JP6074773B2 - 木造建築物の軸組補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、木造建築物や鉄骨建築物における軸組構造を補強する建築物の軸組補強構造に関する。

一般的に木造建築物において、地震や強風などによる建物の振動を抑制し、軸組構造の変形や破壊を防止するため、梁、土台などの横架材と柱、間柱などの縦材とで形成される四角形形状の軸組空間に該空間のコーナー部間に架け渡すように筋交いを設ける手段が採用されている。例えば、下記特許文献１は、左右に配置された本柱と、上下に配置された桁部材（上横架材）、土台（下横架材）と、本柱間に配置された複数の間柱とからなる軸組構造において、間柱と交差する状態で筋交いを本柱間に斜めに取り付けてなる構造を開示している。

しかしながら、従来の筋交いにおいては、地震や強風などによる振動が比較的小さい場合には補強効果が発揮されるが、振動の程度が大きい場合には十分な補強効果が得られないという欠点があった。

そこで本発明者らは筋交いの構造について鋭意研究し、図１０に示すような筋交いの構造を開発した。この筋交い５は、振動吸収体１を備えた構造を有するもので、筋交いを構成する構成材は第１の筋交い構成材２と第２の筋交い構成材３とからなり、第１の筋交い構成材２の取り付け端部を梁６と柱７のコーナー部に固定すると共に、第２の筋交い構成材３の取り付け端部を土台８と柱７のコーナー部に固定し、且つ第１の筋交い構成材２の長手方向端部と第２の筋交い構成材３の長手方向端部との間に振動吸収体１を連結してなるものである。

特開平１０−２１２７７５号公報

図１０に示す軸組構造によれば、地震や強風などによる振動が大きい場合であっても、振動吸収体１が振動を吸収し、十分な補強効果を発揮することができる。地震や強風などによる振動が発生した際には、軸組構造の四角形形状の対角線上に沿って、即ち筋交いの長手方向に沿って引っ張り力と圧縮力が繰り返し及ぼされる。図１０に示す軸組構造では、引っ張り力に対しては一定の吸収能を有するが、圧縮力に対する吸収能については問題点を有していた。

即ち、圧縮力が筋交いに伝達されると、筋交い構成材２、３と振動吸収体１との連結部４に大きな負荷がかかり、そのため前記連結部４における筋交いに曲がりが生じ、その結果、筋交い構成材２、３と振動吸収体１との連結体からなる筋交い５に屈曲点が生じることになる。このように連結部４における筋交いに曲がりが生じると筋交いの機能が不十分となるばかりか、屈曲点が生じることにより振動力が振動吸収体１に直線的に伝達されず、振動吸収体１による振動吸収作用が十分に行われないという不具合を招く。

そこで本発明者らは、図１１に示すように、第１の筋交い構成材２と振動吸収体１との連結部４の近傍位置および第２の筋交い構成材３と振動吸収体１との連結部４の近傍位置にそれぞれ、支持杆９の一端を連結し、これら支持杆９の他端をそれぞれ柱７に固定して、上記した筋交いの曲がり変形を防止することを検討した。この構造によれば、筋交いの曲げ防止に効果があるものの、支持杆９を通して柱７に大きな負荷がかかり、特に木造建築物における木製の柱の場合、柱７に亀裂が生じたり、甚だしい場合には柱７が折れるという問題点があることが判明した。また鉄骨建築物における鉄製の柱の場合、支持杆９を通して柱７に振動力が加わり、発生する振動応力により支持杆９に大きな負荷がかかり、支持杆９に曲りが生じるという問題点も存在した。

支持杆９を筋交い５と柱７との間に連結固定する構造は上記のごとき問題点を生じるほかに、以下のような問題点をも生じる。即ち、一般に建築物の耐震構造において、建築物の振動時における柱の亀裂や折損を防止することは重要であり、ここにおいて木製の柱の場合には、柱７と梁６との連結部（以下、上端固定部といい、図１１に符号Ａで示す）と柱７と土台８との連結部（以下、下端固定部といい、図１１に符号Ｂで示す）との間の長さ距離領域において、振動時に柱７が弾性的に振動することにより、振動エネルギーを吸収し柱７の亀裂、折損を抑制できるが、この場合、柱７の弾性振動を生じさせるためには柱７の前記上端固定部Ａと前記下端固定部Ｂとの間の距離が長いほうが好ましく、その距離が短くなる程撓みにくくなり、柱の亀裂、折損に対する抵抗力も小さくなる。図１１に示すような柱７への支持杆固定構造では、柱７と梁６との連結部即ち、上端固定部ａと、柱７と土台８との連結部即ち、下端固定部ｂとの間に、支持杆９と柱７との連結点１０が存在するため、柱７が弾性振動するための２点支持相互間の距離が短くなり、その結果、柱の撓みによる十分な振動エネルギーの吸収が得られなくなる。

