JP6752599B2 - 耐震構造及び耐震補強方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐震構造及び耐震補強方法に関する。

従来から住宅等の建物において、一対の柱間で互いに交差する第１の斜材及び第２の斜材を備えた耐力壁を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。第１の斜材は、一方の柱の柱頭と他方の柱の柱脚とが連結され、第２の斜材は、一方の柱の柱脚と他方の柱の柱頭とが連結されて、第１の斜材及び第２の斜材が交差している。また、この耐力壁では、第１の斜材が２本以上設けられていると共に、第２の斜材が２本以上設けられている。

特開２０１５−１１１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、柱に接続された固定部と斜材とを溶接によって接合しているので、溶接部の強度が確保されるように溶接の品質管理が必要となり、作業工数もかかる。

本発明は、斜材であるブレースを柱に固定する際に、溶接の品質管理が不要で作業工数を抑えた耐震構造及び耐震補強方法を提供することを目的とする。

本発明の耐震構造は、柱及び梁によって構成された構造体に対しブレースが取り付けられた耐震構造であって、ボルト穴が形成され、構造体に固定された又は構造体の一部である固定部と、同一の方向に延在し、固定部に固定された一対のブレースと、を備え、固定部の前記ボルト穴に挿通された同一のボルトによって、一対のブレースが同一の固定部に対してボルト接合されている。

この耐震構造では、一対のブレースが同一の固定部に対して、溶接による接合ではなく、共通のボルトによってボルト接合されているので、溶接の品質管理が不要となり、ブレースを接合する際の作業工数を削減することができる。

また、一対のブレースは、固定部を挟んだ状態でボルト接合されている構成でもよい。この構成の耐震構造によれば、一対のブレースが固定部を挟んだ状態でボルト接合されているので、ブレースから固定部に伝わる構造的な力の偏りを抑制できる。

また、固定部は、板状であって、柱に固定されており、柱の中心軸線を含む面に沿っており、ブレースは、軸力材と、軸力材の長手方向の端部に設けられ固定部に固定される板状の固定片と、を備え、固定片は、軸力材の軸心からずれた位置に配置され、その一方の面が固定部の一方の面に当接されてボルト接合されており、軸力材は、固定部に対して固定片が固定された状態において、柱の中心軸線を含む面に対し直交する方向において固定片よりも固定部側に配置されている構成でもよい。この構成の耐震構造によれば、軸力材を固定部側に配置することができるので、ブレースを含む壁体を薄くすることができる。

また、固定部は、板状であって、柱の中心軸線を含む面に沿っており、ブレースは、軸力材と、軸力材の長手方向の端部に設けられ固定部に固定される板状の固定片と、を備え、固定片は、軸力材の軸心からずれた位置に配置され、その一方の面が固定部の一方の面に当接されてボルト接合されており、軸力材は、固定部に対して固定片が固定された状態において、柱の中心軸線を含む面に対し直交する方向において固定片よりも固定部とは反対側に配置されている構成でもよい。この構成の耐震構造によれば、軸力材が固定部側とは反対側に配置されて、軸力材同士の干渉を抑制することができ、軸力材の外径を大きくすることもできる。

また、ブレースは、軸力材を有し、一対のブレースにおいて、軸力材の外径が互いに異なっていてもよい。これにより必要な構造耐力に応じて、一対のブレースが負担する軸力を容易に調整することができる。

また、ブレースの固定片と固定部との間には、スペーサが配置されている構成でもよい。これにより、一対の軸力材同士の間隔が大きくなるので、軸力材同士の干渉を抑制することができる。

また、固定部のボルト穴の位置と径に対応する開口が形成され、固定部とブレースとの間に固定されて固定部を補強する補強材を備える構成でもよい。これにより、固定部の強度が向上され、より大きな軸力を負担するブレースを使用することができる。

また、本発明は、柱及び梁によって構成された構造体を有する建物を補強する耐震補強方法であって、建物は、ボルト穴が形成され構造体に固定された又は構造体の一部である固定部と、柱及び梁によって構成された構造体に対し取り付けられ、固定部にボルト接合されることで、構造体に固定された既存のブレースと、を備え、耐震補強方法は、既存のブレースを固定するボルト接合を解除する解除工程と、既存のブレースに対して新たなブレースをその軸心方向が同一の方向となるように配置して、これらの一対のブレースを、固定部に対してボルト接合するブレース設置工程と、を含み、ブレース設置工程では、固定部のボルト穴に同一のボルトを挿通して、この同一のボルトによって一対のブレースを同一の固定部に対してボルト接合する。

この耐震補強方法では、柱に固定された又は柱の一部である既存の固定部を利用して、既存のブレースの他に、新たな別のブレースを追加することができ、建物を耐震補強することができる。
また、固定部は、板状であって、柱の中心軸線を含む面に沿っており、既存のブレース及び新たなブレースは、軸力材と、軸力材の長手方向の端部に設けられ固定部に固定される板状の固定片と、を備え、固定片は、軸力材の軸心からずれた位置に配置され、その一方の面が固定部の一方の面に当接されてボルト接合されており、解除工程の前段階において、既存ブレースの軸力材は、柱の中心軸線を含む面に対し直交する方向において固定片よりも固定部側に配置されており、ブレース設置工程において、既存のブレース及び新たなブレースを、軸力材が柱の中心軸線を含む面に対し直交する方向において固定片よりも固定部とは反対側となるように配置して、固定片で固定部を挟んだ状態でボルト接合するようにしてもよい。

