JP6709520B2 - 木造建築物の補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、既存の木造住宅を、外壁を取り外すことなく、簡易且つ簡便に、しかも安価に補強することができる補強構造に関する。

直下型の阪神淡路大震災（１９９５年）では木造家屋が多数倒壊し、全死傷者の８割以上が木造住宅の倒壊によると言われている。ところが現状では、既存木造住宅の耐震補強工事は費用や工事期の不便さなどが課題となり迅速に実施されているとは言えない。
既存の木造建築物で特に築年数が数十年経っているものは耐震性能が劣り、高震度の地震に対して建築物の構造を維持できないものと考えられ、かかる建築物の耐震性を向上させるための補強構造が種々提案されている。

従来提案されている補強構造は、柱や梁の強度を向上させるものや、新たに枠体を導入することで壁面の強度を向上させるものなどがある。
たとえば、特許文献１には、布基礎の側面に対し鋭角に立ち上がる係止片を備えた布基礎固定部材と、布基礎の側面に固定した前記布基礎固定部材の前記係止片に基端側が係止するとともに該係止片を貫通して先端側が突出し、この突出した先端側が当該布基礎上の土台に立てられた柱に下方から上方へ斜めにねじ込まれるボルト部材と、から構成されることを特徴とする補強具が提案されている。
また、特許文献２には、木造建築物の１階の大開口部の外側に、形鋼の単一部材で門型ラーメン構造に組んだ第１補強体を取付け、且つ該第１補強体の外側に、前記単一部材で門型ラーメン構造に組んだ第２補強体或いは第２補強体と第３補強体が組み重ね可能に取付けられることを特徴とする木造建築物の耐震補強方法が提案されている。
また、非特許文献１には屋外側からのみの補強工事で転居不要を意図する工法として、外壁側に耐震ブレースあるいはフレームを設ける工法が提案されている。

特開平９−２７３３１６号公報 特開２００６−１７７０２１号公報

梅野達三，神谷隆，古川忠稔，田口孝，荻野谷学：既存木造住宅の外付け耐震補強工法に関する実験的研究（その4：接合部システムの提案と接合部実験），日本建築学会大会学術梗概集，pp.247-248，2009.8

しかしながら、特許文献１の提案にかかる補強構造は、いったん柱と梁とをむき出しにしなければならず工事が大規模になり、また、特許文献２の提案にかかる補強構造は壁面の１部分のみを補強することになり、壁面全面を補強しようとすると工事が大規模になってしまう。また、非特許文献１の工法では、地震力が集中する補強部直下の基礎の補強が大がかりになり、また建物の外観を損なうといった問題もある。
要するに、従来提案されている補強構造は、壁面全面を簡易且つ簡便に補強でき、しかも意匠性にも優れたものではなく、壁面全面を簡易且つ簡便に補強でき、意匠性にも優れた補強構造の開発が要望されているのが現状である。

したがって、本発明の目的は、既存の木造建築物を大規模な工事を必要とせず、簡易且つ簡便に、木造建築物を全体的に耐震補強でき、しかも意匠性にも優れた補強構造を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、既存の木造住宅はその外面を単なる金属板で覆うだけでも耐震性能が向上することを知見し、さらにいかなる形状の金属板とするか鋭意検討した結果本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は以下の各発明を提供するものである。
１．木造建造物の補強構造であって、
上記木造建造物の壁体に固定される補強板と該補強板を該壁体に固定する固定ビスとからなり、
上記補強板は、平面状の板体を折り曲げて、所定間隔をおいて複数の直線状の凸部と、該凸部に隣設する複数の直線状の基部とが交互に形成された折板であり、
上記固定ビスは、上記基部においてビス止めしていることを特徴とする補強構造。
２．上記補強板の厚みが０．３５ｍｍから１．０ｍｍであり、
上記補強板の幅が９００ｍｍ以上であることを特徴とする１記載の補強構造。

本発明の補強構造は、既存の木造建築物を大規模な工事を必要とせず、簡易且つ簡便に、木造建築物を全体的に耐震補強でき、しかも意匠性にも優れたものである。

図１は、本発明の補強構造を備えてなる住宅を示す概略図である。 図２は、図１に示す本発明の補強構造の要部を示すII部拡大図である。 図３は、図２に示す補強板の矢印方向端面図である。 図４は、図１に示す補強板の重ね合わせ部分を示す拡大模式図である。

１ 補強構造、１００ 木造建築物、１０１ 壁体、１１０ 梁、１２０ 柱、１３０ 木摺、１４０ ラス、１５０ モルタル仕上、１０ 補強板、１２ 凸部、１４ 基部、２０ 固定ビス、３０ スペーサー

以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜全体構成＞
図１〜３に示す本実施形態の木造建造物の補強構造１は、木造建造物１の壁体１０１に固定される補強板１０と補強板１０を壁体１０１に固定する固定ビス２０とからなり、補強板１０は、平面状の板体をコの字状に折り曲げて、所定間隔をおいて複数の直線状の凸部１２と、凸部１２に隣設する複数の直線状の基部１４とが交互に形成された折板であり、 固定ビス２０は、基部１４においてビス止めしている。

