JP6750951B2 - ブレース取付具及びブレース取付具の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、矩形構造体の内側にブレースを取り付けるためのブレース取付具及びブレース取付具の製造方法に関するものである。

住宅等の建物の耐震強度を向上させる耐力壁として、角型木材、金属製角管や金属性溝形鋼等からなる矩形構造体の内側に、矩形構造体の対角線状に金属製で丸棒状のブレースを交差させて設置しているものがある。
この矩形構造体にブレースを設置するためのブレース取付具は、矩形構造体のコーナー部付近に、ボルトや溶接等で固定されている。
一方、ブレースは、一般に金属製の丸棒状で、その両端には、ブレースの端部を保持するための所定径の孔が設けられた羽子板と呼ばれる板部材が溶接されている。
ブレース取付具は、矩形構造体に固定される固定部と、羽子板を保持するジョイント部とを有し、固定部とジョイント部とは溶接等で連結されている。そして、羽子板とブレース取付具のジョイント部とは、ボルト及びナットで固定されている。
また、羽子板を使用しないブレース取付具として、ブレース取付具に貫通孔を設け、ブレースをその貫通孔に挿通させ、ナットとワッシャーで固定するものもある（特許文献１）。

特開２０１２−７７５３８号公報

上述のようなブレースとブレース取付具との連結において溶接を用いる場合、熱ひずみによる寸法変化が発生する。このため、耐力壁として耐震性能が低下してしまう。
工場で耐力壁を組み立てた場合、寸法変化を矯正可能であるが、現場で施工する際には矯正が困難なため、性能低下を是正することができない。
また、溶融亜鉛めっき鋼板等の表面処理鋼板を素材とした場合、溶接箇所では耐食性や外観の劣化が発生するため、高濃度亜鉛末塗料等による補修が必要となる。
特許文献１記載のブレース取付け装置は、装置の形状が複雑である。このため、プレス加工で製作すると加工工程が増大し、金属を鋳造するとコストが高くなり、強度が低下する。また、特殊な形状のワッシャーを使用する必要がある。

本発明は、上述の問題点を解決するために、溶接接合部を有さず、且つ構造が簡単なブレース取付具及びブレース取付具の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、端部にねじ溝が設けられた棒状のブレースを、矩形構造体に取り付けるためのブレース取付具において、前記ブレースの前記ねじ溝と螺合するねじ穴を有する筒状のねじ穴部材と、前記矩形構造体に取り付けられる取付部と、前記取付部と一体の部材より構成され、前記ねじ穴部材の外周を覆って前記ねじ穴部材を保持するジョイント部と、を有するブレース取付具である。

前記ジョイント部は略筒状で、軸方向の両端に、内周側に張り出したつば部を有してもよい。

前記ジョイント部の前記つば部には、切れ込みが設けられていてもよい。

前記ねじ穴部材の外周には、軸方向に延びる平坦部が設けられていてもよい。

また、本発明は、端部にねじ溝が設けられた棒状のブレースを、矩形構造体に取り付けるためのブレース取付具の製造方法において、２つの長辺部の同位置から短辺と平行に延びる切欠き部が設けられ、前記切欠き部で分割された一方が前記矩形構造体に取り付ける取付部となる矩形部材を製造し、前記切欠き部で分割された他方の内側に、前記ねじ溝と螺合するねじ穴を有する筒状のねじ穴部材を配置し、前記ねじ穴部材の外周を覆うようにして前記他方を丸め加工することにより前記ねじ穴部材を保持するジョイント部を形成するブレース取付具の製造方法である。