本発明によれば、一対のブレースを柱に固定する際に、溶接の品質管理を不要とし作業工数を抑えることができる。

本発明の第１実施形態の耐震構造を示す正面図である。 図１中の柱脚部を示す斜視図である。 図３に示す柱脚部の側面図である。 図３に示す柱脚部の正面図である。 図１中の間柱の柱頭部と梁との接合部を拡大して示す斜視図である。 図１中の通し柱と梁との接合部を拡大して示す斜視図である。 一対のブレースの配置のパターンを示す概略図である。 固定部に固定された補強材を示す正面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（全体構造）
図１に示される壁構造体１は、鉄骨造の建物（例えば、規格化された柱や梁等を使用するプレハブ住宅など）の外壁部または内壁部に使用される構造体である。壁構造体１は、躯体２を備え、この躯体２は柱３及び梁４が接合されて構成されている。本実施形態では地上階の壁構造体１について説明するが、この壁構造体１は２階以上の各階にも設置されている。

柱３は、上下方向（Ｚ方向）に延在し、水平方向（Ｘ方向）に離間して複数設けられている。図１では、通し柱５と間柱６とからなる一対の柱３を図示している。通し柱５は、図示右側に配置され、１階から２階に亘って延在し、間柱６によって支持された梁４よりも上方に延びている。間柱６は、図示左側に配置され、基礎７と梁４との間で上下方向に延在している。

通し柱５は、柱本体８、柱頭部（不図示）及び柱脚部９を備え、間柱６は、柱本体１０、柱頭部１１及び柱脚部１２を備える。

梁４は、例えばＨ形鋼であり、水平方向に延在している。梁４の一端側（図示右側の端部）は、通し柱５に固定されている。また、梁４は、間柱６によって下方から支持されている。

柱３は、建物の基礎７から上方に突出するアンカーボルト１３を介して基礎７に固定されている。具体的には、図２〜図４に示されるように、柱脚部９，１２がアンカーボルト１３によって基礎７に対して固定されている。

（柱脚部）
次に図２〜図４を参照して柱脚部１２について説明する。図２では、間柱６において柱本体１０の下端に設けられた柱脚部１２を示し、図３及び図４では、通し柱５において柱本体８の下端に設けられた柱脚部９を示している。柱脚部９，１２は、一部異なる点があるが基本的に同様の構成である。

柱脚部９，１２は、基礎７上に配置される底板１４と、柱本体１０の下端部に連結された下端板１５と、底板１４及び下端板１５に連結された固定部１６とを備えている。底板１４は矩形の板であり、底板１４にはアンカーボルト１３を挿通させるためのボルト穴が複数設けられている。底板１４は板厚方向が上下方向に沿うように配置されている。なお、間柱６の固定部１６は、後述する一対のブレース３１，３２を固定する固定部として機能する。通し柱５の固定部１６は、後述する一対のブレース３３，３４を固定する固定部として機能する。

下端板１５は矩形の板であり、柱本体８，１０の下端部に溶接されている。下端板１５は板厚方向が上下方向に沿うように配置され、上下方向において底板１４と離間して配置されている。

固定部１６は、互いに交差するように配置された第１固定板１７及び第２固定板１８を備え、水平方向に切った切断面が十字を成すように形成されている。第１固定板１７は板厚方向が建物の壁体の厚み方向（Ｙ方向、柱の長手方向に直交する方向で、且つ、一対の柱が対向する方向に直交する方向）に沿うように配置されている。第１固定板１７の下端部は底板１４に溶接され、第１固定板１７の上端部は下端板１５に溶接されている。同様に、第２固定板１８の下端部は底板１４に溶接され、第２固定板１８の上端部は下端板１５に溶接されている。また、第１固定板１７には、一対のブレース３１〜３４をボルト接合する際にボルト４３が挿通されるボルト穴が形成されている。このボルト穴は、第１固定板１７の板厚方向に貫通している。ボルト穴は、工場において加工されている。また、第１固定板１７及び第２固定板１８は、柱本体８，１０の中心軸線を含む面に沿って配置されている。

また、図３及び図４に示されるように、通し柱５の下端部に設けられた柱脚部９の第２固定板１８には、ボルト穴が設けられている。第２固定板１８に設けられたボルト穴は、例えば第１固定板１７に設けられたボルト穴よりも高い位置に配置されている。

（柱頭部）
次に図５を参照して柱頭部について説明する。柱頭部１１は、柱本体１０の上端部に連結された上端板１９と、上端板１９に連結された固定部２０と、梁４と接合される接合片２１とを備えている。上端板１９は矩形の板であり、柱本体１０の上端部に溶接されている。上端板１９は板厚方向が上下方向に沿うように配置されている。

