肉部４ａとしている。これにより、梁８と柱９の隅部に耐震補強体１を設置した際に、梁８と柱９とが帯状の厚肉部４ａによって斜めに支えられる状態となる。

耐震補強体１を隅部に設置した際に、補強制振部４については隅部から離れた先端領域ほど（斜辺に近づくほど）、加振による変形が大きくなる。したがって、この実施形態のように厚肉部４ａを設けることで、変形が大きい領域が高剛性となり、無駄のない効果的な補強が可能になる。

尚、補強制振部４の厚さを一定にしたままであっても、それぞれの取付け部２ａ、２ｂの先端部どうしを連結するように、補強制振部４の斜辺に沿った所定幅を他の領域よりも相対的に硬度やモジュラスの高いゴム種により形成することにより同様の効果を得ることができる。

図９に第２実施形態の耐震補強体１を示す。この耐震補強体１は、補強制振部４に多数のスチールコード６ａにより構成されたスチールコードベルト６を埋設している。スチールコード６ａの長手方向は、それぞれの取付け部２ａ、２ｂの間を横断する方向に設定され、補強制振部４の斜辺に平行に沿った所定幅の範囲に埋設されている。スチールコードベルト６は補強制振部４の表面に設けてもよい。

加硫ゴムは圧縮応力に対して剛性が高く、スチールコード６ａは引張応力に対して剛性が高いので、耐震補強体１を隅部に設置した際に、加振による変形が大きく、剛性が必要になる隅部から離れた先端領域を、加硫ゴムとスチールコード６ａとの複合体で構成して互いを補完させることにより、優れた補強効果を得ることが可能になる。

このスチールコードベルト６は、補強制振部４のすべての領域に設けるようにしてもよい。また、スチールコードベルト６を取付け部２ａ、２ｂまで延設することもでき、延設することにより、スチールコードベルト６を取付け部２ａ、２ｂの補強層として機能させることができる。

図１０、１１に第４参考形態の耐震補強体１を示す。この耐震補強体１は、第１参考形態に対して取付け部２ａ、２ｂを変形したものである。この耐震補強体１は、補強制振部４の直交する２辺の周縁部をそれぞれ取付け部２ａ、２ｂとし、この周縁部に取付け穴３を有している。それぞれの取付け部２ａ、２ｂに相当する補強制振部４の一方の表面には補強層５ａ、５ｂが設けられている。この耐震補強体１を設置する場合は、補強制振部４の補強層５ａ、５ｂとは反対側の面を梁８、柱９に当接させて固定する。

この耐震補強体１では、取付け部２ａ、２ｂを特別に設けることなく、簡素な構成になるので、一層の軽量化、コストダウンが可能になる。補強層５ａ、５ｂは補強制振部４に埋設してもよく、耐震補強体１を梁８、柱９に安定して固定できれば省略することもできる。

耐震補強体の第１参考形態を例示する正面図である。 図１の側面図である。 図１の耐震補強体の使用例を示す説明図である。 耐震補強体の第２参考形態を例示する正面図である。 耐震補強体の第３参考形態を例示する正面図である。 図５の側面図である。 耐震補強体の第１実施形態を例示する正面図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 耐震補強体の第２実施形態を例示する正面図である。 耐震補強体の第４参考形態を例示する正面図である。 図１０の側面図である。

符号の説明

１ 耐震補強体
２ａ、２ｂ 取付け部
３ 取付け穴
４ 補強制振部 ４ａ 厚肉部
５ａ、５ｂ 補強層
６ スチールコードベルト ６ａ スチールコード
７ 取付けボルト
８ 梁
９ 柱
１０ コンクリート基礎

Claims (3)

1. 交差する建材の隅部に設置する耐震補強体であって、前記隅部に配置される補強制振部に、取付け穴を有する取付け部を前記交差する建材のそれぞれに対応させて設け、前記補強制振部および取付け部を加硫ゴムにより形成し、前記補強制振部に、前記交差する建材のそれぞれに対応する取付け部の先端部どうしを連結するように帯状の厚肉部を形成した耐震補強体。
2. 交差する建材の隅部に設置する耐震補強体であって、前記隅部に配置される補強制振部に、取付け穴を有する取付け部を前記交差する建材のそれぞれに対応させて設け、前記補強制振部および取付け部を加硫ゴムにより形成し、前記補強制振部の内部または表面にスチールコードベルトを設け、該スチールコードベルトのスチールコードの長手方向を前記交差する建材のそれぞれに対応する取付け部の間を横断する方向に設定した耐震補強体。
3. 前記取付け部の建材との当接面の反対側の面もしくは、前記取付け部の内部に補強層を設けた請求項１または２に記載の耐震補強体。

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