本発明によれば、溶接接合部を有さず、且つ構造が簡単なブレース取付具及びブレース取付具の製造方法を提供することができる。

実施形態のブレース取付具により、矩形構造体にブレースを取付けた状態を示した図である。 矩形構造体の縦枠の下部に固定されたブレース取付具の斜視図である。 ブレース取付具を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 本実施形態のブレース取付具の製造方法を説明する図である。 比較形態のブレース取付具を示す斜視図である。 第２実施形態のブレース取付具の斜視図である。 第２実施形態のブレース取付具の製造方法を説明する図である。 第３実施形態のブレース取付具の斜視図である。 第３実施形態のブレース取付具の製造方法を説明する図である。 第４実施形態のブレース取付具の斜視図である。 第４実施形態のブレース取付具の製造方法を説明する図である。 第５実施形態のブレース取付具の斜視図である。 第５実施形態のブレース取付具の製造方法を説明する図である。 第６実施形態のブレース取付具の斜視図である。 第７実施形態のブレース取付具の斜視図である。 第７実施形態のブレース取付具の製造方法を説明する図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態のブレース取付具１０について説明する。図１は、実施形態のブレース取付具１０によりブレース１を矩形構造体２の内部に対角線状に交差するように取付けた耐力壁３を示す。図２は、矩形構造体２の縦枠４の下部に固定されたブレース取付具１０の斜視図である。

ブレース１は、住宅やビル等の建物の耐力壁３として、矩形の矩形構造体２の内側にＸ字状の交叉配置で取り付けられている、いわゆる筋交いである。ブレース１は、一般に金属製丸棒部材であり、この金属製丸棒部材の両端の外周にねじ溝１ａが設けられている。ブレース取付具１０とは、そのブレース１を矩形構造体２に取り付けるための金具である。

矩形構造体２は、縦枠４と横枠５を矩形に枠組みしたものである。実施形態の矩形構造体２は、木材で製造されているが、これに限らず、矩形構造体２は、金属製の溝形鋼や角管等で構成されることもある。
一対のブレース１は、両端のねじ溝１ａ部分においてブレース取付具１０を介して矩形構造体２の内側にＸ字状の交叉配置で連結される。これにより、耐力壁３が構成される。

ブレース取付具１０は、縦枠４にボルト１１で接合されている。ただし、これに限定されず、溶接やリベット等の他の方法で接合してもよい。

図３は実施形態のブレース取付具１０を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図示するようにブレース取付具１０は、矩形の取付部１２と、取付部１２の一辺から延びるジョイント部１３と、ジョイント部１３の内部に保持されたねじ穴部材１４とを備える。

取付部１２及びジョイント部１３は、一体（一枚）の板状部材から製造されている。取付部１２は矩形で、実施形態では４つのボルト孔１５が設けられている。ただし、ボルト孔１５の数は４つに限定されず、それ以上でもそれ以下でもよい。このボルト孔１５に図２に示すようにボルト１１を差し込み、矩形構造体２に設けられたボルト孔（図示せず）に螺合することで、ブレース取付具１０は矩形構造体２に取り付けられる。

ジョイント部１３は、取付部１２の一側辺から連続している円筒形状の部分である。ジョイント部１３の軸線は、取付部１２の平面に対して、所定角度θで傾いている。このθは、図１に示すように、縦枠４に対するブレース１の角度に対応している。

ねじ穴部材１４は、ジョイント部１３の内側に保持された円筒部材である。ねじ穴部材１４の外径は、ジョイント部１３の内径と略同径である。ねじ穴部材１４の外周面はジョイント部１３の内周面と接しており、これによりねじ穴部材１４はジョイント部１３に保持されている。
ねじ穴部材１４には、ねじ穴１６が設けられている。このねじ穴１６に、ブレース１のねじ溝１ａが形成された部分が螺合される。

（製造方法）
図４は、本実施形態のブレース取付具１０の製造方法を説明する図である。
まず、金属板から、所定形状のブランク１７を打抜く（図４（ａ））。
ブランク１７は、矩形部材の両長辺における同位置から、短辺と平行（幅方向）に延びる、同じ長さの一対の切欠き部１８が設けられた形状である。
ブランク１７は、一対の切欠き部１８により２つの矩形部分に分けられ、その一方は矩形構造体２に取り付けられる上述の取付部１２となる。この取付部１２には、４つのボルト孔１５が打ち抜かれている。

矩形部分の他方は、ジョイント部形成部１３Ａである。
ジョイント部形成部１３Ａの幅（ブランク１７における短辺の長さ）Ｌは、ねじ穴部材１４の円周の長さ以下である。

次いで、ジョイント部形成部１３Ａを、Ｕ曲げ加工する（図４（ｂ））。
このＵ曲げ加工されたジョイント部形成部１３Ａの内側に、予め製造されているねじ穴部材１４を配置する（図４（ｃ））。
ねじ穴部材１４のねじ径や接続方法を変更することにより、異なる径のねじ溝１ａが設けられたブレース１に対応したジョイント部１３への交換が可能となる。

