JP7100378B2 - 高さ調節可能な外付耐震補強装置 - Google Patents

Description

本発明は、既存の木造住宅の外壁を取り壊すことなく屋内に居住したままで施工が可能
であり、しかも、標準的な高さの支柱の住宅はもとより、古民家等の高さの高い支柱の住
宅にも適宜対応できる高さ調整可能な外付耐震補強装置に関するものである。

建築基準法が昭和５６年に改正され、それ以降に建築された新しい住宅は、その後発生した阪神・淡路大震災においても比較的被害が少なかったことが報告されているが、我が国には、当該建築基準法施行前に建築された耐震性の劣る住宅が多数存在しており、極々近い将来大地震の発生が予測されている現状から、これら耐震性に劣る古民家等の旧住宅の耐震性を高めるために行政機関も補助金等の援助策を講じながらその対策を進めてはいる。

建物、特に木造住宅を対象とした耐震工事に関係する技術開発は、新築の際の耐震工事
はもとより既存建物の耐震補強を目的とした耐震工事に関する技術開発が幅広く行われて
いる。
本発明は特に室外において工事のすべてを完了できる耐震補強工事の分野に属し、しか
も、標準的な長さの支柱より若干長めの支柱の住宅の耐震補強を目的とした外付の耐震補
強装置に関係するものである。

実用新案登録第３１３５１１５号公報

株式会社ケアンズ・コーポレーション 外付けタイプ壁補強 東京都都市整備局 安価で信頼できる木造住宅の「耐震改修工法・装置」の事例紹介 平成２９年４月１日発行 Ｐ１１

平成７年１月１７日に発生した阪神・淡路大震災時では、昭和５６年改正前の旧建築基準法に準拠した耐震性に劣る木造住宅はもとより、新建築基準法に対応した新築住宅でも筋交いが不十分な住宅では多数の被害が発生していた。
震災以降は耐震補強を目的とした技術開発が進み、発明・考案も多数出願されており、
また、前記「非特許文献１」（東京都都市整備局発行）にも多数の耐震改修工法・装置等が記載されている。

耐震補強技術の内容も多種多様であり、大きく分類すると室内の工事と室外の工事に大
別できる。
一般的に、耐震補強工事の種類・方法或いは規模等にもよるが、室内での補強工事では
騒音はもとより作業員の屋内への出入り等々を原因とした各種ストレスが発生し、工期が
長期にわたると日常生活に支障をきたしたり、耐震補強装置の設置費用以上に取り壊した
壁面の改修費が加算されて工事費が異常に高価となるなどが原因で国民は耐震補強工事の
必要性を十分に承知しながら工事に着手するのを躊躇しているのが現状である。

これに対し、室外での耐震補強工事は、居住者に与える騒音はもとより作業員の屋内へ
の出入り等々を原因とした各種ストレスの発生を極力抑えることができるので、多数の特
許申請や実用新案登録をはじめとする各種の耐震補強技術が開発されている。

特許文献１として記載した 実用新案登録第３１３５１１５号公報は本願特許出願人と同一人が開発した外付耐震補強装置で、建物の土台から梁までの高さに相当する長さの約二分の一の相当の小型の基本フレーム２個（通常は１個のフレーム）で構成し、該基本フレームにはそれぞれに筋交いを設けてあるので分割前の長さの大型フレームに比して耐震強度がより強化されており、しかも、軽量であるので作業効率が極めて大であり、かつ、標準的建物の柱の高さに対応できる寸法のフレームであるから大量生産して極めて安価に提供することが出来る等々好評を得ている。

しかし、現在の我が国の住宅の状況は、前記のように新建築基準法に準拠した住宅はも
とより旧建築基準法に準拠した建物や古民家（築５０年以上の民家）や都市計画区域外の
田舎の土地に建設された住宅等々各種の建物が混在しているのが現状であり、総務省が平
成２５年に公表した「住宅・土地統計調査」によると、上記古民家は東日本大震災をきっ
かけに解体・廃棄されて減少してはいるが、全国で１５６万戸現存しており（木造住宅の
約５％に相当）、これら古民家等の柱の高さが新建築基準法に準拠した柱の高さより若干高いものもあり、実用新案登録第３１３５１１５号公報の考案のように新建築基準法に準拠して製造した耐震補強フレームでは高さが若干ではあるが不足する場合が希にある。

本願はこのように標準的な高さの耐震補強フレームでは高さが不足する場合に即対応し
て作業を継続できるよう常時作業現場に持ち込み可能なくらい軽量で安価な高さ調整用の
「つなぎパーツ」をセットにした外付耐震補強装置に関するもので、通常は上部に配置す
る基本フレームと下部に配置する基本フレームをボルトで直接連結するが、本願の場合は
当該上部基本フレームと下部基本フレームとの間に高さ調整用の「つなぎパーツ」を介在
させて三者をボルトで固定することにより長さの長い支柱の民家にも即応できる耐震補強
装置である。

上記の基本フレームは、現在存在する木造住宅の大部分を構成する標準の住宅に適用す
るように作成してあり、上部に位置する基本フレームと下部に位置する基本フレームを接
合する際は上部枠及び下部枠の部分をボルト固定し、下部基本フレームの下部枠は基礎コ
ンクリートに固定した断面Ｌ字型の引抜防止鉄板にボルトで連結し、該引抜防止鉄板は基
礎コンクリートに樹脂アンカー等で固定した後、基本フレームの四隅及び上部枠の中央か
ら下部枠の中央部に垂木を配置し、コンパネ等を釘止めした後に表面にサイディングボー
ドや軽カル板などを釘止めし、その、上端部は適宜の防水対策を施している。