本発明らは上記した問題点を解決するため種々研究した結果、本発明を完成したものであり、筋交い本体と振動吸収体との連結体からなる筋交い構造を有し、筋交いと上部横架材との間および筋交いと下部横架材との間に連結支持した支持杆の作用により、建築物の振動時の圧縮力による筋交いの曲がり変形を防止でき、しかも、柱の亀裂や折損の発生の問題を解消でき且つ振動吸収能にも優れた建築物の軸組補強構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、
（１）上部横架材と、下部横架材と、上部横架材と下部横架材との間に設けた複数の木製の柱とから構成される軸組構造体を有し、
前記軸組構造体における前記柱と前記上部横架材との上方コーナー部から、前記柱と前記下部横架材との下方コーナー部にかけて直線状に斜めに延びる筋交いを設け、前記筋交いは振動吸収体を備え、
前記筋交いは、第１の筋交い構成材と第２の筋交い構成材とを有し、第１の筋交い構成材の長手方向端部と第２の筋交い構成材の長手方向端部との間に位置するように前記振動吸収体が連結固定され、
前記第１の筋交い構成材と前記上部横架材との間及び前記第２の筋交い構成材と前記下部横架材との間に、筋交いの曲り変形を防止するための支持杆がそれぞれ設けられ、
前記第１の筋交い構成材と前記上部横架材との間に設けられる第１の支持杆は、その一端が、前記第１の筋交い構成材と前記振動吸収体との連結部の近傍位置に連結され、前記第１の支持杆の他端が、前記上部横架材に連結され、
前記第２の筋交い構成材と前記下部横架材との間に設けられる第２の支持杆は、その一端が、前記第２の筋交い構成材と前記振動吸収体との連結部の近傍位置に連結され、前記第２の支持杆の他端が、前記下部横架材に連結され、
前記筋交いを固定する連結部材は、柱から離れた位置で前記上部横架材、前記下部横架材のそれぞれに固定されていることを特徴とする木造建築物の軸組補強構造、
（２）前記振動吸収体は、湾曲状のバネ部材と、このバネ部材に取り付けられたダンパー部材とからなる前記（１）に記載の木造建築物の軸組補強構造、
（３）前記湾曲状のバネ部材は、湾曲部により形成される空間を有し、前記空間内に前記ダンパー部材が設けられる前記（２）に記載の木造建築物の軸組補強構造、
（４）前記ダンパー部材は、円筒体と、該円筒体の内部に設けられた曲りバネからなる前記（２）または（３）に記載の木造建築物の軸組補強構造
を提供する。

本発明は、振動吸収体を備えた筋交いを有するので地震や強風などによる振動が大きい場合であっても、振動吸収体が振動を吸収し、軸組構造体の補強を十分に行うことができる。また筋交いと上部横架材を連結する第１の支持杆と、筋交いと下部横架材を連結する第２の支持杆とを設けたので、建築物の振動時に圧縮力が作用した際に筋交いの曲がり変形が起こるのを防止することができる。

本発明において、第１の支持杆、第２の支持杆はいずれも柱に固定されないので、建築物の振動時に支持杆を通して柱に負荷をかけることがなく、その結果、木製の柱の場合において亀裂が生じたり、折れたりする虞がない。また鉄製の柱の場合において第１の支持杆、第２の支持杆を通して柱に振動力が加わるということもないので、発生する振動応力により支持杆に負荷がかかり支持杆に曲りが生じるという虞もない。

本発明の軸組補強構造において、各支持杆と柱との連結点は存在しないので、柱と上部横架材との連結部と、柱と下部横架材との連結部との上下２つの連結部間で、建築物の振動時に柱の弾性振動を生じることが可能であり、柱の撓みによる振動エネルギーの吸収を良好に行うことができる。

