JP5518017B2 - 木造建築物開口部における耐震用フレーム - Google Patents
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- E04B2001/2696—Shear bracing
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Description
特許文献1の耐震用木質フレームは、当初からL字状に作製された部材を接合して門型または箱型の形状としたものである。特許文献2の耐震用木質フレームは、2本の角材を接合してL字状部材を形成し、次に複数のL字状部材を接合して門型または箱型の形状としたものである。特許文献2では、L字状部材自体の接合部及びL字状部材同士の接合部において、部材同士を引き寄せる力を発揮する接合金具を用いている。
・簡易的な接合金具を用いてL字状の角部をラーメン構造とするための補強する手立てが不足している。例えば、特許文献2では角部の接合のために引き寄せ力を発揮する接合金具を用い、さらにその周囲にアラミド繊維シートを接着して補強している。しかしながら、特に大開口部に適用される場合には強度が不足する場合がある。
(1)分割された各部材片を接合して組み立てる木質の門型または箱型のフレームであって、接合部であるL字状の角部を確実な剛接合(ラーメン構造)とする。
(2)門型フレームの梁枠を可能な限り分割することにより、1個の部材片の大きさを小さく軽量化する。この場合、鉛直荷重による大きなモーメントを生じない箇所で分割し、分割された部材片同士を接合する。
(3)門型フレームの梁枠を分割した場合にも、鉛直荷重Pに対する構造躯体としての強度を確保する。
並立する左右一対の柱枠(12)と、前記柱枠(12)の各々の上端間に横架された、非分割の梁枠(11)又は2つ若しくは3つに分割された梁枠片から形成された梁枠(21)とを有し、
前記柱枠と前記梁枠とは、接着剤で貼着された高引張強度をもつ繊維シートと金具により剛接合され、前記金具は、前記柱枠と前記梁枠とを引き寄せ接合しており、かつ、
前記繊維シートとして、前記柱枠(12)及び前記梁枠(11,21)を跨いで水平方向に巻き付けられて貼着された第1の繊維シート(14)と、前記第1の繊維シート(14)に重なるように前記柱枠(12)及び前記梁枠(11,21)を跨いで水平方向に対してそれぞれ斜め45度と−45度で傾斜して巻き付けられて貼着された第2の繊維シート(14b,14c)とを少なくとも含むことを特徴とする。
箱型を形成するべく接合された4個のL字状枠(31,32,33,34)を有し、
前記L字状枠の各々が横枠片(33a)と縦枠片(33b)とを直角に接合して形成されており、該縦枠片(33b)と該横枠片(33a)とは、接着剤で貼着された高引張強度をもつ繊維シートと金具により剛接合され、前記金具は、前記縦枠片(33b)と前記横枠片(33a)とを引き寄せ接合しており、かつ、
前記繊維シートとして、前記縦枠片(33b)及び前記横枠片(33a)を跨いで水平方向に巻き付けられて貼着された第1の繊維シート(14)と、前記第1の繊維シート(14)に重なるように前記縦枠片(33b)と前記横枠片(33a)を跨いで水平方向に対してそれぞれ斜め45度と−45度で傾斜して巻き付けられて貼着された第2の繊維シート(14b,14c)とを少なくとも含むことを特徴とする。
(1)枠組壁工法による木造建築物への適用の概要
図1は、本発明木質の耐震用フレームを、枠組壁工法による木造建築物へ組み込む状況を模式的かつ概略的に示す図である。尚、木質パネル工法による木造建築物へ組み込む場合も同様である。図1を用いて枠組壁工法(ツーバイフォー工法)による木造建築物50の施工工程の一部を概略説明する。先ず、基礎54(立ち上がり部分)の上に土台55を敷き床(図示せず)を構築した後、スタッドを立設してその外側に合板を張ることにより壁51を構築する(フレーミング)。1階及び2階のフレーミングを完了した後、棟木から軒にかけてタルキを設置して同様に合板を張ることにより屋根52のフレーミングを完了する。