ねじ穴部材１４を包み込むようにジョイント部形成部１３Ａを丸め加工する（図４（ｄ））。
このとき、上述のようにジョイント部形成部１３Ａの幅Ｌは、ねじ穴部材１４の円周の長さ以下である。このため、ジョイント部形成部１３Ａをねじ穴部材１４の外周に沿うように丸め加工したときに、ジョイント部形成部１３Ａの端部同士が接触してねじ穴部材１４の外周面とジョイント部１３の内周面との間に隙間が生じにくい。
したがって、ねじ穴部材１４がジョイント部１３に強く保持され、ブレース１をねじ穴部材１４を取り付ける際に、ねじ穴部材１４がブレース１と供回りする可能性が少なくなる。
なお、この場合、ジョイント部形成部１３Ａの端部同士の間に若干隙間が形成されるが、隙間がわずかであれはジョイント部１３のねじ穴部材１４に対する保持力に影響は少ない。

次いで、ジョイント部１３の軸線が取付部１２の平面に対して所定角度θで傾くように、ジョイント部１３を傾ける（図４（ｅ））。

そして、完成したブレース取付具１０を、図１及び２に示すように矩形構造体２の縦枠４の下部にボルト１１で固定し、一対のブレース１の両端部をブレース取付具１０のねじ穴部材１４に螺合させることで、耐力壁３を構成する。

（比較形態）
図５は、実施形態のブレース取付具１０に対する比較形態のブレース取付具１０’を示す斜視図であり、図２に対応している。
比較形態のブレース１’の端部は、所定径の孔が設けられた羽子板１４’と呼ばれる板部材に溶接等で保持されている。
比較形態のブレース取付具（ガセットプレート）１０’は、取付部１２’と、取付部１２’に対して垂直に設けられた羽子板ジョイント部１３’とを備える。
羽子板ジョイント部１３’は、取付部１２’の中央部より、取付部１２’に対して垂直となるように取付部１２’の一辺に沿って溶接されている。
比較形態によると、取付部１２’と羽子板ジョイント部１３’との間、及びブレース１’と羽子板１４’との間を溶接で接合している。したがって熱ひずみによる寸法変化が発生するため、耐力壁として耐震性能が低下する。
また、材料として、めっき鋼材を用いた場合、溶接を行うと後の補修作業（溶接のためにめっきが除去された部分に補修塗料を塗る等）が必要となる。

（本実施形態の効果）
（１）本実施形態のブレース取付具１０によると、ブレース取付具１０を、建築物の矩形構造体の内側に設置する際に、溶接を必要としない。また、ブレースの先端に溶接される羽子板も不要である。そのため、溶接の熱ひずみによる寸法変化が少なく、耐震強度の低下を抑制できる。
（２）また、ブレース取付具１０を製造するための部品点数も少なくなるため、作業性が向上し、安価に製造・施工できる。
（３）更に実施形態のブレース取付具１０は、ジョイント部１３に挿入するねじ穴部材１４の内径を変更することにより他のねじ寸法への交換が容易である。
（４）材料として、めっき鋼材を用いた場合であっても、溶接を行わないので、溶接を行う際にめっきが除去された部分に補修塗料を塗る等の保守作業が不要である。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態のブレース取付具２０の斜視図である。図７は第２実施形態のブレース取付具２０の製造方法を説明する図である。
第２実施形態のブレース取付具２０が第１実施形態のブレース取付具１０と異なる点は以下の２点である。
（１）ねじ穴部材２４の外周の一部に、軸方向に沿って平坦に切り欠いた平坦部２４ａが設けられている（図７（ｂ）参照）。
（２）ジョイント部２３も、ねじ穴部材２４の平坦部２４ａの形状に沿うように、円筒の側壁の一部に軸方向に沿って平坦な平坦部２３ａが設けられている。