本発明の軸組補強構造の実施形態を示す正面略図である。 筋交い構成材に連結される振動吸収体の一例を示す拡大正面図である。 振動吸収体の一例を示す斜視図である。 同図（ａ）は、ダンパー部材における曲りバネの一例を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、ダンパー部材における当てバネの一例を示す斜視図である。 ダンパー部材における円筒形状体の一例を示す正面略図である。 筋交い構成材に支持杆を連結する態様を示す部分正面図である。 上部横架材または下部横架材に支持杆を連結する態様を示す部分正面図である。 支持杆を上部横架材または下部横架材に連結する場合の取り付け角度を示す説明図である。 同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ、筋交い本体または支持杆の形状の一例を示す断面図である。 枠組構造体に、振動吸収体を備えた筋交いを設けた例を示す正面略図である。 上記図１０の構成において、筋交い構成材と柱との間に支持杆を連結した例を示す正面略図である。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明軸組補強構造の一例を示すもので、１１は上部横架材、１２は下部横架材である。建築物の１階部分においては上部横架材１１は梁１３であり、下部横架材１２は土台１４である。また、建築物の２階部分においては上部横架材１１および下部横架材１２のいずれも梁として構成される。以下の実施形態は、建築物の１階部分における軸組補強構造を例にとり説明する。

上部横架材１１としての梁１３と下部横架材１２としての土台１４との間には、それらと直交する方向に柱１５、１６が相互に所定間隔を置いて設けられ、軸組構造体１７が構成されている。本実施形態において柱１５、１６は、いずれも本柱であり、これら本柱（柱１５、１６）の間に任意数の間柱が設けられてもよい。

軸組構造体１７は、横方向に延びる梁１３および土台１４と、縦方向に延びる柱１５、１６とで直方体の空間部を有し、この空間部には該空間部を斜めに横切る形で上方に位置するコーナー部から下方に位置するコーナー部にかけて直線状に斜めに延びる筋交い１８が設けられている。図１に示す実施形態においては、梁１３と柱１５とのコーナー部１９と、土台１４と柱１６とのコーナー部２０とを結ぶ線上に筋交い１８が設けられているが、筋交い１８の架け渡し方向は任意であり、梁１３と柱１６とのコーナー部２１と、土台１４と柱１５とのコーナー部２２とを結ぶ線上に筋交い１８が設けられて
いてもよい。以下、筋交い１８の架け渡し方向が図１に示す態様のものについて説明する。

筋交い１８は筋交い本体２３とこの筋交い本体の長手方向延長線上に設けられた振動吸収体２４とからなる。筋交い本体２３は所定長さを有する金属鋼材からなり、この金属鋼材の材料としては鉄が好ましい。図１に示すように、筋交い本体２３は第１の筋交い構成材２５ａと第２の筋交い構成材２５ｂからなり、第１の筋交い構成材２５ａと第２の筋交い構成材２５ｂとのそれぞれの長手方向端部であって相互に対向する端部と端部の間に振動吸収体２４が連結されている。筋交い本体２３（即ち、筋交い構成材２５ａおよび筋交い構成材２５ｂ）の形状としては特に限定されるものでなく、例えば、図９ａ〜図９ｅに示すような形状のものを用いることができる。同図には、筋交い本体２３の長手方向を横切る方向に切断した断面形状がＵ字状のもの（図９ａ）、Ｌ字状のもの（図９ｂ）、Ｈ字状のもの（図９ｃ）、円形で中実（ムク）のもの（図９ｄ）、円形で中空のもの（図９ｅ）がそれぞれ示されている。木造建築物、鉄骨建築物のいずれの場合も、筋交い本体２３の形状として図９ａ〜図９ｅに示す形状のものを使用できるが、なかでも木造建築物の場合は、Ｕ字状のもの（図９ａ）或いはＬ字状のもの（図９ｂ）が強度の点から好ましく、また鉄骨建築物の場合は、Ｈ字状のもの（図９ｃ）或いは円形で中空のもの（図９ｅ）が強度の点から好ましい。