図2は、枠組壁工法による木造建築物の壁開口部51aの内側に取り付けられる門型フレーム10の一実施例を示す斜視図である。図2に示す壁開口部51aは、例えば、1階の玄関または車庫等である。建築物における1階の壁開口部51aと2階以上の階の壁開口部とでは、四方の囲みを形成する開口部枠材51bの種類が異なる。例えば、1階では壁開口部51aの下辺が基礎54または土台55であるが、2階以上では床根太合わせ梁、床梁等の横架材である。門型フレーム10は、いずれの階の壁開口部にも取り付けることができ、その取り付け方法も同じである。
図7は、枠組壁工法による木造建築物の壁開口部51aの内側に取り付けられる門型フレーム20の一実施例を示す斜視図である。図7に示す壁開口部51aは、図2と同様である。
図8Aでは、梁枠片21a、21bの各々の接合端面(木口)に垂直方向に設けたスリット21dに鋼鈑のプレート金具22aを挿入する。プレート金具22aには、複数のピン孔22a1が穿設されている。一方、これらのピン孔22a1に対応するように梁枠片21a、21bにもピン孔21cが穿設されている。ドリフトピン23aをピン孔21cに打設することで、梁枠片21aと21bは確実に接合される。
図10は、枠組壁工法による木造建築物の壁開口部51aの内側に取り付けられる箱型フレーム30の一実施例を示す斜視図である。図10に示す壁開口部51aは、主として窓や出入口である。
図16A及び図16Bは、在来軸組工法による木造建築物の壁開口部70aの内側に取り付けられる門型フレーム20の一実施例を示す斜視図である。門型フレーム20は、図7に示した梁分割タイプである。
・従来の開口部を除いた耐力壁配置手法での潜在的アンバランスによる建物の「ねじれ」を抑制できる。
・開口部の耐力壁化により全体のバランスが改善され、既存耐力壁の低倍率化が可能となり、既存耐力壁の取り付く柱の引き抜き力が軽減され、ホールダウン金物が軽微化できる。
・本発明の門型または箱型フレームを開口部に設け耐力壁化することにより、耐力壁が計画的に分散、配置できるので床の剛性度の低減が可能となる。
・車庫、店舗等の開口部や、アパート界壁や長スパンとなる部屋の耐震化・たわみ補強も可能となる。従って、阪神・淡路大震災で大きな問題となった開口部の破壊での建物の倒壊による居住者の圧死を防止できる。
・本発明の門型及び箱型フレームは木質で構成されているので、軽く、現場での納まり、変更が部材の交換や切断加工により即座に対応できる。
・既存建物の場合、居住したままで耐震改修工事が可能となる。
・本発明の門型及び箱型フレームは、構造躯体への取り付け方法が単純であるため、解体建物から容易に取り外して再利用ができる。
・梁枠分割タイプの門型フレームは、種々の開口幅にも適合できる。
・梁枠分割タイプの門型フレームは、合理的な生産や部品ストックが可能となり、量産化によるコストダウンが図れ、運搬・設置費用の軽減できる。
・梁枠分割タイプの門型フレームは、柱枠と梁枠の剛接合となる仕様を変えないで、種々の工法の構造躯体及びその使用目的に応じて、梁枠片同士の接合部における金具並びに繊維シート及び接着剤の手法を変更することができる。
・狭小地での大開口部を有した二階建て以上の建物の建築が可能となる。
・耐力壁のバランス改善や床剛性の低倍率化と、建物内部での大スパンで大開口を有する部屋や吹き抜けを設けた大空間に対して、本発明の門型または箱型フレームを用いることで設計の自由度が大幅に増す。
11 梁枠
11a 角部ボルト孔
11b 角部スリット
11c パイプ孔
11d 切り欠き部
11e 座掘
11f ピン孔
12 柱枠
12a 柱枠上端
12b 角部ボルト孔
12c 柱枠ボルト孔
12d 脚部ピン孔
12e 角部スリット
12f 角部ピン孔
12g 切り欠き部
12h パイプ孔
12i 下部スリット
12j 下部パイプ孔
13 柱脚金物
13a 箱部
13b 縦板部
13c ボルト孔
13d 縦板ピン孔
13e 増設脚部
13f ウッドタッチパイプ
14 繊維シート
14a、14b、14c、14d 上重ね繊維シート
15a 引張ボルト
15b 引張金具
