JP5688611B1 - Seismic reinforcement device - Google Patents
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Abstract
【課題】平屋〜3階建て木造・軽量鉄骨造等建物に対し、耐震手法が分り易く且つ既存構造体を保護しつつ補強し、短期間で居住者に不便を与えず低コストで工事が完了する耐震補強装置を提供する。【解決手段】2階建て木造建物1の2階床面2の変位による外壁3の外側への変形を制御するため、外壁3の反対側の外壁4出隅下部の基礎コンクリート7と基礎コンクリート8遇部に設置された固定部材に紐状部材20の端部を緊結し、垂直上部1階柱・梁接合部に設置した接続部材10から支持部材11、接続部材12、支持部材13、接続部材14、支持部材15、接続部材16に通して外壁4の他端下部基礎コンクリート7に設置した固定部材17に結束し張力導入器具を用い予備張力を導入する。外壁4、外壁5、外壁6に対しそれぞれ紐状部材を建物の外周部に巡らせ固定部材に緊結し予備張力を導入する。【選択図】図1[PROBLEMS] To make a seismic method easy to understand for buildings such as one-story to three-story wooden buildings and lightweight steel structures, and to reinforce existing structures while protecting them. A seismic reinforcement device is provided. In order to control the outward deformation of the outer wall 3 due to the displacement of the second-floor floor surface 2 of the two-story wooden building 1, the foundation concrete 7 and the foundation concrete 8 at the lower corner of the outer wall 4 opposite to the outer wall 3 are provided. The end of the string-like member 20 is fastened to the fixing member installed in the reception section, and the connecting member 10 to the supporting member 11, the connecting member 12, the supporting member 13, and the connecting member installed in the vertical upper first-column / beam joint. 14, the support member 15 and the connection member 16 are passed through and bound to a fixing member 17 installed on the lower end concrete concrete 7 at the other end of the outer wall 4, and pretension is introduced using a tension introducing device. With respect to the outer wall 4, the outer wall 5, and the outer wall 6, a string-like member is wound around the outer periphery of the building, and is fastened to a fixing member to introduce pretension. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、1〜3階建て木造等建物に対する耐震補強装置に関するものである。 The present invention relates to a seismic reinforcement apparatus for buildings such as 1 to 3 floor wooden structures.
建物の地震時倒壊を防止する耐震手法は、1に、地盤から伝わる地震振動を減衰して建物に伝える免震手法、2に、地盤から伝わる地震力によって発生する建物構造体応力が、構造材料の破壊応力に達しない様に設計する応力度設計法、3に、地震時の建物全体の水平変形を直接制御し倒壊防止する手法がある。
第3の手法で、紐状部材を用いて耐震補強する技術には下記のもの等がある。
特開2004−239038は、既存住居の耐震補強のために梁位置を外し幾段か柱外部を水平に帯状鋼板等で締め付けるものであるが、地震耐力を弱体化させる場合もある。又、有効性が期待できそうな出隅柱を山形鋼で、中間柱を帯状鋼板で補強しその間を筋交補強し開口部上部を帯状鋼板でトラス型補強する案は、外壁仕上げ材の全面撤去と新設が必要である。
次に特開2007−154479は、出隅柱の近辺土台に紐状部材がターンバックルを介して固定され、中間梁を通過し最上部梁の上部で水平筋交の1つと結束され、筋交部材の他端部は、対向する出隅柱近辺の土台にターンバックルを介して固定された紐状部材と最上部梁の上部で結束されている。同様に他の2つの出隅柱にも紐状部材を用い最上部梁の上部で水平筋交の他の1つと結束され補強し建物構造体を鉛直方向に押えているが、2階床面の水平変位への対策がなく、紐状部材の土台への固定方法が地震力に見合っているのかも不明である。
特開2010−37782は、既存住宅の耐震補強方法として地震時水平変位を制御する為、建物側方に高剛性の構造物を建て紐状部材の固定部として紐状部材と既存住居と結び水平変形を制御するとしているが、この手法では剛性の偏在となり、高剛性建物に面する既存住宅の反対側外壁や両側面2階床梁に作用する巨大張力や振動の影響は防げず既存住宅の地震耐力を減少させる場合がある。地震力の入力方向によっては、高剛性建物が建物に対し障害物となる恐れがある。
The seismic method to prevent the building from collapsing during earthquakes is as follows: 1. Seismic isolation method that attenuates earthquake vibration transmitted from the ground and transmits it to the building. 2. Building structure stress generated by the seismic force transmitted from the ground is structural material. There is a stress degree design method 3 designed so as not to reach the fracture stress of 3 and a method of preventing collapse by directly controlling the horizontal deformation of the entire building during an earthquake.