図２に示すように、振動吸収体２４は両端部に連結方向に延びる連結片２６、２６を有し、それらの連結片２６、２６に第１の筋交い構成材２５ａの端部、第２の筋交い構成材２５ｂの端部がそれぞれ連結具２７を介して連結固定される。前記連結具２７による連結固定手段としてはボルト・ナット止めなどの通常用いられている一般的な連結手段を採用することができる。振動吸収体２４を連結してなる筋交い１８は、軸組構造体１７の上部のコーナー部１９と下部のコーナー部２０との間に斜め方向に架け渡されるが、この筋交い１８の取り付けに当たっては、図１に示すように、筋交い１８の一方の端部即ち、第１の筋交い構成材２５ａの端部を、コーナー部１９に設けた連結板２８にボルト・ナットなどの連結具４７を介して連結固定すると共に、筋交い１８の他方の端部即ち、第２の筋交い構成材２５ｂの端部を、コーナー部２０に設けた連結板２９にボルト・ナットなどの連結具４７を用いて連結固定する。

連結板２８、２９は鉄などの金属材料からなり、木造建築物の場合、連結板２８、２９は、それぞれ木製の梁１３、木製の土台１４にビス金具などの連結具４６によって連結固定され、また鉄骨建築物の場合、連結板２８、２９はそれぞれ鉄製の梁１３、鉄製の土台１４にボルト・ナットなどの連結具によって、或いは溶接などの固定手段によって連結固定される。連結板２８は、コーナー部１９における梁１３と柱１５の両方にまたがって固定されてもよく或いは梁１３と柱１５のいずれか一方に固定されてもよい。連結板２９も同様であり、コーナー部２０における土台１４と柱１６の両方にまたがって固定されてもよく或いは土台１４と柱１６のいずれか一方に固定されてもよい。この場合、建築物の振動時に連結板を通して柱へ負荷がかかるのを抑制する観点からは、連結板２８を柱１５へ固定せず、図１に示すように、連結板２８と柱１５との間に隙間５７を設けた状態で連結板２８を柱１５から離れた位置で梁１３のみに固定することが好ましく、また同様の趣旨から連結板２９も同様に柱１６へ固定せず、連結板２９と柱１６との間に隙間５８を設けた状態で連結板２９を柱１６から離れた位置で土台１４のみに固定することが好ましい。

振動吸収体２４は、軸組構造体１７が地震などの振動により揺れたときに、筋交い１８に及ぼされる引っ張り力および圧縮力を吸収して振動を減衰し、軸組構造体１７の変形、破壊を防止する機能を有するものである。図２、図３に示すように、振動吸収体２４は、湾曲状のバネ部材３０とこのバネ部材３０に取り付けられたダンパー部材３１とからなる。バネ部材３０は、バネ性を備えた帯状の金属板（例えば、鉄製の板）からなる第１のバネ体３２と第２のバネ体３３からなり、それらを対向状に組み合わせてなる。第１のバネ体３２は、端部に形成される平らな基部３４、３４と基部３４、３４間に形成される湾曲部３５とからなり、また同様に、第２のバネ体３３は、端部に形成される平らな基部３６、３６と基部３６、３６間に形成される湾曲部３７とからなる。２つのバネ体３２、３３の湾曲部３５、３７は外方に向けて山形状に突出する形状を有し、湾曲部３５、３７により形成される空間内に、バネ体３２、３３と接触する状態でダンパー部材３１が設けられている。

上記の如くそれぞれ湾曲部３５、３７を有する第１のバネ体３２と第２のバネ体３３を、それぞれの湾曲部３５、３７の凹部同士が対向面となるように（即ち、対向面とは反対方向の面に凸状の膨らみが位置するように）両者を対向させて組み合わせ、基部３４と基部３６とをボルト・ナットなどの連結具３８で連結固定する。第２のバネ体３３の基部３６は、第１のバネ体３２の基部３４よりも長い寸法で形成されており、長く形成されている分だけ基部３６は基部３４よりも外方に突出している。この突出部が、前述したように振動吸収体２４を筋交い構成材２５ａ、２５ｂに連結するための連結片２６として機能する。

