JP6356330B1 - 耐震建築構造 - Google Patents

Abstract

【課題】耐震強度が極めて高い建材用結合部材と木材のプレカットの工程を省略して熟練技能者に頼らずに極めて高い耐震性能が得られる耐震建築構造を提供する。【解決手段】１対の横架材２と１対の柱３と４つの建材用結合部材１とを有する。各横架材２は互いに間隔をあけて平行に設けられる。各柱３は各横架材２の間で互いに間隔をあけて各横架材２に直交する。各建材用結合部材１は筒部とベース部とを一体的に有する。筒部は柱取付孔を有し、内部に柱３の一端を挿入可能な貫通孔を有する。ベース部は横架材取付孔を有し、筒部の端部に直交する。ベース部は筒部と反対側に横架材と長さ方向に沿って嵌合可能な嵌合部を有する。嵌合部は貫通孔に直交して連通する。各建材用結合部材１は筒部の貫通孔の内部に各柱３の上端または下端を挿入され、各柱３に固定される。各建材用結合部材１はベース部の嵌合部に各横架材２を嵌合され、各横架材２に固定される。【選択図】図１

Description

本発明は、耐震建築構造に関する。

従来の耐震建築構造として、耐震性の向上のため、土台と梁との間に柱を立設し、土台又は梁と柱とが成す角隅部に隅金物を設置し、隅金物に筋交いを固定し、隅金物にボルトを固定して成り、柱と土台又は梁との接合強度を高めた耐震建築構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−３１４７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の耐震建築構造より、さらに高い耐震強度が求められていた。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、耐震強度が極めて高い耐震建築構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る耐震建築構造は、１対の横架材と１対の柱と４つの建材用結合部材と１対の筋交いブレースと１対の横連結棒と１対の縦連結棒と基礎とを有し、各横架材は互いに間隔をあけて平行に設けられ、各柱は各横架材の間で互いに間隔をあけて各横架材に直交するよう設けられ、各建材用結合部材は筒部とベース部とを一体的に有し、前記筒部は柱取付孔を有し、内部に柱の一端を挿入可能な貫通孔を有し、前記ベース部は横架材取付孔を有し、前記筒部の端部に直交するよう設けられ、前記筒部と反対側に横架材と長さ方向に沿って嵌合可能な嵌合部を有し、前記嵌合部は前記貫通孔に直交して連通しており、前記筒部の前記貫通孔の内部に各柱の上端または下端を挿入されて前記柱取付孔に挿入された柱固定部材により各柱に固定され、前記ベース部の前記嵌合部に各横架材を嵌合されて前記横架材取付孔に挿入された横架材固定部材により各横架材に固定されており、前記筒部と前記ベース部との交差する内側に前記筒部および前記ベース部と結合したコーナー部を有し、前記コーナー部に筋交い固定孔を有し、前記筒部は前記コーナー部と結合した面の、前記コーナー部を挟む両側と、その対向面に、前記ベース部と平行に貫通するそれぞれ上下１対の前記柱取付孔を有し、前記筒部はいずれか１対の前記柱取付孔から成るボルト横孔を有し、前記ベース部は前記コーナー部と結合した中間板部の、前記コーナー部を挟む両側に、前記筒部と平行に貫通する前記横架材取付孔を有し、前記ベース部はいずれかの前記横架材取付孔から成るボルト縦孔を有し、各筋交いブレースは互いに交差してそれぞれ両端が各コーナー部の前記筋交い固定孔で固定され、各横連結棒は各横架材と平行に伸び、各柱および各筒部の前記ボルト横孔を貫通してそれぞれ両端が各柱に固定され、各縦連結棒は各柱と平行に伸び、各横架材および各ベース部の前記ボルト縦孔を貫通してそれぞれ両端が各横架材に固定されており、前記基礎の上部に下側の前記横架材が配置され、各縦連結棒は中間部にターンバックルを有し下端側がアンカーボルトを構成して前記基礎に固定され、各横連結棒は中間部にターンバックルを有することを、特徴とする。