In the third technique, there are the following techniques for seismic reinforcement using a string-like member.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-239038 removes the beam position for seismic reinforcement of an existing residence and tightens the outside of the column horizontally with a strip-shaped steel plate or the like, but there are cases where the seismic strength is weakened. In addition, the plan to reinforce the truss type with the steel plate, the intermediate column with the strip steel plate, the reinforcement between the middle columns with the strip steel plate, and the upper part of the opening with the strip steel plate is considered to be effective. Removal and establishment are necessary.
Next, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-154479 discloses that a string-like member is fixed to a base near a protruding corner column via a turnbuckle, and passes through an intermediate beam and is bound to one of horizontal bracings at the upper part of the uppermost beam. The other end of the member is bundled at the upper part of the uppermost beam and the string-like member fixed to the base near the protruding corner column facing each other via a turnbuckle. Similarly, string members are also used for the other two projecting corner columns, and the building structure is pressed in the vertical direction by binding and reinforcing it with the other one of the horizontal braces at the top of the uppermost beam. It is also unclear whether there is no measure against horizontal displacement of the cable, and the method of fixing the string-like member to the base matches the seismic force.
Japanese Patent Laid-Open No. 2010-37782 is a method of controlling horizontal displacement at the time of an earthquake as a seismic reinforcement method for an existing house. Although it is supposed to control the deformation, this method causes uneven distribution of rigidity, and it cannot prevent the influence of huge tension and vibration acting on the opposite outer wall of the existing house facing the high-rigidity building and the two-story floor beams on both sides. It may decrease the earthquake resistance. Depending on the input direction of the seismic force, a highly rigid building may become an obstacle to the building.
本発明は、上記特許文献に示された技術上の問題点を解決し、工事中も居住者に不便を与えず、短期間・低コスト工事で、地震時建物倒壊を防ぐだけでなく、同時に既存構造体をしっかり保護する耐震補強装置を提供するものである。 The present invention is to solve the problem points on the technique shown in the above-mentioned patent literature, even during the construction work without giving any inconvenience to residents, in a short period of time, low-cost construction, not only prevents the earthquake building collapse, At the same time, it provides a seismic reinforcement device that firmly protects existing structures.
3階建て以下で木造或は軽量鉄骨造の建物に於ける地震による水平変位を制御する対象外壁面と隣り合う両外壁面に沿って水平に弛みなく巻き付け、上記対象の外壁面と対向する外壁面両端部の出隅部下部の地震時相対的不動部分にその両端部が固定された紐状部材と、上記紐状部材を建物の各出隅部1階柱頭部付近で方向変換させる接続部材と、上記接続部材と両端部を接し建物の外壁面外で水平に張られた上記紐状部材を収納する支持部材及び、各出隅部下部の地震時相対的不動部分に固定され、地震による水平変位を制御する上記紐状部材が移動しない様に固定する固定部材及び上記固定部材と直上部の接続部材の間の1階出隅部を保護する出隅部保護部材によって構成する。 Wrapping horizontally without slack along the outer wall surface adjacent to the non-target wall to control horizontal displacement due to earthquake in a wooden or light steel structure building with 3 stories or less, and facing the above outer wall surface A string-like member whose both ends are fixed to the relatively stationary part at the time of the earthquake at the lower corner of the projected corner at both ends of the wall surface, and a connecting member that changes the direction of the string-shaped member in the vicinity of the first floor column head of each projected corner of the building And a supporting member that accommodates the connecting member and both ends thereof and accommodates the string-like member that is horizontally stretched outside the outer wall surface of the building, and is fixed to a relatively immovable portion at the time of an earthquake at the bottom of each protruding corner, It is comprised by the fixed member which fixes so that the said string-like member which controls horizontal displacement may not move, and the 1st-floor corner protection member between the said fixed member and the connection member of the upper part directly.