接合片２１は板状を成し板厚方向が上下方向に沿うように配置され、上下方向において上端板１９と離間して配置されている。また、接合片２１は上下方向において梁４の下フランジ４ｃと対向して配置されている。接合片２１には上下方向に貫通するボルト穴（不図示）が設けられている。接合片２１は、例えば固定部２０の第１固定板２２の上端部が折り曲げられて形成されている。接合片２１は、例えば柱本体１０の中心から屋外側に折り曲げられている。接合片２１は、接合片２１及び下フランジ４ｃを貫通するボルト４５Ｂを用いて、下フランジ４ｃに対してボルト接合されている。

固定部２０は、互いに交差するように配置された第１固定板２２及び第２固定板２３を備え、水平方向に切った切断面が十字を成すように形成されている。第１固定板２２は板厚方向が建物の壁体の厚み方向に沿うように配置されている。換言すれば、平面視において、梁４が延在する方向に対して直交する方向に、第１固定板２２の板厚方向が配置されている。第１固定板２２の下端部は上端板１９に溶接され、第１固定板２２の上端部は板厚方向に折り曲げられて上述したように接合片２１を形成している。また、第１固定板２２の下端部は上端板１９に溶接されている。なお、固定部２０の第１固定板２２は、一対のブレース３３，３４を固定する固定部として機能する。また、第１固定板２２及び第２固定板２３は、柱本体１０の中心軸線を含む面に沿って配置されている。

（通し柱と梁との接合部）
図６は、通し柱５と梁４との接合部を拡大して示す斜視図である。図６では、屋内側を斜め上方から示している。また、図６では、通し柱５の両側に梁４が配置されている場合を図示している。なお、図１では、通し柱５の片側に梁４が接続されている構成を示しているが、図６に示されるように、通し柱５の両側（Ｘ方向の両側）に梁４が接続されている構成でもよい。また、図示はしないが、壁体の厚み方向（Ｙ方向）に延在する梁が通し柱５に対して接続されていてもよい。

梁４は、柱梁接合金物２４及びガゼットプレート２５を介して、通し柱５にボルト接合されている。柱梁接合金物２４は、柱本体８の側壁８ａにボルト接合され、ガゼットプレート２５は、梁４の長手方向の端部に溶接されている。図６において図示右側に配置された梁４の場合には、ウエブ４ａの屋外側にガゼットプレート２５が配置され、図示左側に配置された梁４の場合には、ウエブ４ａの屋内側にガゼットプレート２５が配置されている。

柱本体８の側壁８ａには、柱梁接合金物２４を通し柱５に固定するための複数のボルト穴が設けられている。柱梁接合金物２４は、通し柱５の側壁８ａに固定される柱側固定片２６と、ガゼットプレート２５に固定される梁側固定片２７とを備えている。柱側固定片２６及び梁側固定片２７は板状を成し、互いに交差するように配置され、柱梁接合金物２４はＴ字を成している。

柱側固定片２６は、通し柱５の側壁８ａに当接されて通し柱５に対してボルト固定されている。柱側固定片２６は上下方向に延在し、柱側固定片２６の上端部は、梁４の上フランジ４ｂよりも上方に張り出すように形成され、柱側固定片２６の下端部は、梁４の下フランジ４ｃよりも下方に張り出すように形成されている。

梁側固定片２７は、柱側固定片２６に対して例えば溶接されている。梁側固定片２７の板厚方向は、梁４のウエブ４ａの板厚方向に沿うように配置されている。梁側固定片２７は上下方向に延在し、梁側固定片２７の上端部は、梁４の上フランジ４ｂよりも上方に張り出すように形成され、梁側固定片２７の下端部は、梁４の下フランジ４ｃよりも下方に張り出すように形成されている。また、梁側固定片２７には、複数のボルト穴２８が形成されている。なお、柱梁接合金物２４は、一対のブレース３１，３２を固定する固定部として機能する。また、柱梁接合金物２４の梁側固定片２７は、柱本体８の中心軸線を含む面に沿って配置されている。

ガゼットプレート２５は板状を成し、梁４が延在する方向において、一端部が柱梁接合金物２４に接合され、他端部が梁４のウエブ４ａに溶接されている。ガゼットプレート２５と柱梁接合金物２４とはボルト接合されている。本実施例では、ガゼットプレート２５は、梁４に対して溶接されているが、梁４に対してボルト接合されていてもよい。なお、柱梁接合金物２４が、直接、梁４に接合されている構成でもよい。

（ブレース）
ここで、壁構造体１は、一対の柱３（５，８）間で当該一対の柱３に対して傾斜して配置されたブレース３１〜３４を備えている。壁構造体１は、具体的には、通し柱５に接続された柱梁接合金物（通し柱５と梁４との接合部）２４と、間柱６の柱脚部１２とを接続する一対のブレース３１，３２と、間柱６の柱頭部１１と通し柱５の柱脚部９とを接続する一対のブレース３３，３４とを備えている。すなわち、一対のブレース３１，３２と、一対のブレース３３，３４とが互いに交差するように配置されている。