各建材用結合部材は筒部の貫通孔の内部に各柱の上端または下端を挿入されて各柱に固定され、ベース部の嵌合部に各横架材を嵌合されて各横架材に固定されているので、各柱と各横架材とが強固に一体化される。このため、耐震強度が極めて高くなっている。
本発明に係る耐震建築構造は、建材用結合部材を使用することにより、横架材および柱のプレカット工程を省略して、省力化・コスト削減・技術者不足の解消を図ることができ、しかも木材の断面欠損を必要としないため、部材強度の性能を最大限に発揮し、熟練技能者に頼らなくても極めて高い耐震強度を達成することができる。

本発明に係る耐震建築構造は、１対の筋交いブレースが互いに交差して各コーナー部に固定され、１対の横連結棒が各横架材と平行に伸びて各柱に固定され、１対の縦連結棒が各柱と平行に伸びて各横架材に固定されているため、耐震強度がさらに高くなっている。

本発明に係る耐震建築構造は、ターンバックルにより各縦連結棒および各横連結棒の張力の調整が容易である。
本発明に係る耐震建築構造において、柱は隣り合う柱ごとに対を構成し、１対の横架材の間に複数対の柱が設けられていてもよい。

本発明によれば、耐震強度が極めて高い耐震建築構造を提供することができる。

本発明の実施の形態の耐震建築構造を示す正面図である。 図１に示す耐震建築構造の要部を示す斜視図である。 図２に示す耐震建築構造の要部を示す反対側の斜視図である。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は、本発明の実施の形態の耐震建築構造を示している。
図１〜図３に示すように、本発明の実施の形態の耐震建築構造は、木造軸組住宅の構造であって、複数組の建材用結合部材１と複数対の横架材２と複数対の柱３と複数対の筋交いブレース４と複数対の横連結棒５と複数対の縦連結棒６と基礎７とを有している。

各建材用結合部材１は、剛性の金属製で、筒部１１とベース部１２とコーナー部１３とを一体的に有している。筒部１１は、角筒状で内部に柱３の一端を挿入可能な貫通孔１１ａを有している。ベース部１２は、中間板部１２ａと１対の側板部１２ｂとを一体的に有している。中間板部１２ａは、細長い板状であって、筒部１１の端部に直交するよう設けられている。各側板部１２ｂは、中間板部１２ａの、筒部１１と反対側の両縁に長さ方向に沿って直角に設けられ、延長して筒部１１と結合している。これにより、ベース部１２は、筒部１１と反対側に横架材２と長さ方向に沿って嵌合可能な嵌合部１２ｃを有している。嵌合部１２ｃは、貫通孔１１ａに直交して連通している。

コーナー部１３は、板状であって、筒部１１とベース部１２の中間板部１２ａとの交差する内側中央に一体的に設けられ、筒部１１およびベース部１２に直角に結合している。コーナー部１３は、筋交い固定孔１３ａを有している。筒部１１は、コーナー部１３と結合した面の、コーナー部１３を挟む両側と、その対向面にそれぞれ上下１対の柱取付孔１４を有している。各柱取付孔１４は、ベース部１２と平行に筒部１１を貫通している。また、筒部１１は、他方の対向する１対の面に上下１対の柱取付孔１４を有している。

ベース部１２は、コーナー部１３と結合した中間板部１２ａの、コーナー部１３を挟む両側に横架材取付孔１５を有している。各横架材取付孔１５は、筒部１１と平行に貫通している。また、ベース部１２は、側板部１２ｂの対向する１対の面に長さ方向に沿って直列に複数、一例で３つの横架材取付孔１５を有している。

各横架材２は、角材から成り、各対ごとに互いに間隔をあけて平行に設けられている。各横架材２は、上側が梁を構成し、下側が土台を構成する。各柱３は、角材から成り、各横架材２の間で各対ごとに互いに間隔をあけて各横架材２に直交するよう設けられている。各建材用結合部材１は４つを１組とし、それぞれ筒部１１の貫通孔１１ａの内部に各柱３の上端または下端を挿入されて柱取付孔１４に挿入された柱固定部材１６により各柱３に固定されている。貫通孔１１ａは、断面形状が柱３の断面形状とほぼ一致し、断面寸法が柱３の断面寸法よりやや大きく設定されている。柱固定部材１６は、ボルトから成り、ナットで締め付けて固定される。