本発明によれば、地震時に建物は倒壊せず同時に建物構造体も酷く傷まず、補強工事に際しても基本的に内部工事はなく外部仕上げ材の撤去もごく小範囲であり工場製作部材を屋外に取付ける工事で完了するので居住者にとって不便がなく、短期施工で低コストを実現し、耐震補強工法への全要望に応えている。又、平屋〜3階建て軽量鉄骨造等建物に対しても、本発明耐震装置は建物構造体への取付け部分の調整で適用可能であり、新たに建築する場合にも本発明の耐震装置を用いることにより、水平補強部材の軽減が免震装置を用いる場合に比肩できるほど期待できる。しかも、本発明耐震装置を用いれば免震装置を用いる場合に比べとても低コストである。 According to the present invention, the building does not collapse at the time of the earthquake and the building structure is not damaged at the same time.In addition, there is basically no internal work even during the reinforcement work, and the removal of the external finishing material is very small. Since it is completed by installation work, there is no inconvenience for residents, and low cost is realized by short-term construction, and it meets all the demands for seismic reinforcement method. In addition, the seismic device of the present invention can be applied to buildings such as one-story to three-story lightweight steel structures by adjusting the mounting part to the building structure. By using it, it can be expected that the horizontal reinforcing member can be reduced compared to the case of using the seismic isolation device. Moreover, if the seismic device of the present invention is used, the cost is very low compared to the case of using the seismic isolation device.
図1を用いて十分な耐震性能を持たないが、安定地盤に建ち日常使用に対し構造的に健全な延床面積120m2程度の2階建て木造建物1を例とし本発明の全体構成を説明する。図2で示すシャックル201a、シャックル201b、張力導入器具202、両端を環状加工した棒鋼203、鎖204で構成された紐状部材20が、地震時に外壁3の外部方向変位を制御する為に外壁6、外壁3、外壁5に沿って2階床梁高さで水平に張られ外壁4の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート7の両出隅部で固定される。紐状部材20の他,紐状部材21は、地震時に外壁4の外部方向変位を制御する為に外壁5、外壁4、外壁6に沿って2階床梁高さで水平に張られ外壁3の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート33の両出隅部に固定される。紐状部材22は、地震時に外壁5の外部方向変位を制御する為外壁3、外壁5、外壁4に沿って2階床梁高さで水平に張られ外壁6の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート8の両出隅部に固定される。紐状部材23は、地震時に外壁6の外部方向変位を制御する為に外壁4、外壁6、外壁3に沿って2階床梁高さで水平に張られ外壁5の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート34の両出隅部に固定される。
図1に例示する延床面積120m2程度の2階建て木造建物1の2階床面2が負担する建物重量は、固定荷重と積載荷重を含め10トン程度と想定される為、建物を制御する為に必要な水平力は3トン程度で、少なくとも2方向の張力で担う紐状部材20紐状部材21紐状部材22紐状部材23が負担する張力は1.5トン程度である。以下、紐状部材20の装着状態を例として詳細に説明する。
紐状部材20の棒鋼203は、図3に示す様に固定部材9の外壁4側固定リング95にシャックル201aで連結した張力導入器具202にシャックル201bを使用して緊結される。図3及び図5に示す様に固定部材9は、外壁4の下部基礎コンクリート7及び外壁6の下部基礎コンクリート8の隅部に4本の後施工アンカーボルト94で固定されている。固定部材9は、図4に示す様に長さ25cm程度の各辺に2個のボルト穴を持つ等辺山形鋼93の片側端部に4箇所のボルト穴付鋼板91を溶接し、固定リング95を等辺山形鋼の両外面に厚板鋼板96で溶接した部材で構成している。