バネ部材３０の内部に取り付けられるダンパー部材３１は図２、図３に示すように、円筒状の形態を有する円筒体３９とＳ字状に曲成された曲りバネ４０からなる。円筒体３９は金属材料例えば、鉄からなり、バネ部材３０の湾曲部３５、３７に接した状態でバネ部材３０の湾曲部３５、３７により形成される湾曲空間内に収納されるような大きさ、寸法に形成されている。曲りバネ４０は図４に示すように、金属材料例えば、鉄からなる板材をＳ字状に折り曲げて形成してなるものであり、この曲りバネ４０は端部が円筒体３９の内面に接触した状態で円筒体３９の内部空間内に収納されるような大きさ、寸法に形成されている。円筒体３９内へ収納された曲りバネ４０は、溶接、ボルト・ナット止めなどの固定手段により固定される。図２に示すように、曲りバネ４０は２つの凹所を有し、これら２つの凹所によりＳ字状の曲面を形成している。これらの凹所に図４ｂに示す形状の当てバネ５６を挿入して取り付けてもよい。各凹所の曲面に沿わせて当てバネ５６を取り付けた態様は図２に示されている。当てバネ５６は金属材料例えば、鉄からなる板材をＣ字状に折り曲げて形成してなるものである。曲りバネ４０の凹所に挿入された当てバネ５６は、ボルト・ナットなどの連結具により曲りバネ４０に固定される。このように、曲りバネ４０に当てバネ５６を取り付けることにより、振動エネルギーを吸収して減衰する能力が一段と大きくなる。

上記の如く構成されるダンパー部材３１は、円筒体３９の外面がバネ部材３０の湾曲部３５、３７に接した状態で、バネ部材３０の湾曲空間内に収納され、連結具４１によりバネ部材３０に連結固定される。

ダンパー部材３１における円筒体３９は、上記した円筒形状のものに限定されず、円筒体を直径方向を横切る方向（いわゆる筒長さ方向）に沿って切断した形状の分割体を作り、これらの分割体を組み合わせて円筒形状体としたものであってもよい。かかる例は図５に示されており、同図に示すように、２つの分割体４２ａ、４２ｂを端縁部の相互を重ねるようにして組み合わせ、図示しない連結具で両者を連結固定し、円筒形状体４３を構成する。ダンパー部材３１は上記構成のものに限定されず、例えば円筒体３９を設けず、曲りバネ４０のみからダンパー部材３１を構成してもよい。また円筒体３９に代えて半円筒体とし、この半円筒体と曲りバネ４０とからダンパー部材３１を構成してもよい。更に、螺旋状に巻いたバネからダンパー部材３１を構成してもよい。また、振動吸収体２４の取り付け姿勢は図１に示す態様（第１のバネ体３２と第２のバネ体３３が上下方向に配置される姿勢）のものに限定されず、第１のバネ体３２と第２のバネ体３３が横方向（水平方向）に配置される姿勢で振動吸収体２４を筋交い本体２３に取り付ける態様のものでもよい。

上記の如く構成される筋交い１８が軸組構造体１７に取り付けられるが、筋交い１８を構成する第１の筋交い構成材２５ａと梁１３との間に第１の支持杆４４が取り付けられ、また第２の筋交い構成材２５ｂと土台１４との間に第２の支持杆４５が取り付けられる。この場合、第１の筋交い構成材２５ａと振動吸収体２４との連結部の近傍位置に第１の支持杆４４の一端が固定され、第１の支持杆４４の他端が梁１３に固定される。また、第２の筋交い構成材２５ｂと振動吸収体２４との連結部の近傍位置に第２の支持杆４５の一端が固定され、第２の支持杆４５の他端が土台１４に固定される。

支持杆４４、４５は所定長さを有する金属鋼材からなり、この金属鋼材の材料としては鉄が好ましい。支持杆４４、４５の形状としては特に限定されるものでなく、筋交い本体２３の形状の場合と同様、例えば図９ａ〜図９ｅに示す形状のものを用いることができる。即ち、支持杆４４、４５の長手方向を横切る方向に切断した断面形状がＵ字状のもの（図９ａ）、Ｌ字状のもの（図９ｂ）、Ｈ字状のもの（図９ｃ）、円形で中実（ムク）のもの（図９ｄ）、円形で中空のもの（図９ｅ）を用いることができ、これらは強度の点から好ましいものである。支持杆４４、４５の一端をそれぞれ筋交い構成材２５ａ、２５ｂに連結するに当たっては、図６に示すように、筋交い構成材２５ａ、２５ｂに固定した連結板４８に、支持杆４４、４５の一端をボルト・ナットなどの連結具４９によってそれぞれ連結固定する。連結板４８は鉄などの金属材料からなり、ボルト・ナットなどの連結具５０によって筋交い構成材２５ａ、２５ｂにそれぞれ固定されている。支持杆４４、４５と筋交い構成材２５ａ、２５ｂとの連結に当って、上記の連結板４８を用いずに、支持杆４４、４５の先端をＬ型に曲げ、該Ｌ型部を直接、筋交い構成材２５ａ、２５ｂに連結具により連結してもよい。