各建材用結合部材１は、それぞれベース部１２の嵌合部１２ｃに各横架材２を嵌合されて横架材取付孔１５に挿入された横架材固定部材１７により各横架材２に固定されている。嵌合部１２ｃは、幅が横架材２の幅よりやや大きく、深さが横架材２の厚さとほぼ同じに設定されている。横架材固定部材１７は、ボルトから成り、ナットで締め付けて固定される。

各筋交いブレース４は、各対ごとに互いに交差して、それぞれ両端が各対のコーナー部１３の筋交い固定孔１３ａでボルトおよびナットにより固定されている。各横連結棒５は、ボルト状であって中間部にターンバックルを有している。各横連結棒５は、各横架材２と平行に伸び、それぞれ各対の柱３および各対の筒部１１のボルト横孔を貫通してそれぞれ両端が各柱３にナットで固定されている。ボルト横孔は、各筒部１１の、コーナー部１３を挟む両側とその対向面に設けられた、いずれか１対の柱取付孔１４から成る。

各縦連結棒６は、ボルト状であって中間部にターンバックルを有している。各縦連結棒６は、各柱３と平行に伸び、それぞれ各対の横架材２および各対のベース部１２のボルト縦孔を貫通してそれぞれ両端が各横架材２にナットで固定されている。ボルト縦孔は、各中間板部１２ａの、コーナー部１３を挟む両側に設けられた、いずれかの横架材取付孔１５から成る。
下側の横架材２は、土台を構成し、基礎７の上部に配置されている。各縦連結棒６は、下端側がアンカーボルトを構成して基礎７に固定されている。

次に、作用について説明する。
本実施の形態の耐震建築構造において、各建材用結合部材１は筒部１１の貫通孔１１ａの内部に各柱３の上端または下端を挿入されて各柱３に固定され、ベース部１２の嵌合部１２ｃに各横架材２を嵌合されて各横架材２に固定されているので、各柱３と各横架材２とが強固に一体化される。この剛接合により、耐震強度が極めて高くなっている。

また、各対の筋交いブレース４が互いに交差して各コーナー部１３に固定され、各対の横連結棒５が各横架材２と平行に伸びて各柱３に固定され、各対の縦連結棒６が各柱３と平行に伸びて各横架材２に固定されているため、耐震強度がさらに高くなっている。その耐震性能は、本実施の形態の耐震建築構造を２階建て以上の建築物に用いたとき、上層階でさらに発揮される。各縦連結棒６は、下端側がアンカーボルトを構成して基礎７に固定されているので、極めて剛性が高い。

本実施の形態の耐震建築構造は、建材用結合部材１を使用することにより、横架材２および柱３のプレカット工程を省略して、省力化・コスト削減・技術者不足の解消を図ることができ、しかも木材の断面欠損を必要としないため、部材強度の性能を最大限に発揮し、熟練技能者に頼らなくても極めて高い耐震強度を達成することができる。
本実施の形態の耐震建築構造は、部品金物の形状を共通にして部品の種類を少なくすることができ、一度、組立てを経験すれば、熟練技能者でなくても、建築物全体の組立てを容易に行うことができる。

各縦連結棒６および各横連結棒５は、ターンバックルにより張力の調整が容易となっている。
なお、筋交いブレース４は、補助的なものであり、省略してもよい。筋交いブレース４は、剛性の丸鋼のほか、ステンレスワイヤで形成してもよい。
筋交いブレース４を省略することにより、本実施の形態の耐震建築構造を学校の教室や体育館のような大空間にも容易に適用することができる。

なお、建材用結合部材１は、ベース部１２が筒部１１の端部に縦断面Ｌ字状に直交するよう設けられているほか、筒部１１の端部に縦断面Ｔ字状に直交するよう設けられていてもよい。また、建材用結合部材１は、ベース部１２が筒部１１の端部に互いに直交する２方向に伸びるよう設けられていてもよい。本実施の形態の耐震建築構造は、木造建築物の全体に用いられるほか、一部のみに用いられてもよい。また垂直方向の耐震建築構造は床面・梁面の耐震建築構造として、水平方向に用いてもよい。