紐状部材20の棒鋼203の上端部でシャックル201aにより結束された鎖204は、図8aに示す様な接続部材10の筒状部107を通り抜け方向を変える。接続部材10は、図8aに示す様に長さ120cm程度の釘穴付等辺山形鋼101の下部に4箇ボルト穴付鋼板109を溶接し、図7に示す様に等辺山形鋼101の両外面縁部に2個のボルト穴と鎖を通す4個の穴が付き2枚の補強リブ103を溶接した補強リブ105を上下に各1枚溶接した鋼板102を其々垂直に溶接している。図8aに示す様に接続部材10は、紐状部材21と紐状部材23を水平に90度曲げる彎曲部に補強鋼板108を熔接した筒状部106を2本と、紐状部材20と紐状部材22を水平に90度・垂直に90度曲げる筒状部の垂直下部開口部付近と等辺山形鋼101とを補強鋼1010でつなぐ様に熔接した筒状部107を2本持っている。接続部材10は、図6及び図8aの筒状部を透明化した姿図8bに示す様に筒状部106、筒状部107と等辺山形鋼101の両外面の間に2個の台座型鋼製部品1012を溶接している。図6及び図7に示す様に接続部材10は、固定部材9の直上の出隅部29と2階床梁31接合部梁上80cm〜梁下10cm程度の部分の出隅部29に釘1011で固定されている。
紐状部材20の棒鋼203の上端部でシャックル201aにより結束された鎖204は、接続部材10の筒状部107を通り抜け、出隅部29に平行な垂直方向から、2階床梁高さで水平及び外壁6に平行に方向を変える。
接続部材10の筒状部107と鋼板102を通り抜けた鎖204にシャックル201aで結束された紐状部材20の棒鋼203は、 図11に示す様に2階床梁31の高さで外壁6の仕上げ材32外部に平行に維持されている支持部材11の縦に4つ並んだ角型筒状部の最上部分に収納されている。図9に示す様に支持部材11は、外壁6外部に2階床梁31の高さで左端部は接続部材10に右端部は接続部材12に接合し水平に維持され、左端角型筒状部111右端角型筒状部112中間角型筒状部113(0〜複数個)及び振止め及び圧力伝達金具114で構成されている。左端角型筒状部111は、接続部材10の側で図10に示す様に端部で溶接されている鋼板1110と接続部材10の鋼板102とを2か所でボルト104によって固定されている。図10に示す様に、鋼板1110は、上下にボルト穴が各1か所ありその間に縦一列に鎖を通す穴を4箇所持ち、図11に示す支持部材11の角型筒状部本体部品1113の接続部材10側端部に溶接された鋼板である。図10に示す様に接続部材10の側で1か所、図13に示す様に中央端部で1か所、111を構成する角型筒状部本体部品1113と角型筒状部蓋部品1111はボルト1112で固定されている。角型筒状部本体部品1113は、中央端部梁側で図12及び図13に示す様に1か所ボルト穴を持つ垂直面のあるT型鋼1114を溶接している。角型筒状部蓋部品1111は中央端部外気側で図12及び図13に示す様にルーズホール型ボルト穴とボルト穴を1個ずつ持つ圧縮力伝達用鋼板1115を水平に角型筒状部蓋部品1111に対し垂直に溶接している。左端角型筒状部111、右端角型筒状部112、中間角型筒状部113を連結する振止め及び圧縮力伝達金具114は、図12及び図13に示す様に、2階床梁31に釘1011で固定された長さ約30cmの垂直部分に2か所ルーズホール型ボルト穴を持つT字型鋼材1140と上記1114及び、連続する中間角型筒状部113端部梁側に溶接した1個ボルト穴を持つT字型鋼材1130を其々ワッシャー付ボルト1141で締固めている。 振止め及び圧縮力伝達金具114は、図12及び図13に示す様に圧縮力伝達用鋼板1115と、連続する中間角型筒状部113の端部外気側中央で水平垂直に溶接したルーズホール型ボルト穴とボルト穴を1個ずつ持つ圧縮力伝達鋼板1131とを2本のワッシャー付ボルト1141で締固めている。
この様に支持部材11は、鋼板1110でその両端を接続部材10接続部材12の鋼板102にボルト104接合し、図9に示す様に左端角型筒状部111、右端角型筒状部112、中間角型筒状部113を振止め及び圧縮力伝達金具114を用いて連結一体化している。 又、図11に示す様に、支持部材11の角型筒状部の最上部に紐状部材20を収納する。
右端角型筒状部112の最上部の筒状部で紐状部材20の棒鋼203にシャックル201aで結束された鎖204は、外壁6及び外壁3遇部の2階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材12の筒状部106を通り抜け、2階床梁位置の高さで水平で外壁3に平行に方向を変える。
接続部材12の水平に曲がる筒状部を通り抜けた紐状部材20の鎖204にシャックル201aで結束された棒鋼203は、外壁3に平行で2階床梁位置の高さで、その両端を接続部材12と接続部材14に接合し水平に支持された支持部材13の角型筒状部の最上部を通る。
支持部材13の端部で紐状部材20の棒鋼203にシャックル201aで結束された鎖204は、外壁3及び外壁5遇部の2階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材14の筒状部106を通り抜け、2階床梁位置の高さで水平で外壁5に平行に方向を変える。