支持杆４４、４５の他端をそれぞれ、梁１３、土台１４に連結するに当たっては、図７に示すように、梁１３、土台１４にそれぞれ固定した連結板５１、５２に、支持杆４４、４５の他端をボルト・ナットなどの連結具５３によってそれぞれ連結固定する。連結板５１、５２は鉄などの金属材料からなり、木造建築物の場合、連結板５１、５２は、それぞれ木製の梁１３、木製の土台１４にビス金具などの連結具５４によって連結固定され、また鉄骨建築物の場合、連結板５１、５２はそれぞれ鉄製の梁１３、鉄製の土台１４にボルト・ナットなどの連結具によって、或いは溶接などの固定手段によって連結固定される。尚、支持杆４４、４５と梁１３、土台１４との連結に当って、上記の連結板５１、５２を用いずに、支持杆４４、４５の先端をＬ型に曲げ、該Ｌ型部を直接、梁１３、土台１４に連結具により連結するようにしてもよい。

上記の如く構成される本発明軸組補強構造の作用について以下説明する。地震や強風などにより建築物が振動したとき、軸組構造体１７に縦方向および横方向の力が及ぼされ、この振動時の力の負荷により軸組構造体１７の四角形形状の枠組み形状が変形する。この場合、枠組み形状の一方向への変形と他方向への変形が繰り返し起こり、この運動の変化により筋交い１８の長手方向に沿って引っ張り力と圧縮力が繰り返し及ぼされる。

筋交い１８に、引っ張り力（図１における矢印Ａ方向の力）が及ぼされた場合、筋交い本体２３が引っ張り力に抵抗して軸組構造体１７の振動を抑制すると共に、振動吸収体２４の作用によりその振動抑制作用を一段と大きくする。ここで振動吸収体２４の作用を説明すると、振動吸収体２４のバネ部材３０は、バネ部材３０の第１バネ体３２と第２バネ体３３との間の距離が縮まり且つ基部３４と基部３４との間の距離が延びる方向に変形する。即ち、バネ部材３０の上方への膨らみの頂部と下方への膨らみの底部との間の距離が縮まる方向に変形する。このバネ部材３０の変形に対応してダンパー部材３１も同様に、円筒体３９の頂部と底部の間の距離が縮まる方向に変形すると共に、曲りバネ４０の頂部と底部の間の距離が縮まる方向に変形する。このように振動吸収体２４が変形を起こすことによって引っ張り力を吸収し、振動エネルギーを減衰することができる。

筋交い１８に、圧縮力（図１における矢印Ｂ方向の力）が及ぼされた場合も、筋交い本体２３が圧縮力に抵抗して軸組構造体１７の振動を抑制すると共に、振動吸収体２４の作用によりその振動抑制作用を一段と大きくする。この圧縮力が及ぼされたときの振動吸収体２４の作用を説明すると、振動吸収体２４のバネ部材３０は、バネ部材３０の第１バネ体３２と第２バネ体３３との間の距離が延び且つ基部３４と基部３４との間の距離が縮まる方向に変形する。即ち、バネ部材３０の上方への膨らみの頂部と下方への膨らみの底部との間の距離が延びる方向に変形する。このバネ部材３０の変形に対応してダンパー部材３１も同様に、円筒体３９の頂部と底部の間の距離が延びる方向に変形すると共に、曲りバネ４０の頂部と底部の間の距離が延びる方向に変形する。このように振動吸収体２４が変形を起こすことによって圧縮力を吸収し、振動エネルギーを減衰
することができる。

上記圧縮力が及ぼされたときに、筋交い構成材２５ａ、２５ｂと振動吸収体２４との連
結部５５に大きな負荷がかかるが、連結部５５の近傍位置において第１の筋交い構成材２
５ａは第１の支持杆４４によって支持され、また第２の筋交い構成材２５ｂは第２の支持
杆４５によって支持されているので、支持杆４４、４５が曲げに対する抵抗材となり、そ
の結果、前記負荷により連結部５５を起点として筋交い１８に曲がりが生じるという事態の発生を防止することができる。このように筋交い１８の曲げ変形を防止できるので、筋交いとしての機能を損なうことがない上、振動力を振動吸収体２４に十分に伝達することができ、振動吸収体２４による振動吸収作用を十分に行うことができるという効果がある。