第２実施形態のブレース取付具２０の製造方法は、第１実施形態と同様であるが、Ｕ曲げ加工されたジョイント部形成部２３Ａの内側にねじ穴部材２４を配置する際に（図７（ｃ））、平坦部２４ａの反対側が、ジョイント部２３の幅方向の中央部の内面に接するように配置する。
そして、ねじ穴部材２４を包み込むようにジョイント部形成部２３Ａを丸め加工する（図７（ｄ））。
この際、ジョイント部２３にも、ねじ穴部材２４の平坦部２４ａの形状に沿うように、円筒の側壁の一部に軸方向に沿って平坦な平坦部２３ａが形成される。

第２実施形態によると、ねじ穴部材２４とジョイント部２３とにそれぞれ平坦部２４ａと平坦部２３ａとが設けられ、互いに接している。このため、ねじ穴部材２４がジョイント部２３に対して第１実施形態よりも更に回転しにくくなる。
したがって、ねじ穴部材２４がジョイント部２３に対してより強固に保持され、ブレース１をねじ穴部材２４に取り付ける際に、ねじ穴部材２４がブレース１と供回りする可能性がより少なくなる。

（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態のブレース取付具３０の斜視図である。図９は第３実施形態のブレース取付具３０の製造方法を説明する図である。
第３実施形態のブレース取付具３０が第１実施形態のブレース取付具１０と異なる点は、円筒状のジョイント部３３の軸Ａ方向の両端に、径方向内側に延びるつば部３３ａ、３３ｂが設けられている点である。

図９（ａ）に示すように、第３実施形態のブランク３７は、第１実施形態と同様に、切欠き部３８により２つの矩形部分に分けられ、その一方は矩形構造体２に取り付けられる取付部３２である。
矩形部分の他方であるジョイント部形成部３３Ａの、切欠き部３８側の縁部は、第１実施形態と比べて、切欠き部３８側に延びている。言い換えれば、切欠き部３８は、幅方向に延びる部分と、この幅方向に延びる部分の先端からジョイント部形成部３３Ａ側に屈曲して延びる部分と、を有する。
そして、図９（ｂ）に示すように、ジョイント部形成部３３Ａのその延びた部分と、ジョイント部形成部３３Ａの、切欠き部３８側の縁部と反対側の縁部とを、同方向に折り曲げことにより、つば部３３ａ、３３ｂが形成される。

その後、ジョイント部形成部３３Ａを、第１実施形態と同様に、Ｕ曲げ加工し、ねじ穴部材３４を内部に配置し、ジョイント部形成部３３Ａをねじ穴部材３４の外周に沿うように丸め加工し、ブレース１の配置角度に対応する角度θで折り曲げる（図９（ｃ）〜（ｆ））。

第３実施形態によると、ジョイント部３３の軸方向の両端に内側に張り出したつば部３３ａ、３３ｂが形成されているので、第１実施形態よりも、ねじ穴部材３４のジョイント部３３からの抜けが更に防止され、ねじ穴部材３４のジョイント部３３に対する供回りも更に防止される。

（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態のブレース取付具４０の斜視図である。図１１は第４実施形態のブレース取付具４０の製造方法を説明する図である。
第４実施形態のブレース取付具４０は、第３実施形態のブレース取付具３０において更に、円筒状のジョイント部４３の軸方向の一方（切欠き部３８側の縁部と反対側の縁部）の径方向内側に張り出したつば部４３ａに、切れ込み４３ｃが設けられている。
第４実施形態のブレース取付具４０の製造方法は、第３実施形態と同様である。

第４実施形態によると、第３実施形態の効果に加え、つば部４３ａに切れ込み４３ｃが設けられているので、ジョイント部形成部４３Ａを、Ｕ曲げ加工する（図１１（ｃ））際に、第３実施形態と比べて曲げやすい。

（第５実施形態）
図１２は、本発明の第５実施形態のブレース取付具５０の斜視図である。図１３は第５実施形態のブレース取付具５０の製造方法を説明する図である。
第５実施形態のブレース取付具５０は、第３実施形態のブレース取付具３０と比べて、ねじ穴部材５４の形状が異なる。ねじ穴部材５４は、図１３（ｃ）に示すように、両端部５４ａの外径が、ねじ穴部材５４の他の部分と比べて、ジョイント部５３のつば部５３ａの厚み分だけ小さくなっている。
そして、その外径が小さくなっている部分の外周に、ジョイント部５３のつば部５３ａが位置する。