接続部材14の筒状部106を通り抜けた紐状部材20の鎖204にシャックル201aで結束された棒鋼203は、外壁5に平行に2階床梁位置で、その両端を接続部材14と接続部材16に接合し、水平に支持された支持部材15の角型筒状部の最上部を通る。
支持部材15の端部で紐状部材20の棒鋼203にシャックル201aで結束された鎖204は、外壁5及び外壁4遇部の2階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材16の筒状部107を通り外壁5に平行で水平から出隅部29に平行に垂直下方に方向を変える。
接続部材16の筒状部107を通り抜けた紐状部材20の鎖204にシャックル201aで結束された棒鋼203は、下部基礎コンクリート7の他遇部に固定された固定部材17の外壁4側の固定リンク95にシャックル201bを使用し緊結され、次に、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。
予備張力の導入は、地震時水平変位制御の即時有効性保持のために必要である。
以上、紐状部材20の装着状態と同様に、紐状部材21は、外壁3下部の基礎コンクリート33に固定された固定部材27に緊結され、直上部の接続部材14の筒状部107を通り抜け垂直方向から外壁5に平行で水平に方向を変え、支持部材15の2段目角型筒状部に収納され接続部材16の筒状部106を通り抜け、外壁5に平行で水平な方向から外壁4に平行で水平に方向を変え、支持部材28の2段目角型筒状部に収納され接続部材10の筒状部106を通り抜け外壁4に平行で水平な方向から外壁6に平行で水平に方向を変え、支持部材11の2段目角型筒状部に収納され接続部材12の筒状部107を通り抜け外壁6に平行で水平な方向から外壁3の側で出隅部29に平行で垂直に方向を変え基礎コンクリート8と基礎コンクリート33の遇部に固定された固定部材24に緊結され、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。次に、紐状部材22は、外壁6下部の基礎コンクリート8に固定された固定部材24に緊結され、直上部の接続部材12の筒状部107を通り抜け垂直方向から外壁3に平行で水平に方向を変え、支持部材13の3段目角型筒状部に収納され接続部材14の筒状部106を通り抜け外壁3に平行で水平な方向から外壁5に平行で水平に方向を変え、支持部材15の3段目角型筒状部に収納され接続部材16の筒状部106を通り抜け外壁5に平行で水平な方向から外壁4に平行で水平に方向を変え、支持部材28の3段目角型筒状部に収納され接続部材10の筒状部107を通り抜け外壁4に平行で水平な方向から外壁6の側で出隅部29に平行で垂直に方向を変え、基礎コンクリート7と基礎コンクリート8の遇部に固定された固定部材9に緊結され、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。最後に、紐状部材23は、外壁5下部の基礎コンクリート34に固定された固定部材17に緊結され、直上部の接続部材16の筒状部107を通り抜け垂直方向から外壁4に平行で水平に方向を変え、支持部材28の4段目角型筒状部に収納され接続部材10の筒状部106を通り抜け外壁4に平行で水平な方向から外壁6に平行で水平に方向を変え、支持部材11の4段目角型筒状部に収納され接続部材12の筒状部106を通り抜け外壁6に平行で水平な方向から外壁3に平行で水平に方向を変え、支持部材13の4段目角型筒状部に収納され接続部材14の筒状部107を通り抜け外壁3に平行で水平な方向から外壁5の側で出隅部29に平行で垂直に方向を変え、基礎コンクリート33と基礎コンクリート34の遇部に固定された固定部材27に緊結され、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。
The overall configuration of the present invention will be described with reference to FIG. 1, taking as an example a two-story wooden building 1 with a total floor area of about 120 m 2 that does not have sufficient seismic performance but is built on stable ground and is structurally sound for everyday use. To do. The string-
Building
As shown in FIG. 3, the
The
The
The
In this way, the
The
A
The
A
The
The
The introduction of pretension is necessary to maintain the immediate effectiveness of horizontal displacement control during earthquakes.