ブレース３１〜３４は、ブレース本体（軸力材）３５，３６と、ブレース本体３５，３６の長手方向の端部の設けられた羽子板（固定片）４１と、を備えている。一対のブレース３１，３２のうちの一方のブレース３１は、ブレース本体３５を有し、他方のブレース３２は、ブレース本体３６を有する。同様に、一対のブレース３３，３４のうちの一方のブレース３３は、ブレース本体３５を有し、他方のブレース３４は、ブレース本体３６を有する。ブレース本体３５，３６には、複数の棒状部材３５ａ，３６ａ同士を長手方向に連結するターンバックル３７が設けられている。棒状部材３５ａ，３６ａは、例えば円柱状を成している。

羽子板４１は、棒状部材３５ａ，３６ａの軸心からずれた位置に配置されている。具体的には、羽子板４１は、棒状部材３５ａ，３６ａの外周面に溶接されている。また、羽子板４１は、長手方向において、棒状部材３５ａ，３６ａの長手方向の端部より外方に張り出している。

また、羽子板４１には、板厚方向に貫通するボルト穴が形成されている。一対のブレース３１，３２の羽子板４１同士は、固定部を挟んでそれぞれ配置されている。同様に、一対のブレース３３，３４の羽子板４１同士は、固定部を挟んでそれぞれ配置されている。一対のブレース３１，３２の上端部の羽子板４１は、図６に示されるように、固定部である梁側固定片２７を挟んだ状態でボルト接合されている。２枚の羽子板４１を梁側固定片２７に対して固定するボルト４３は、２枚の羽子板４１のボルト穴及び梁側固定片２７のボルト穴にそれぞれ挿通されている。

一対のブレース３１，３２の下端部の羽子板４１は、図２に示されるように、固定部１６の第１固定板１７を挟んだ状態でボルト接合されている。２枚の羽子板４１を第１固定板１７に対して固定するボルト４３は、２枚の羽子板４１のボルト穴及び第１固定板１７のボルト穴にそれぞれ挿通されている。

一対のブレース３３，３４の上端部の羽子板４１は、図５に示されるように、固定部２０の第１固定板２２を挟んだ状態でボルト接合されている。２枚の羽子板４１を第１固定板２２に対して固定するボルト４３は、２枚の羽子板４１のボルト穴及び第１固定板２２のボルト穴にそれぞれ挿通されている。

一対のブレース３３，３４の下端部の羽子板４１は、図３及び図４に示されるように、固定部１６の第１固定板１７を挟んだ状態でボルト接合されている。２枚の羽子板４１を第１固定板１７に対して固定するボルト４３は、羽子板４１のボルト穴及び第１固定板１７のボルト穴にそれぞれ挿通されている。

また、一対のブレース３１〜３４では、一方のブレース３１，３３の軸力材３５ａと他方のブレース３２，３４の軸力材３６ａとにおいて外径が異なっている。一方の軸力材３５ａの外径は、他方の軸力材３６ａの外径よりも大きくなっている。一方の軸力材３５ａの外径は例えば１７ｍｍ程度であり、他方の軸力材３６ａの外径は例えば１１ｍｍ程度である。また、一対のブレース３１〜３４において、羽子板４１の板厚は例えば同一である。一対のブレース３１〜３４において、軸力材３５ａ，３６ａの外径に応じて、羽子板４１の板厚を変えてもよい。このように、軸力材３５ａ，３６ａの外径を変えることで、必要な構造耐力に応じて、ブレース３１〜３４が負担する軸力を容易に調整することができる。

また、一対のブレース３１〜３４は、建物の壁体の厚み方向において羽子板４１の外側に、軸力材３５ａ，３６ａが配置されている。一対のブレース３１〜３４では、壁体の厚み方向において、羽子板４１同士の間隔よりも、軸力材３５ａ，３６ａ同士の間隔が広くなっている。

また、羽子板４１と固定部（第１固定板１７，２２、梁側固定片２７）との間に、スペーサが配置されている構成でもよい。これにより、一対の棒状部材３５ａ，３６ａ同士の間隔が大きくなるので、棒状部材３５ａ，３６ａ同士の干渉を抑制することができる。

このような壁構造体１では、一対のブレース３１，３２の対向する羽子板４１同士が同一の固定部に対して、溶接による接合ではなく、共通のボルト４３によってボルト接合されているので、溶接の品質管理が不要となり、ブレース３１，３２を接合する際の作業工数を削減することができる。同様に、一対のブレース３３，３４の対向する羽子板４１同士が同一の固定部に対して、ボルト接合されているので、溶接の品質管理が不要となり、ブレース３３，３４を接合する際の作業工数を削減することができる。

また、この壁構造体１では、第１固定板１７，２２及び梁側固定片２７のボルト穴にボルト４３が挿通されて、第１固定板１７，２２及び梁側固定片２７を挟んで両側に羽子板４１が配置されているので、ブレース３３，３４から第１固定板１７に伝わる構造的な力の偏りを抑制できる。ボルト４３に作用するせん断応力を複数箇所に分散させることができる。１本のブレースを太くして補強する場合と比較して、２本のブレースを用いて補強した方が、ボルト４３に作用するせん断応力を分散させることができ、ボルト径の増大を抑制することができる。