ここにおいて、一端を第１の筋交い構成材２５ａに連結してなる第１の支持杆４４はその他端を上部横架材である梁１３に連結され、また、一端を第２の筋交い構成材２５ｂに連結してなる第２の支持杆４５はその他端を下部横架材である土台１４に連結されているので、次のごとき作用効果を奏する。即ち、軸組構造体１７に圧縮力が生じる際、軸組構造体１７の四角形形状の対角線上に沿って圧縮力が生じるほかに、縦方向（上下方向）にも圧縮力が生じる。この縦方向（上下方向）の圧縮力は、上部横架材１１（梁１３）と下部横架材１２（土台１４）が縦方向（上下方向）に振動することによって生じる。第１の支持杆４４は上部横架材１１（梁１３）に連結されているので、この上部横架材１１（梁１３）から第１の支持杆４４に圧縮力が伝達される。また第２の支持杆４５は下部横架材１２（土台１４）に連結されているので、この下部横架材１２（土台１４）から第２の支持杆４５に圧縮力が伝達される。

第１の支持杆４４に伝達された圧縮力は第１の筋交い構成材２５ａに伝達され、更にこの筋交い構成材２５ａを通して振動吸収体２４に伝達される。また、第２の支持杆４５に伝達された圧縮力は第２の筋交い構成材２５ｂに伝達され、更にこの筋交い構成材２５ｂを通して振動吸収体２４に伝達される。上記の如く振動吸収体２４に伝達された圧縮力は振動吸収体２４の作用によりエネルギー吸収され、それにより振動を減衰して建築物の変形を抑止することができる。

このように第１の支持杆４４を、上部横架材１１（梁１３）と第１の筋交い構成材２５ａとの間に架け渡して連結し、また第２の支持杆４５を、下部横架材１２（土台１４）と第２の筋交い構成材２５ｂとの間に架け渡して連結することにより、軸組構造体１７の四角形形状の対角線上に沿って生じる圧縮力のほかに、縦方向（上下方向）に沿って生じる圧縮力をも振動吸収体２４に的確に伝達して十分に振動エネルギーの吸収を行わせることができ、建築物の振動の減衰を効率よく行うことが可能となる。この場合、圧縮力は支持杆４４、４５と筋交い構成材２５ａ、２５ｂとに分散して伝達されるため、支持杆４４、４５に大きな負荷がかかることはなく、支持杆４４、４５に曲りが生じる虞はない。

本発明は、支持杆４４、４５を、筋交い構成材２５ａ、２５ｂと梁１３、土台１４との間に架け渡して連結固定するものであるが、この本発明とは異なる構成として、仮に支持杆４４、４５を、筋交い構成材２５ａ、２５ｂと柱１５、１６との間に架け渡して連結固定した場合には、軸組構造体１７に縦方向（上下方向）に沿って圧縮力が生じたときに、支持杆４４、４５が梁１３、土台１４に連結されていないため圧縮力が的確に支持杆４４、４５に伝達されず、そのため支持杆４４、４５から筋交い構成材２５ａ、２５ｂを通して圧縮力を振動吸収体２４に十分に伝達することができず、振動吸収体２４による圧縮力の吸収を十分に行うことができない。

図８は、第１の支持杆４４（または第２の支持杆４５）を梁１３（または土台１４）に連結する場合の取り付け角度を示す説明図である。同図において、筋交い構成材２５ａ（または筋交い構成材２５ｂ）の端部を延長してその端部が梁１３（または土台１４）にまで達するように図示し且つ支持杆４４（または支持杆４５）の端部を延長してその端部が梁１３（または土台１４）にまで達するように図示してある。梁１３（または土台１４）と筋交い構成材２５ａ（または筋交い構成材２５ｂ）と支持杆４４（または支持杆４５）とで囲まれる空間における、梁１３（または土台１４）と筋交い構成材２５ａ（または筋交い構成材２５ｂ）との交点における角度をα１で示し、上記空間における、梁１３（または土台１４）と支持杆４４（または支持杆４５）との交点における角度をα２で示してある。