As described above, the string-
出隅部保護部材18は、図14に示す様に長さ約250cmの釘穴付等辺山形鋼180を出隅部29に釘1011で固定する。出隅部保護部材18は、等辺山形鋼180上端に4つのボルト穴付鋼板181を溶接し、接続部材10の鋼板109と4箇所でボルト104を使い固定し、下端部には4つのボルト穴付鋼板183を溶接し、固定部材9の鋼板91と4箇所でボルト92により固定し、且つ、2枚の柱脚補強リブ鋼板182を等辺山形鋼180の2外面と固定部材取付け鋼板183に溶接している。出隅部保護部材18、出隅部保護部材25、出隅部保護部材26、出隅部保護部材19の取付け位置は、図1に示す様に2階建木造住宅1の4箇所の出隅部29の1階部分であり、下部は基礎コンクリートの出隅部天端で固定部材9、固定部材24、固定部材27、固定部材17に固定され、上部は2階床梁下端付近で接続部材10、接続部材12、接続部材14、接続部材16に固定され、出隅部保護部材の釘穴付等辺山形鋼部分を出隅部29に釘1011で固定している。
As shown in FIG. 14, the protruding corner
本発明は、紐状部材を用いて地震時建物の倒壊を防ぎ、尚建物構造体の損傷を防ごうとするものである。その為の、本発明部品の持つ明確な役割を説明する。
各出隅部基礎コンクリートに固定された固定部材9の役割は、紐状部材20、紐状部材22を、固定部材24の役割は紐状部材21、紐状部材22を、固定部材27の役割は紐状部材21、紐状部材23を、固定部材17の役割は、紐状部材20、紐状部材23を地震時の相対的不動部として新構造物を構築せず既存建物の基礎コンクリート7、基礎コンクリート8、基礎コンクリート33、基礎コンクリート34の各隅部を利用して固定する事にある。
外壁遇部の出隅部29と2階床梁31接合部に取付ける接続部材10、接続部材12、接続部材14、接続部材16其々の第1の役割は、建物の地震時水平変形を制御する紐状部材20、紐状部材21、紐状部材22、紐状部材23の張力を建物構造体に直接伝え、その張力や振動に耐え紐状部材20、紐状部材21、紐状部材22、紐状部材23の2次元又は3次元的方向変換を導く事にある。 第2の役割は、地震水平変形制御時、既存建物構造に伝わる紐状部材の張力をキャンセルする為、圧縮力を負担する支持部材11、支持部材13、支持部材15、支持部材28と出隅部保護部材18、出隅部保護部材25、出隅部保護部材 26、出隅部保護部材19に接合し、紐状部材20、紐状部材21、紐状部材22、紐状部材23の張力を伝える事である。第3の役割は、地震時の紐状部材の弾性伸びによる建物の微小変形で、既存建物の出隅部29と2階床梁31に発生する曲げモーメントや剪断力の大部分を、支持部材11、支持部材13、支持部材15、支持部材28及び出隅部保護部材18、出隅部保護部材25、出隅部保護部材26、出隅部保護部材19の接合部分で負担する事にある。
各外壁面外部で両端部を接続部材に接合し水平に維持される支持部材11、支持部材13、支持部材15、支持部材28の役割は、第1に建物の外壁3、外壁4、外壁5、外壁6を巡る紐状部材20、紐状部材21、紐状部材22、紐状部材23の水平部分を包み劣化や損傷を防ぐ事にあり、第2に、地震時に発生する紐状部材20、紐状部材21、紐状部材22、紐状部材23の巨大な張力と振動が既存建物構造体を損傷するのを防ぐ為、外壁両端部の接続部材間を水平に支持し、紐状部材20、紐状部材21、紐状部材22、紐状部材23の張力と見合う圧縮力を負担する事にある。但し、支持部材は細長比が大きく座屈の恐れがあり座屈防止の為、振止め及び圧縮力伝達金具114が必要である。第3の役割は、地震時の紐状部材弾性伸びによる微小変形で既存建物の梁に発生する曲げモーメントや剪断力の大部分を接続部材10、接続部材12、接続部材14、接続部材16との接合部分で負担する事にある。
出隅部保護部材18、出隅部保護部材25、出隅部保護部材26、出隅部保護部材19の役割は、第1に、通常出隅部29が担っている圧縮軸力は建物重量の5%程度であるが、本特許耐震補強装置を用いると地震時に出隅部29が担う圧縮軸力は建物重量の15%程度増加するのでその増加分を担う事にある。第2に、地震時紐状部材の弾性伸びによる微小変形の影響で出隅部29の柱脚・柱頭に発生する曲げモーメントや剪断力の大部分を、固定部材9、固定部材24、固定部材27、固定部材17及び接続部材10、接続部材12、接続部材14、接続部材16の接合部分で負担する事である。
The present invention uses a string-like member to prevent the building from collapsing during an earthquake and to prevent damage to the building structure. For this purpose, the clear role of the parts of the present invention will be described.