（耐震補強方法）
次に、耐震補強方法について説明する。ここでは、例えば、既存の建物の増改築時において、既存のブレース３１，３３の他に、新たな別のブレース３２，３４を追加して、建物を耐震補強する場合について説明する。既存のブレース３１，３３としては、ブレース３１の上端部が通し柱５にボルト接合され、ブレース３１の下端部が間柱６の柱脚部１２にボルト接合され、ブレース３３の上端部が間柱６の柱頭部１１に接合され、ブレース３３の下端部が通し柱５の柱脚部９にボルト接合されている。ブレース３１，３３は、一対の柱３間で、一対の柱３に対して傾斜して配置されている。

既存の状態では、ブレース３１，３３の羽子板４１は、固定部に対してそれぞれボルト接合されている。また、壁体の厚み方向において、軸力材３５ａは羽子板４１よりも内側（固定部側）に配置されている。そして、新たな別のブレース３２，３４として、ブレース３２の上端部を通し柱５に接合し、ブレース３２の下端部を間柱６の柱脚部１２に接合し、ブレース３４の上端部を間柱６の柱頭部１１に接合し、ブレース３４の下端部を通し柱５の柱脚部９に接合する場合について説明する。

耐震補強方法では、まず、既存のブレース３１，３３を取り外す。ここでは、既存のブレース３１，３３を固定するボルトナットを緩めて、ボルト接合を解除する解除工程を実施する。

次に、柱梁接合金物２４を通し柱５に接合しているボルト４５Ａの交換を行う。柱梁接合金物２４は、複数（例えば４本）のボルト４５Ａによって固定されており、１本ずつ、ボルト交換を行う。このとき、既存のボルト４５Ａよりも強度が高いボルト４５Ａに交換する。

次に、間柱６の交換を行う。具体的には既存の間柱６に代えて、新たな別の間柱６を設置する。この新たな間柱６の柱脚部１２では、第１固定板１７及び第２固定板１８の板厚は既存の間柱６の柱脚部１２のものよりも厚くなっている。同様に、新たな間柱６の柱頭部１１では、第１固定板２２及び第２固定板２３の板厚は既存の間柱６の柱頭部１１のものよりも厚くなっている。さらに、間柱６と梁４とを接合するボルト４５Ｂを、既存のボルト４５Ｂよりも強度が高いボルト４５Ｂに交換する。

なお、耐震補強方法において、ボルト交換及び間柱６の交換を実施せずに、既存のボルト及び間柱６を継続して使用してもよい。この場合には、既存のボルト穴を再利用することができ、作業工数を削減することができる。

次に、取り外された既存のブレース３１，３３と、新たな別のブレース３２，３４と、を一対の柱３に対して設置するブレース設置工程を実施する。このとき、既存のブレース３１と新たなブレース３２とを一対のブレース３１，３２として、同一の方向に配置し、上端部を通し柱５に接続された柱梁接合金物２４に固定し、下端部を間柱６の柱脚部１２に固定する。また、既存のブレース３３と新たなブレース３４とを一対のブレース３３，３４として、同一の方向に配置し、上端部を間柱６の柱頭部１１に固定し、下端部を通し柱５の柱脚部９に固定する。

既存のブレース３１，３３では、壁体の厚み方向において、羽子板４１を外側（固定部とは反対側）に配置して、軸力材３５ａを内側（固定部側）に配置した状態で接合されていた。ブレース設置工程において、一対のブレース３１〜３４を配置する際には、壁体の厚み方向において、羽子板４１を内側に配置して、軸力材３５ａ，３６ａを外側に配置する。ブレース３１，３３においては、取り外す前と取り付けた後において、壁体の厚み方向における羽子板４１に対する軸力材３５ａの配置が異なっている。

また、このブレース設置工程では、既存のブレース３１，３３を接合していたボルト４３ではなく、既存のボルト４３よりも強度が高いボルト４３を用いて、一対のブレース３１〜３４を固定部に対してボルト接合する。なお、既存のボルトより強度が高いボルトを使用しなくてもよい。

ブレース設置工程において、一対のブレース３１，３２の上端部を固定する際には、柱梁接合金物２４の梁側固定片２７のボルト穴にボルト４３を挿通して、このボルト４３によって羽子板４１を柱梁接合金物２４に対してボルト接合する。一対のブレース３１，３２の下端部を固定する際には、固定部１６の第１固定板１７のボルト穴にボルト４３を挿通して、このボルト４３によって羽子板４１を第１固定板１７に対してボルト接合する。

ブレース設置工程において、一対のブレース３３，３４の上端部を固定する際には、固定部２０の第１固定板２２のボルト穴にボルト４３を挿通して、このボルト４３によって羽子板４１を第１固定板２２に対してボルト接合する。一対のブレース３３，３４の下端部を固定する際には、固定部１６の第１固定板１７のボルト穴にボルト４３を挿通して、このボルト４３によって羽子板４１を第１固定板１７に対してボルト接合する。

このような耐震補強方法によれば、柱に固定された既存の固定部又は柱の一部である既存の固定部を利用して、既存のブレース３１，３３の他に、新たなブレース３２，３４を追加することができ、既存の建物を耐震補強することができる。