（木造建築物）
本実施形態における木造建築物１は、木製の柱１２０（図１参照）と梁１１０とを組み合わせて構築されるものであり、具体的には図１及び２に示すように、柱１２０と梁１１０とで骨組構造を構成してなり、骨組構造の外側にラス１４０と木摺１３０とからなるモルタル下地が形成され、さらにその外側にモルタル仕上１５０が設けられて、壁体１０１が形成されてなる。このような構造は木造建築物の一例であって、骨組構造が木製の柱と梁とで構成されていれば、構造はこの例に特に制限されない。
（補強構造）
そして、本実施形態における補強構造１は、補強板１０を固定ビス２０により木造建築物に固定しているが、固定ビス２０は、既存のモルタル仕上１５０を貫通して木摺１３０又は柱１２０若しくは梁１１０に埋設されている。また、補強板１０とモルタル仕上１５０との間にはスペーサー３０が設置されて、固定ビス２０の接合部分の防水を図っている。
固定ビス２０の打ち付けは、補強板１０を平面視（図１の矢印方向視）した際の４辺に沿って行っている。固定ビス２０の打ち付け間隔は、１００ｍｍ〜３００ｍｍとするのが好ましい。この範囲内とすることにより補強板１０による耐震補強性能を十分に発揮させることができる。
なお、補強板は後述するように所定の幅を有するものであるため、木造建築物の壁一面に張り付ける際には複数枚の補強板を用いる場合がある。その場合には、図４に示すように、各補強板１０，１０をその長手方向両側辺が基部１４となるように形成し、２枚以上の補強板１０，１０の各側辺の基部１４を重ねて、重なった基部において固定ビス２０を用いて打ち付ける。
以下、各構成部材について説明する。

（補強板）
補強板１０は、金属製の板を折り曲げて形成されたものであり、その厚みは０．３５ｍｍから１．０ｍｍであるのが好ましく、その幅は９００ｍｍ以上であるのが好ましく、１２００ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。厚みと幅を上述の範囲内とすることにより、十分な補強強度を確保することができると共に、施工性や意匠性をも満足することが可能となる。
補強板は金属製であれば特に制限されないが、鋼製亜鉛メッキ処理等であるのが好ましい。
補強板の構造について図３を参照して説明すると、補強板１０における凸部１２は板を鉛直方向に折り曲げることで断面コの字状にして形成されており、各折り曲げ部分の角度はいずれもほぼ直角となっている。折り曲げ角度は種々角度を採用しうるが、直角とするのが耐震補強の観点からもっとも効果的である。
基部１４の幅ｗ１は１６〜３０ｍｍであるのが好ましく、凸部１２の幅ｗ２は５０〜３００ｍｍであるのが好ましく、凸部１２の高さｔは８〜３０ｍｍであるのが好ましい。すなわち、凸部の幅は基部の幅より大きくし、凸部の高さは基部の幅と同程度にするのが好ましい。このような凸部の幅及び凸部の高さとすることにより、基部から折り返された部分の強度が向上して耐震性能が向上すると共に、外部から見たときの凸部と基部とのバランスが良好になり外観の意匠性を向上させることができる。

（固定ビス）
固定ビス２０は、長さ７０ｍｍ以上の金属製ドリルビスであるのが好ましく、ビスの軸径は４〜８ｍｍであるのが好ましい。固定ビス２０の中心から最近傍の補強板の縁までの距離（図４参照）は８ｍｍ以上とするのが、補強構造の強度を十分なものとするために好ましい。
（スペーサー）
スペーサー３０は、ゴム製であるのが好ましく、その形状は帯状、長方形、円形など種々形状としうる。また、大きさは帯状の場合厚さ２〜１０ｍｍ、幅２〜１０ｃｍとするのが好ましい。

（工法）
本実施形態の補強構造１は、既存の木造建築物の壁体１０１の形状に合わせて補強板１０を設置する。その際固定ビス２０を打ち込む部分には補強板１０と壁体１０１との間にスペーサー３０を設置する。そして、固定ビス２０を補強板１０及びスペーサー３０を貫通して柱１２０や梁１１０に打ち込み、補強板１０を木造建築物１００に固定することにより、補強構造を形成することができる。
なお、本実施形態においては、補強板を既存の木造建築物の壁体全面を覆うように設置しているが、窓やドアなど通用口として機能するものや換気口として機能する部分には設置せずに補強構造を構成している。また、木造建築物の上下方向については、上端が軒下と接するように設置するのが好ましく、下端は基礎の上端程度の位置にまで設置するなど特に制限されずに所望の位置にまで設置することができる。

（効果）
本実施形態の補強構造１は、既存の木造建築物を大規模な工事を必要とせず、簡易且つ簡便に、木造建築物を全体的に耐震補強でき、しかも意匠性にも優れたものである。このため喫緊の課題である木造住宅の耐震補強を、低コストに、工事中の一時転居などの煩わしさなく、施工性よく、確実に達成することができる。

なお、本発明の補強構造及び金具は上述の実施形態に制限されるものではなく
本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、凸部の形状は、断面コの字状でなく、М字状、円形、楕円形、台形等種々形状とすることができる。

Claims (2)

1. 木造建造物の補強構造であって、
   上記木造建造物の壁体に固定される補強板と該補強板を該壁体に固定する固定ビスとからなり、
   上記補強板は、平面状の板体を折り曲げて、所定間隔をおいて複数の直線状の凸部と、該凸部に隣設する複数の直線状の基部とが交互に形成された折板であり、各折り曲げ部分の角度はいずれもほぼ直角となっており、上記凸部の幅は上記基部の幅より大きく、上記凸部の高さは上記基部の幅と同程度であり、
   上記補強板の厚みが０．３５ｍｍから１．０ｍｍであり、
   上記固定ビスは、上記基部においてビス止めしていることを特徴とする補強構造。
2. 上記補強板の幅が９００ｍｍ以上である
   ことを特徴とする請求項１記載の補強構造。