The role of the fixing
Connecting
The roles of the
External corner
本発明耐震補強装置のメカニズムについて図15を用いて説明する。図15に示す様に2階建木造建物1の2階床面2に働く水平地震力F1、水平地震力F2、水平地震力F3、水平地震力F4と水平変形制御対象の外壁3、外壁4、外壁5、外壁6とその水平変形を制御する紐状部材20、紐状部材21、紐状部材22、紐状部材23、及び、紐状部材を固定する固定部材9、固定部材24、固定部材27、固定部材17、及び、紐状部材の方向を変換する接続部材10、接続部材12、接続部材14、接続部材16、そして、紐状部材を保護する支持部材11、支持部材13、支持部材15、支持部材28の配置関係を表す平面配置図であり、本発明耐震補強装置が建物に作用する全ての水平地震力に有効である事を示す。
水平地震力F1による外壁3の水平変位を制御する為、外壁3の2階床梁位置両端部に取付けた接続部材12と接続部材14を通じ紐状部材20が担う張力を、外壁4の2階床梁位置両端部に取付けた接続部材10と接続部材16を通じ水平から垂直に方向変換し、外壁4下部の基礎コンクリート7の両端部分に固定した固定部材9と固定部材17に固定し、外壁3の水平変位を制御する。同様に、水平地震力F2による外壁4の水平変位は紐状部材21によって、水平地震力F3による外壁5の水平変位は紐状部材22によって、水平地震力F4による外壁6の水平変位は紐状部材23によって制御する仕組みを、固定部材9、固定部材24、固定部材27、固定部材17や接続部材10、接続部材12、接続部材14、接続部材16、及び、支持部材11、支持部材13、支持部材15、支持部材28の配置と共に表現している。
図15に示す様に2階建木造建物1の基礎コンクリートの4出隅部に設置された固定部材9、固定部材24、固定部材27、固定部材17は、其々2個の紐状部材固定リング95を持ち2本の紐状部材を固定している。2階建木造建物1の2階床梁高さの4つの出隅部に設置された接続部材10、接続部材12、接続部材14、接続部材16は、其々2個の水平に曲げる筒状部品106と其々2個の水平・垂直に曲げる筒状部品107を持ち、紐状部材20、紐状部材21、紐状部材22、紐状部材23の方向を変換させている。次に支持部材11、支持部材13支持部材15、支持部材28は、縦に4つの筒状部分を持つが、其々3本の紐状部材を収納している。何故なら、支持部材設置外壁の対面外壁の水平変形を制御する紐状部材が、支持部材設置外壁両端部の接続部材によって方向を垂直下部に変更され固定部材に固定されるため、筒状部分の内その紐状部材の収納部は空くからである。
The mechanism of the seismic reinforcement apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 15, the horizontal seismic force F1, the horizontal seismic force F2, the horizontal seismic force F3, the horizontal seismic force F4 acting on the
In order to control the horizontal displacement of the outer wall 3 due to the horizontal seismic force F1, the second floor of the outer wall 4 is subjected to the tension exerted by the
As shown in FIG. 15, the fixing
本発明を施工するに当たっては、図1に示す様な2階建て延べ床面積が120m2程度の木造建物1を例とする場合、4箇所の出隅部外壁仕上げ材を基礎コンクリート天端から2階床梁上部に80cm程、出隅部から両外壁方向に其々10cm程撤去して出隅柱を露出させ、各外壁面の長さに応じ2〜3m程度毎に2階床梁位置に高さ15cm*幅35cm程度の範囲外壁仕上げ材を撤去して2階床梁を露出させ工場製作された鋼製部材を取付け、その中に紐状部材を通し予備張力を導入するだけだから、従来の耐震補強工事より外壁撤去範囲も非常に小さく、基本的に内部工事は不要であり、短期施工で居住者の工事中の不便を低減でき低コスト工事であり、地震時建物を倒壊から守るだけでなく、建物構造体を損傷からも守る事が出来る。
Order to construction of the present invention, when the two-story floor space such as shown in FIG. 1 as an example a wooden building 1 of about 120 m 2, the external corner portion exterior wall finishing material at four positions from the foundation
基礎コンクリートが強度不足の場合や固定部材の固定作業が困難な場合、 近傍地盤に杭等適切なアースアンカーを設置し紐状部材の固定端部とする。 If the foundation concrete is insufficient in strength or if it is difficult to fix the fixing member, install an appropriate ground anchor such as a pile on the nearby ground to make the fixed end of the string-like member.