本実施の形態の耐震建築構造は、複数対の横架材２および複数対の柱３を用いて直方体状の枠を構成し、家屋その他の木造建築物に用いることができる。そのような木造建築物は、平屋建築物のほか、２階建て建築物や３階建て建築物であってもよい。この筋交いブレースの耐震建築構造は層間変位（地震による水平方向のずれ）が少ないので上層階であっても、より安全である。津波対策で１階、２階の低層部を鉄筋コンクリートで施工し、その上層部の、３階、４階に利用されてもよい。その場合、津波などの緊急時に、耐震性能の高い上層階に垂直避難することができる。

また、学校の教室、集会場等の公共の大空間施設に利用されてもよい。その場合、窓等の開口部を設置しても高い耐震強度が得られるため、大きい空間の施設を建設することができる。また、既存の木造建築物の耐震補強に利用されてもよい。例えば、震災で傷んでしまった木造建築物の応急改修補強に用いることができる。

１ 建材用結合部材
２ 横架材
３ 柱
４ 筋交いブレース
５ 横連結棒
６ 縦連結棒
７ 基礎
１１ 筒部
１２ ベース部
１２ａ 中間板部
１２ｂ 側板部
１３ コーナー部
１４ 柱取付孔
１５ 横架材取付孔
１６ 柱固定部材
１７ 横架材固定部材

Claims (1)

1. １対の横架材と１対の柱と４つの建材用結合部材と１対の筋交いブレースと１対の横連結棒と１対の縦連結棒と基礎とを有し、
   各横架材は互いに間隔をあけて平行に設けられ、
   各柱は各横架材の間で互いに間隔をあけて各横架材に直交するよう設けられ、
   各建材用結合部材は筒部とベース部とを一体的に有し、前記筒部は柱取付孔を有し、内部に柱の一端を挿入可能な貫通孔を有し、前記ベース部は横架材取付孔を有し、前記筒部の端部に直交するよう設けられ、前記筒部と反対側に横架材と長さ方向に沿って嵌合可能な嵌合部を有し、前記嵌合部は前記貫通孔に直交して連通しており、前記筒部の前記貫通孔の内部に各柱の上端または下端を挿入されて前記柱取付孔に挿入された柱固定部材により各柱に固定され、前記ベース部の前記嵌合部に各横架材を嵌合されて前記横架材取付孔に挿入された横架材固定部材により各横架材に固定されており、
   前記筒部と前記ベース部との交差する内側に前記筒部および前記ベース部と結合したコーナー部を有し、前記コーナー部に筋交い固定孔を有し、前記筒部は前記コーナー部と結合した面の、前記コーナー部を挟む両側と、その対向面に、前記ベース部と平行に貫通するそれぞれ上下１対の前記柱取付孔を有し、前記筒部はいずれか１対の前記柱取付孔から成るボルト横孔を有し、前記ベース部は前記コーナー部と結合した中間板部の、前記コーナー部を挟む両側に、前記筒部と平行に貫通する前記横架材取付孔を有し、前記ベース部はいずれかの前記横架材取付孔から成るボルト縦孔を有し、
   各筋交いブレースは互いに交差してそれぞれ両端が各コーナー部の前記筋交い固定孔で固定され、各横連結棒は各横架材と平行に伸び、各柱および各筒部の前記ボルト横孔を貫通してそれぞれ両端が各柱に固定され、各縦連結棒は各柱と平行に伸び、各横架材および各ベース部の前記ボルト縦孔を貫通してそれぞれ両端が各横架材に固定されており、
   前記基礎の上部に下側の前記横架材が配置され、各縦連結棒は中間部にターンバックルを有し下端側がアンカーボルトを構成して前記基礎に固定され、各横連結棒は中間部にターンバックルを有することを、
   特徴とする耐震建築構造。

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