15c 取付用ボルト
15d ドリフトピン
15e アンカーボルト
15f プレート金具
15f1 ピン孔
15g ドリフトピン
15h 接合金具
15h1 ピン孔
15h2 フランジ
15h3 ウッドタッチパイプ
20 門型フレーム(梁枠2分割タイプ)
21a、21b 梁枠片
21c ピン孔
21d スリット
21e パイプ孔
22a プレート金具
22a1 ピン孔
22b プレート金具
22b1、22b2 ピン孔
22b3 切り欠き
22b4 中心線
22c プレート金具
22c1 ウッドタッチパイプ
22c2 中心線
22d プレート金具
22d1 ボルト孔
22d2 ビス孔
22e プレート金具
22e1 ウッドタッチパイプ
22e2 ピン孔
22e3 中心線
22f プレート金具
22f1 ウッドタッチパイプ
22f2、22f3 ピン孔
22f4 切り欠き
22f5 フランジ
22f6 中心線
23a ドリフトピン
23b 接合ボルト
24 繊維シート
24a、24b、24c 上重ね繊維シート
25、26、27 長尺繊維シート
30 箱型フレーム
31、32、33、34 L字状枠
33a 横枠片
33b 縦枠片
33e スリット
33f パイプ孔
34b 縦枠片
34e スリット
34f パイプ孔
36a プレート金具
36a1 ピン孔
36a2 ウッドタッチパイプ
36a3 中心線
36b ドリフトピン
38 引張金具
39 引張ボルト
50 枠組壁工法構造躯体
51 壁
51a 壁開口部
51b 開口部枠材
51c スタッド
51d 壁合板
52 屋根
52a 屋根開口部
52b 屋根開口部枠
52c 垂木
52d 屋根合板
53 床
53a 床開口部
53b 床開口部枠
53c 根太
53d 床合板
54 基礎
55 土台
70a 軸組工法開口部
71 横架材
72 柱材
74 基礎
75 土台
76 床梁
201 3分割タイプ門型フレーム
Claims (2)
- 枠組壁工法又は在来軸組工法による木造建築物の開口部に対し、組立てられた形態で取り付けられる木質の耐震用門型フレーム(10,20,201)であって、
並立する左右一対の柱枠(12)と、前記柱枠(12)の各々の上端間に横架された、非分割の梁枠(11)又は2つ若しくは3つに分割された梁枠片から形成された梁枠(21)とを有し、
前記柱枠と前記梁枠とは、接着剤で貼着された高引張強度をもつ繊維シートと金具により剛接合され、前記金具は、前記柱枠と前記梁枠とを引き寄せ接合しており、かつ、
前記繊維シートとして、前記柱枠(12)及び前記梁枠(11,21)を跨いで水平方向に巻き付けられて貼着された第1の繊維シート(14)と、前記第1の繊維シート(14)に重なるように前記柱枠(12)及び前記梁枠(11,21)を跨いで水平方向に対してそれぞれ斜め45度と−45度で傾斜して巻き付けられて貼着された第2の繊維シート(14b,14c)とを少なくとも含むことを特徴とする
耐震用門型フレーム。 - 枠組壁工法又は在来軸組工法による木造建築物の開口部に対し、組立てられた形態で取り付けられる木質の耐震用箱型フレーム(30)であって、
箱型を形成するべく接合された4個のL字状枠(31,32,33,34)を有し、
前記L字状枠の各々が横枠片(33a)と縦枠片(33b)とを直角に接合して形成されており、該縦枠片(33b)と該横枠片(33a)とは、接着剤で貼着された高引張強度をもつ繊維シートと金具により剛接合され、前記金具は、前記縦枠片(33b)と前記横枠片(33a)とを引き寄せ接合しており、かつ、
前記繊維シートとして、前記縦枠片(33b)及び前記横枠片(33a)を跨いで水平方向に巻き付けられて貼着された第1の繊維シート(14)と、前記第1の繊維シート(14)に重なるように前記縦枠片(33b)と前記横枠片(33a)を跨いで水平方向に対してそれぞれ斜め45度と−45度で傾斜して巻き付けられて貼着された第2の繊維シート(14b,14c)とを少なくとも含むことを特徴とする
耐震用箱型フレーム。
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