梁１３（または土台１４）に対する支持杆４４（または支持杆４５）の取り付け角度によって角度α２は変動するが、支持杆４４（または支持杆４５）の取り付け角度は任意に設定でき、例えば、角度α２が９０度となる位置に支持杆４４（または支持杆４５）を取り付けてもよい。

上記した縦方向（上下方向）に沿って生じる圧縮力を振動吸収体２４に十分に伝達し、振動吸収体２４による振動吸収を効率よく行うためには、梁１３と第１の支持杆４４との交点における角度α２は、梁１３と第１の筋交い構成材２５ａとの交点における角度α１と等しいことが好ましい。また同様に、土台１４と第２の支持杆４５との交点における角度α２は、土台１４と第２の筋交い構成材２５ｂの交点における角度α１と等しいことが好ましい。

本発明の軸組補強構造において、筋交い１８の曲がり変形を防止するための支持杆４４、４５はそれぞれ、上部横架材１１（梁１３）と筋交い１８との間、下部横架材１２（土台１４）と筋交い１８との間に架け渡して連結されており、支持杆４４、４５と柱１５、１６との連結点は存在しない。そのため建築物の振動時に支持杆４４、４５を通して柱１５、１６に振動力が伝達し、発生する振動応力により柱に負荷がかかるということもなく、その結果、木造建築物においては柱１５、１６に亀裂が生じたり、柱１５、１６が折れたりする虞はない。また鉄骨建築物においては支持杆４４、４５を通して柱１５、１６に振動力が加わり、この振動力による応力負荷が支持杆４４、４５に及ぼされて支持杆４４、４５に曲りが生じるという虞もない。

上記の如く、本発明の軸組補強構造において、支持杆４４、４５と柱１５、１６との連結点は存在しないので、柱１５（１６）と梁１３との連結部即ち、上端固定部ａと、柱１５（１６）と土台１４との連結部即ち、下端固定部ｂとの上下２つの固定部ａ、ｂ間で、建築物の振動時に柱１５（１６）の弾性振動を生じることができ、柱の撓みによる振動エネルギーの吸収が良好に行われる。

１１ 上部横架材
１２ 下部横架材
１５、１６ 柱
１７ 軸組構造体
１８ 筋交い
２４ 振動吸収体
４４ 第１の支持杆
４５ 第２の支持杆

Claims (4)

1. 上部横架材と、下部横架材と、上部横架材と下部横架材との間に設けた複数の木製の柱とから構成される軸組構造体を有し、
   前記軸組構造体における前記柱と前記上部横架材との上方コーナー部から、前記柱と前記下部横架材との下方コーナー部にかけて直線状に斜めに延びる筋交いを設け、前記筋交いは振動吸収体を備え、
   前記筋交いは、第１の筋交い構成材と第２の筋交い構成材とを有し、第１の筋交い構成材の長手方向端部と第２の筋交い構成材の長手方向端部との間に位置するように前記振動吸収体が連結固定され、
   前記第１の筋交い構成材と前記上部横架材との間及び前記第２の筋交い構成材と前記下部横架材との間に、筋交いの曲り変形を防止するための支持杆がそれぞれ設けられ、
   前記第１の筋交い構成材と前記上部横架材との間に設けられる第１の支持杆は、その一端が、前記第１の筋交い構成材と前記振動吸収体との連結部の近傍位置に連結され、前記第１の支持杆の他端が、前記上部横架材に連結され、
   前記第２の筋交い構成材と前記下部横架材との間に設けられる第２の支持杆は、その一端が、前記第２の筋交い構成材と前記振動吸収体との連結部の近傍位置に連結され、前記第２の支持杆の他端が、前記下部横架材に連結され、
   前記筋交いを固定する連結部材は、柱から離れた位置で前記上部横架材、前記下部横架材のそれぞれに固定されていることを特徴とする木造建築物の軸組補強構造。
2. 前記振動吸収体は、湾曲状のバネ部材と、このバネ部材に取り付けられたダンパー部材とからなる請求項１に記載の木造建築物の軸組補強構造。
3. 前記湾曲状のバネ部材は、湾曲部により形成される空間を有し、前記空間内に前記ダンパー部材が設けられる請求項２に記載の木造建築物の軸組補強構造。
4. 前記ダンパー部材は、円筒体と、該円筒体の内部に設けられた曲りバネからなる請求項２または３に記載の木造建築物の軸組補強構造。

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