この耐震補強方法では、一対のブレース３１，３２の対向する羽子板４１同士が同一の固定部にボルト接合されているので、溶接の品質管理が不要となり、ブレース３１，３２を接合する際の作業工数を削減することができる。同様に、一対のブレース３３，３４の対向する羽子板４１同士が同一の固定部に対して、ボルト接合されているので、溶接の品質管理が不要となり、ブレース３３，３４を接合する際の作業工数を削減することができる。

また、既存のボルト穴を用いて、共通のボルト４３によりボルト接合するので、新たなボルト穴を現場にて加工する必要がなく、現場作業の増加を抑制することができる。

この耐震補強方法では、第１固定板１７，２２及び梁側固定片２７のボルト穴にボルト４３を挿通し、第１固定板１７，２２及び梁側固定片２７を挟んで両側に羽子板４１を配置するので、ブレース３１〜３４から固定部に伝わる構造的な力の偏りを抑制できる。

また、柱脚部９，１２の固定部のボルト穴は、床スラブより上方に位置していることが好ましい。これにより、新たなブレース３２，３４を追加する際に、床スラブを除去する等の工事をすることなく、柱脚部９，１２と新たなブレース３２，３４とをボルト接合できるので、ブレース追加の作業が簡素化される。

（一対のブレースの配置パターン）
次に図７を参照して、一対のブレースの配置パターン（実施例１〜５）について説明する。図７では、一対のブレース３１，３２の下端部が、間柱６の柱脚部１２に接合されている状態を図示している。また、図７では、ブレース３１が屋内側に配置され、ブレース３２が屋外側に配置されている。すなわち、ブレース３１の羽子板４１が第１固定板１７の屋内側に配置され、ブレース３２の羽子板４１が第１固定板１７の屋外側に配置されている。

また、一対のブレース３１，３２と交差する一対のブレース３３，３４については、図７において図示されていないが、ブレース３３が屋外側に配置され、ブレース３４が屋内側に配置されている。すなわち、ブレース３３の羽子板４１が第１固定板１７の屋外側に配置され、ブレース３４の羽子板４１が第１固定板１７の屋内側に配置されている。なお、ブレース３１，３４が屋外側に配置され、ブレース３２，３３が屋内側に配置されていてもよい。

図７（ａ）では、実施例１の配置パターンを示している。この実施例１では、一対のブレース３１，３２の軸力材３５ａ，３６ａは、壁体の厚み方向において、それぞれの羽子板４１よりも外側に配置されている。同様に、一対のブレース３１，３２と交差する一対のブレース３３，３４の軸力材３５ａ，３６ａは、壁体の厚み方向において、それぞれの羽子板４１よりも外側に配置されている。また、４本のブレース３１〜３４は、これらが交差する部分において、屋内側から屋外側に向かって、例えば、ブレース３１，３４，３２，３３の順に配置されている。

そして、壁体の厚み方向において、第１固定板１７を挟んで、一方側に、ブレース３１，３４が配置され、他方側に、ブレース３２，３３が配置されている。このように、第１固定板１７を挟んで、ブレース３１〜３４がボルト接合されているので、ブレース３１〜３４から第１固定板１７に伝わる構造的な力の偏りを抑制できる。また、壁体の厚み方向において、軸力材３５ａ，３６ａが羽子板４１よりも外側に配置されていると、軸力材３５ａ，３６ａ同士の干渉を抑制することができ、軸力材３５ａ，３６ａの外径を大きくすることもできる。外径がより大きい場合であっても軸力材３５ａ，３６ａ同士の干渉を抑制することができる。

図７（ｂ）では、実施例２の配置パターンを示している。この実施例２では、軸力材３５ａは、壁体の厚み方向において、羽子板４１の外側（固定部と反対側）に配置され、棒状部材３６ａは、壁体の厚み方向において、羽子板４１の内側（固定部側）に配置されている。また、実施例２では、棒状部材３６ａに接続された羽子板４１と、第１固定板１７との間に間隔調整用金物（スペーサ）４６が配置されている。これにより、間隔調整用金物４６の板厚を調整して、壁体の厚み方向における棒状部材３６ａの配置を調整することができる。このように、軸力材３６ａの位置を調整することで、他の棒状部材３５ａとの干渉を防止することができる。

間隔調整用金物４６には、ボルト４３を貫通させるための切欠き部（開口）が設けられている。または、間隔調整用金物は、ボルト４３と干渉しない位置、例えば、ボルト４３を避けた上下の位置に設けられていてもよい。

図７（ｃ）では、実施例３の配置パターンを示している。この実施例３は、実施例２と軸力材３５ａ，３６ａの配置パターンは同一であるが、間隔調整用金物４７，４８の配置が異なっている。間隔調整用金物４７，４８は、間隔調整用金物４６の半分程度の板厚であり、一方の間隔調整用金物４７は、軸力材３６ａに接続された羽子板４１と第１固定板１７との間に配置され、他方の間隔調整用金物４８は、軸力材３５ａに接続された羽子板４１と第１固定板１７との間に配置されている。