第５実施形態によると、ねじ穴部材５４の端面（ねじ穴への挿入口）がジョイント部５３のつば部５３ａの端面と略同一の位置（同一面上）に配置されるので、ブレース１のねじ溝１ａをねじ穴部材５４のねじ穴に挿入する際に、挿入しやすい。
また、ねじ穴部材５４の端部が、ジョイント部５３のつば部５３ａによって保持されるので、ねじ穴部材５４がジョイント部５３に対してより強固に固定される。

（第６実施形態）
図１４は、本発明の第６実施形態のブレース取付具６０の斜視図である。第６実施形態のブレース取付具６０は、第４実施形態のブレース取付具４０において、第５実施形態と同様に、ねじ穴部材６４の両端の外径がジョイント部６３のつば部６３ａの厚み分だけ小さくしたものである。
第６実施形態によると、第４実施形態及び第５実施形態と同様の効果を有する。

（第７実施形態）
図１５は、本発明の第７実施形態のブレース取付具７０の斜視図である。図１６は、第７実施形態のブレース取付具の製造方法を説明する図である。
第７実施形態のブレース取付具７０は、第２実施形態と同様に、ねじ穴部材７４の外周の一部に、軸方向に沿って平坦に切り欠いた平坦部７４ａが設けられている。ジョイント部７３も、ねじ穴部材７４の平坦部７４ａの形状に沿うように、円筒の側壁の一部に軸方向に沿って平坦な平坦部７３ｄが設けられている。
また、第３実施形態と同様に、ジョイント部７３の軸方向の両端に内側に張り出したつば部７３ａ、７３ｂが形成されている。
更に、第４実施形態と同様につば部７３ａに、切れ込み７３ｃが設けられている。
したがって、第７実施形態は、第２，３，４実施形態の効果を有する。

以下、第７実施形態のブレース取付具７０の実施例について説明する。
（１）ブレース取付具７０の材料として以下のものを用いた。
亜鉛めっき鋼板：ＳＧＣ４００、付着量：Ｚ１２、板厚：３．２ｍｍ
なお、裸材（めっきがない鋼材）や亜鉛めっき鋼材でもよい。
（２）製造するブレース取付具の寸法は以下とした。
取付部１２：ｗ６０×Ｈ８０ｍｍ
ジョイント部１３：φ２６．４×Ｌ５０ｍｍ
ねじ穴部材１４：φ２０ｍｍ ねじ寸法 Ｍ１０
（３）製造設備は以下のものを用いた。
２，０００ｋＮプレス機

（４）金型工程として、図１６に示す以下の工程によりブレース取付具７０を製造した。実施例では、単発プレス機の７工程であるが、生産量に合わせて鋼帯を用いる順送金型を使用してもよい。

（第１工程）
亜鉛めっき鋼板を所定の形状のブランク７７を打抜いた。
ここで、ジョイント部形成部７３Ａは、内部に設置されるねじ穴部材７４の円周長さ以下の長さとし、ねじ穴部材７４を強く保持するために、ジョイント部７３形成後（ねじ穴部材７４の周囲を保持した後）に若干隙間が形成されるように、ねじ穴部材３４の円周長さより２ｍｍ短い幅とした。

（第２工程）
ボルト孔７５及びつば部７４ａ、７４ｂ形成のための打ち抜き（ピアス）を行った（図１６（ａ））。つば部７４ａを形成する部分に付いては、座屈を抑制するため、９０度毎に５ｍｍ幅の切り欠き７４ｃを設置した。

（第３工程）
フランジアップ（縁立て）（図１６（ｂ））を行った、

（第４工程）
Ｕ曲げ加工を行った（図１６（ｃ））。

（第５工程）
Ｕ曲げ加工されたジョイント部７３の内側にねじ穴部材７４を設置した（図１６（ｄ））。
ここで、ねじ穴部材７４は、供回りを抑制するために周面の一部が直径から０．２５ｍｍ切除され平坦部７４ａが作製されたものである。