対象建物の外壁に入隅がある場合、建物外壁出隅部に設置する接続部材の設置数は増え形状も少し変化する。入隅外部の支持部材の振止金具は立体トラス型やエンタシス型やスポーク型及びそれらの複合型になる。 When there is a corner in the outer wall of the target building, the number of connecting members installed at the corner of the outer wall of the building increases and the shape changes slightly. The brace of the support member outside the entrance corner is a three-dimensional truss type, entasis type, spoke type, or a composite type thereof.
1 2階建て木造建物
2 1の2階床面
3 外壁
4 外壁
5 外壁
6 外壁
7 基礎コンクリート
8 基礎コンクリート
9 固定部材
10 接続部材
11 支持部材
12 接続部材
13 支持部材
14 接続部材
15 支持部材
16 接続部材
17 固定部材
18 出隅部保護部材
19 出隅部保護部材
20 紐状部材
21 紐状部
22 紐状部材
23 紐状部材
24 固定部材
25 出隅部保護部材
26 出隅部保護部材
27 固定部材
28 支持部材
29 出隅部
30 土台
31 2階床梁
32 外壁の仕上げ材
33 基礎コンクリート
34 基礎コンクリート
91 4個のボルト穴付鋼板
92 ボルト・ナット
93 4個のボルト穴付等辺山形鋼
94 後施工アンカーボルト
95 固定リング
96 鋼材
101 釘穴付等辺山形鋼
102 リブ補強鋼板付鋼板
103 補強鋼板
104 ボルト・ナット
105 補強鋼板
106 紐状部材を水平に90度曲げる筒状部
107 紐状部材を水平90度・垂直90度に曲げる筒状部
108 106彎曲部に溶接された補強鋼板
109 4個のボルト穴付鋼板
1010 振れ止め鋼材
1011 スクリュー釘
1012 台座型鋼製部品
111 支持部材11の左端角型筒状部
112 支持部材11の右端角型筒状部
113 支持部材11の中間角型筒状部
114 振止め及び圧縮力伝達金具
1110 4つの鎖穴・2個のボルト穴付鋼板
1111 角型筒状部蓋部品
1112 ボルト
1113 角型筒状部本体部品
1114 ボルト穴付T字型鋼材
1115 ルーズホールボルト穴と通常のボルト穴各1個付鋼材
1130 ボルト穴付T字型鋼材
1131 ルーズホールボルト穴と通常のボルト穴各1個付鋼材
1140 垂直面に2個のルーズホールボルト穴付T字型鋼材
1141 摩擦接合用ワッシャー付ボルト
180 釘穴付等辺山形鋼
181 4個のボルト穴付鋼板
182 補強鋼板
183 4個のボルト穴付鋼板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 2 stories
DESCRIPTION OF
108 106
1115 Loose-hole bolt holes and one normal
Claims (4)
The string-like member is composed of a tension introducing device for tensioning at both ends, a steel bar, a chain, and a plurality of shackles that connect these parts into one body, and the direction of the chain is changed. The seismic reinforcement apparatus according to claim 1.
The connecting member is fixed in the vicinity of the beam at each corner of the outer wall of the building, and has a cylindrical portion that guides the direction change of the string-like member two-dimensionally or three-dimensionally. The seismic reinforcement apparatus according to claim 1, which is transmitted to a structure.
The support member is a rectangular cylindrical portion that vertically stores the string-like member stretched horizontally outside the outer wall surface of the building, and is divided appropriately according to the length of the outer wall, and each divided rectangular tube The seismic reinforcement apparatus according to claim 1, wherein the shape portions are connected using a steady-state component and integrally support the connecting members at the outer wall end portions horizontally.
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