図７（ｄ）では、実施例４の配置パターンを示している。この実施例４では、軸力材３５ａは、壁体の厚み方向において、羽子板４１の内側に配置され、軸力材３６ａは、壁体の厚み方向において、羽子板４１の外側に配置されている。また、実施例４では、軸力材３６ａに接続された羽子板４１と、第１固定板１７との間に間隔調整用金物４９が配置されている。この間隔調整用金物４９は、例えば、実施例２の間隔調整用金物４６よりも板厚が厚くなっている。ここでいう板厚とは、ボルト４３の軸線方向に沿う長さである。

また、実施例４の変形例として、実施例４と軸力材３５ａ，３６ａの配置パターンは同一であるが、間隔調整用金物の配置及び板厚が異なっている構成が挙げられる。具体的には、間隔調整用金物４９の半分程度の板厚の間隔調整用金物を、第１固定板１７の両側にそれぞれ配置する。これにより、４本のブレース３１〜３４の配置を適宜ずらすことができる。

図７（ｅ）では、実施例５の配置パターンを示している。この実施例５では、軸力材３５ａ，３６ａは、壁体の厚み方向において、それぞれの羽子板４１よりも内側に配置されている。また、実施例５では、軸力材３６ａに接続された羽子板４１と、第１固定板１７との間に間隔調整用金物５０が配置されている。この間隔調整用金物５０は、例えば、実施例４の間隔調整用金物４９よりも板厚が厚くなっている。

また、実施例５の変形例として、実施例５と軸力材３５ａ，３６ａの配置パターンは同一であるが、間隔調整用金物の配置及び板厚が異なっている構成が挙げられる。具体的には、間隔調整用金物５０の半分程度の板厚の間隔調整用金物を、第１固定板１７の両側にそれぞれ配置する。これにより、４本のブレース３１〜３４の配置を適宜ずらすことができる。また、他の変形例として、実施例５と軸力材３５ａ，３５ａの配置パターンは同一であり、間隔調整用金物が配置されていない構成でもよい。これにより、ブレースを含む壁体を薄くすることができる。

（補強材）
次に、図８を参照して、固定部に設けられた補強材について説明する。補強材５１には、第１固定板１７のボルト穴１７ａの位置と径に対応する開口５１ａが設けられている。補強材５１は、第１固定板１７のボルト穴１７ａと開口５１ａとが重なる位置に配置され、ボルト４３を締め付けることで第１固定板１７とブレース３１〜３４の羽子板４１との間に固定される。このような補強材を備える構成であると、第１固定板１７の強度が向上され、より大きな軸力を負担するブレース３１〜３４を使用することができる。なお、補強材５１は、第１固定板１７に対して、ボルトやビスにより接合されていてもよいし、溶接により固定されていても良い。

なお、補強材５１は、第１固定板１７の片側にのみ設けられていてもよく、両側に設けられていてもよい。このような補強材５１によって、第１固定板１７のボルト穴１７ａの周囲の強度を向上させることができる。補強材５１は、上述した間隔調整用金物としても使用することができる。また、補強材５１は、第１固定板２２のボルト穴や、柱梁接合金物２４のボルト穴に対して設けられていてもよい。

なお、補強材は、第１固定板１７のボルト穴の周囲の強度を向上させることができるものであれば、本実施例のような平板に限定されるものではなく、例えば、複数の平板を立体的に組み合わせて形成された金物等であってもよい。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、一対のブレース３１〜３４において、軸力材３５ａ，３６ａ同士の外径が異なっている構成としているが、軸力材３５ａ，３６ａ同士の外径は同一でもよい。

また、上記の実施形態では、一対のブレース３１〜３４が建物の壁体の厚み方向（Ｙ方向）において並んで配置されている構成について説明しているが、一対のブレース３１〜３４は上下方向（Ｚ方向）に並んで配置されていてもよい。また、一対のブレース３１〜３４は、その他の方向に並んで配置されていてもよい。

また、上記の実施形態では、軸力材３５ａ，３６ａの端部に設けられた羽子板４１が、軸力材３５ａ，３６ａの軸心からずれた位置に配置されている構成について説明しているが、軸力材３５ａ，３６ａの軸心上に羽子板４１が配置されている構成でもよい。

また、上記の実施形態では、一対のブレース３１〜３４同士が、交差して配置されている構成について説明しているが、一対のブレース３１〜３４が一方向のみに配置されている構成でもよい。例えば、一対のブレース３１，３２を備え、一対のブレース３３，３４を備えていない構成でもよく、一対のブレース３３，３４を備え、一対のブレース３１，３２を備えていない構成でもよい。また、一対のブレース３１，３２に対して交差するブレースは１本である構成でもよい。また、ブレースが同一の方向において３本以上配置されている構成でもよい。

また、上記実施形態では、柱脚部９，１２、柱頭部１１及び柱梁接合金物２４に対してブレース３１〜３４を固定しているが、柱本体８，１０に固定された固定部、柱脚部９，１２に固定された固定部、柱頭部１１に固定された固定部、柱３と梁４の両方に固定された固定部など、その他の固定部にブレース３１〜３４が接合されてもよい。