（第６工程）
ジョイント部７３の内側にねじ穴部材７４を設置した後、ねじ穴部材７４を包み込むように丸め加工した（図１６（ｅ））。

（第７工程）
ジョイント部７３を所定の角度になるように曲げ、ブレース取付具７０が完成した（図１６（ｆ））。

（４）矩形構造体２として、以下のものを用いた。
集成木材 □８０ｍｍ Ｗ９１０×Ｈ２，７３０ｍｍ

（５）ブレース１として、以下のものを用いた。
（ターンバックル胴有でも可）鋼鉄製 φ１０×２，３５０ｍｍ ねじ寸法：Ｍ１０

製造したブレース取付具７０を、耐力壁３として使用する上記寸法の集成木材で構成された矩形構造体２に、ブレース１が矩形構造体２の対角線の状態に設置できるようにボルトで固定し設置した。
ブレース取付具７０に両端部をＭ１０のねじ加工したブレース１を取付けた。ブレース１は中間部にターンバックル胴を使用し、ブレース１の長さを調整した。

以上、実施例のブレース取付具７０は、溶接を行っていないので、熱歪み等による変形がなかった。
めっき鋼材を用いたが、溶接を行っていないので、溶接後の補修作業（溶接のためにめっきが除去された部分に補修塗料を塗る等）が不要であった。

１：ブレース、１ａ：ねじ溝、２：矩形構造体、３：耐力壁、１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０：ブレース取付具、１１：ボルト、１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２：取付部、１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３：ジョイント部、１３Ａ，２３Ａ，３３Ａ，４３Ａ，７４Ａ：ジョイント部形成部、１４，２４，３４，４４，５４，６４，７４：ねじ穴部材、１５：ボルト孔、１６：ねじ穴、１７，３７：ブランク、１８，３８：切欠き部、２３ａ，７３ｄ：平坦部、２４ａ：平坦部、３３ａ，３３ｂ，４３ａ，５３ａ，６３ａ，７３ａ，７３ｂ：つば部、４３ｃ，７３ｃ：切れ込み

Claims (5)

1. 端部にねじ溝が設けられた棒状のブレースを、矩形構造体に取り付けるためのブレース取付具であって、
   前記ブレースの前記ねじ溝と螺合するねじ穴を有する筒状のねじ穴部材と、
   前記矩形構造体に取り付けられる取付部と、
   前記取付部と一体の部材より構成され、前記ねじ穴部材の外周を覆って前記ねじ穴部材を保持するジョイント部と、
   を有し、
   前記ジョイント部は、前記取付部の平面に対して傾き、
   前記ジョイント部は略筒状で、軸方向の両端に、内周側に張り出したつば部を有する、
   ブレース取付具。
2. 前記ねじ穴部材は、両端部の外径が、前記ねじ穴部材の他の部分と比べて、前記ジョイント部の前記つば部の厚み分だけ小さくなっている、
   請求項１に記載のブレース取付具。
   
3. 前記ジョイント部の前記つば部には、切れ込みが設けられている
   請求項１又は２に記載のブレース取付具。
4. 前記ねじ穴部材の外周には、軸方向に延びる平坦部が設けられている、
   請求項１に記載のブレース取付具。
5. 端部にねじ溝が設けられた棒状のブレースを、矩形構造体に取り付けるためのブレース取付具の製造方法において、
   ２つの長辺部の同位置から短辺と平行に延びる切欠き部が設けられ、前記切欠き部で分割された一方が前記矩形構造体に取り付ける取付部となる矩形部材を製造し、
   前記切欠き部で分割された他方における、前記切欠き部側の縁部と反対側の縁部とを、同方向に折り曲げることにより、つば部を形成し、
   前記切欠き部で分割された前記他方の内側に、前記ねじ溝と螺合するねじ穴を有する筒状のねじ穴部材を配置し、
   前記ねじ穴部材の外周を覆うようにして前記他方を丸め加工することにより前記ねじ穴部材を保持するジョイント部を形成し、
   前記ジョイント部を、前記取付部の平面に対して傾ける、
   ブレース取付具の製造方法。

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