また、上記実施形態では、第１固定板１７，２２に対して、羽子板４１をボルト接合している場合を例示しているが、第２固定板１８，２３に対して羽子板４１をボルト接合してもよい。

また、上記実施形態では、ブレース本体３５，３６の端部に板状の固定片として、羽子板４１が設けられている構成について説明しているが、ブレース本体３５，３６の端部には、その他の形状の端部が設けられ、この端部にボルト接合するためのボルト穴が形成されている構成でもよい。例えば、角柱状、円柱状、半円状の端部に、ボルト穴が形成されているブレースでもよい。

また、上記実施形態では、ブレース本体３５，３６が棒状の軸力材３５ａ，３６ａを備える構成について例示しているが、軸力材３５ａ，３６ａは板状の部材でもよく、角柱状などその他の形状の部材でもよい。

また、上記実施形態では、一対の柱３である通し柱５及び間柱６間において、一対のブレース３１〜３４が配置されている構成について例示しているが、一対の柱３は、隣り合う通し柱５，５同士でもよく、隣り合う間柱６，６同士でもよい。

また、上記実施形態では、一対のブレース３１〜３４を１階部分に配置しているが、２階以上の部分に配置してもよい。

１…壁構造体、３…柱、４…梁、５…通し柱、６…間柱、９，１２…柱脚部、１１…柱頭部、１７，２２…第１固定板（固定部）、２７…梁側固定片（固定部）、３１〜３４…ブレース、３５，３６…ブレース本体、３５ａ，３６ａ…軸力材、４１…羽子板（固定片）、４３…ボルト、４６〜５０…間隔調整用金物（スペーサ）。

Claims (5)

1. 柱及び梁によって構成された構造体に対しブレースが取り付けられた耐震構造であって、
   ボルト穴が形成され、前記構造体に固定された又は前記構造体の一部である固定部と、
   同一の方向に延在し、前記固定部に固定された一対の前記ブレースと、を備え、
   前記固定部の前記ボルト穴に挿通された同一のボルトによって、前記一対のブレースが同一の前記固定部に対してボルト接合されており、
   前記ブレースは、軸力材を有し、
   前記一対のブレースにおいて、前記軸力材の外径が互いに異なっている、耐震構造。
2. 柱及び梁によって構成された構造体に対しブレースが取り付けられた耐震構造であって、
   ボルト穴が形成され、前記構造体に固定された又は前記構造体の一部である固定部と、
   同一の方向に延在し、前記固定部に固定された一対の前記ブレースと、を備え、
   前記固定部の前記ボルト穴に挿通された同一のボルトによって、前記一対のブレースが同一の前記固定部に対してボルト接合されており、
   前記ブレースの固定片と前記固定部との間には、スペーサが配置されている、耐震構造。
3. 柱及び梁によって構成された構造体に対しブレースが取り付けられた耐震構造であって、
   ボルト穴が形成され、前記構造体に固定された又は前記構造体の一部である固定部と、
   同一の方向に延在し、前記固定部に固定された一対の前記ブレースと、を備え、
   前記固定部の前記ボルト穴に挿通された同一のボルトによって、前記一対のブレースが同一の前記固定部に対してボルト接合されており、
   前記固定部の前記ボルト穴の位置と径に対応する開口が形成され、前記固定部と前記ブレースとの間に固定されて前記固定部を補強する補強板を備える、耐震構造。
4. 柱及び梁によって構成された構造体を有する建物を補強する耐震補強方法であって、
   前記建物は、
   ボルト穴が形成され前記構造体に固定された又は前記構造体の一部である固定部と、
   前記柱及び梁によって構成された構造体に対し取り付けられ、前記固定部にボルト接合されることで、前記構造体に固定された既存のブレースと、を備え、
   前記耐震補強方法は、
   前記既存のブレースを固定するボルト接合を解除する解除工程と、
   前記既存のブレースに対して新たなブレースをその軸心方向が同一の方向となるように配置して、これらの一対のブレースを、前記固定部に対してボルト接合するブレース設置工程と、を含み、
   前記ブレース設置工程では、前記固定部の前記ボルト穴に同一のボルトを挿通して、この同一のボルトによって前記一対のブレースを同一の前記固定部に対してボルト接合する、耐震補強方法。
5. 前記固定部は、板状であって、前記柱の中心軸線を含む面に沿っており、
   前記既存のブレース及び前記新たなブレースは、軸力材と、前記軸力材の長手方向の端部に設けられ前記固定部に固定される板状の固定片と、を備え、
   前記固定片は、前記軸力材の軸心からずれた位置に配置され、その一方の面が前記固定部の一方の面に当接されてボルト接合されており、
   前記解除工程の前段階において、前記既存のブレースの軸力材は、前記柱の中心軸線を含む面に対し直交する方向において前記固定片よりも前記固定部側に配置されており、
   前記ブレース設置工程において、前記既存のブレース及び前記新たなブレースを、前記軸力材が前記柱の中心軸線を含む面に対し直交する方向において前記固定片よりも前記固定部とは反対側となるように配置して、前記固定片で前記固定部を挟んだ状態でボルト接合する、請求項４に記載の耐震補強方法。

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