しかし、一般的に標準的住宅以外の古民家等の支柱は標準住宅の支柱より長い場合が多
々あるので、その場合に、上部基本フレームと下部基本フレームの間に、天板、底板、背
面板の長さが基本フレームの上・下枠の約三分の一位の長さで、側板の高さが不足する支
柱の長さを補うことが出来る高さで、しかも側板の幅を基本フレームの枠の幅と同一にし
た「つなぎパーツ」を介在させて上・下基本フレームとボルトで連結固定できるようにし
たものである。

本発明は、建物の土台から梁までの高さに相当する長さを二分割した小型の基本フレー
ム２個と高さ調整用の「つなぎフレーム」で構成してあるので、標準的な住宅は当該基本
フレームのみで対応し、古民家や田舎の住宅のように柱の長さが長いことが作業現場で判
明した際にも、柱の長さに応じて、「つなぎパーツ」の中から対応できる高さのパーツを
２個選択し、上部基本フレームと下部基本フレームの両側端寄りに配置し、ボルトで連結
することにより即対応することが出来るので、作業の効率化、経費の節減等々経済的効果
が極めて大であり、業者は勿論消費者にとっても極めて有効である。

基本フレームの(i)正面図及び(ii)平面図である。 「つなぎパーツ」の(i)斜視図及び(ii)平面図である。 引抜防止鉄板の斜視図である。 上部基本フレームと下部基本フレームの間に「つなぎパーツ」を連結した正面図である。 上部基本フレームと下部基本フレームの間に「つなぎパーツ」を連結固定したものを建物の支柱、梁、土台及び引抜防止鉄板等に取付けた状況を示す正面図である。

本発明の高さ調整可能な外付耐震補強装置耐震補強装置は、竪枠の長さを標準的な住宅
の１階の支柱の半分の長さとし、それに上部枠・下部枠及び筋交いを溶接した小型の基本
フレーム２個と古民家や田舎の住宅のように標準の住宅の支柱より長い場合に対応できるように、上部基本フレームと下部基本フレームの間に、天板、底板、背面板の長さが基本フレームの上・下枠の約三分の一位の長さで、側板の高さが不足する支柱の長さを補うことが出来る高さで、しかも側板の幅を基本フレームの枠の幅と同一にした「つなぎパーツ」を介在させて上・下基本フレームとボルトで連結固定できるようにしたものである。

また、当該耐震補強装置の部品である基本フレームや「つなぎパーツ」及び断面Ｌ字型
の引抜防止鉄板には、各部品同士の連結部分に連結用の六角ボルト穴や各部材を柱や梁及
び土台に固定するためのラグスクリューボルト用の穴を適宜開設しておくとともに、当該
引抜防止鉄板は樹脂アンカー等で基礎コンクリートに固定できるようにしておく。

以下、発明の実施の形態を図面によって詳述する。
本発明の高さ調整可能な外付け耐震補強装置を構成する基本フレームＡ，Ａ´は、山形鋼（５０ｍｍ×５０ｍｍ×４ｍｍ）を使用して、木造住宅の土台１と梁２の高さの約二分
の一、例えば長さ１４０ｍｍの左右の竪枠３と柱と柱の間隔である９５０ｍｍの長さの上
部枠４と下部枠４の端部を溶接して基本的な枠体を構成するとともに、四隅に９０ｍｍ×
９０ｍｍ×４ｍｍのプレート５を溶接し、該プレート５に巾４４ｍｍ×厚さ６ｍｍの筋交
い６の両端を溶接固定する。

また、竪枠３には支柱７や梁２に固定するためのラグスクリュー用穴８（１４Φ）を適宜の間隔（例えば２００ｍｍ 間隔）で開設し、上部枠・下部枠には六角ボルト用穴９（１４Φ）及び仕上下地用ビス穴１０（４Φ）を開設しておく。
以上のように構成した枠体を基本フレームＡ、Ａ´とする。

本発明の「つなぎパーツ」Ｂは、厚さが４ｍｍ位の鋼材を使用して、上部基本フレームＡと下部基本フレームＡ´の間に介在させる為、天板１１、底板１２、背面板１３の長さを基本フレームＡ、Ａ´の上部枠４及び下部枠４（９５０ｍｍ）の約三分の一位の長さ３００ｍｍで、側壁１４の高さを２００ｍｍの箱型の強固な構造とする。ただし、古民家等の支柱の長さは建物によって異なるので、側壁１４の高さを上記の「つなぎパーツ」Ｂの半分の高さ１００ｍｍの「つなぎパーツ」Ｂ´を同様に作成しておくと建物の状況に応じて即対応することが可能である。

当該「つなぎパーツ」Ｂ，Ｂ´の天板１１、底板１２には六角ボルト用穴９（１４Φ）、側壁１４には仕上下地用ビス穴１０（４Φ）を開設し、背面板１３にラグスクリュー用穴８（１４Φ）を適宜開設しておく。

上記基本フレームＡ，Ａ´及び「つなぎパーツ」Ｂ，Ｂ´のほか、これら部品を住宅の基礎コンクリート１５に固定するための２個の引抜防止鉄板１６及び垂木、コンパネ、サイディングボード、ねじ類等（図略）で構成されている。

本願高さ調整可能な外付耐震補強装置の設置方法
取付け作業は先ず、住宅の基礎コンクリート部分１５に固定した２個の引抜防止鉄板１６の上に下部基本フレームＡ´を載置して六角ボルト１７で固定するとともに、住宅の支柱７と土台１に当接してラグスクリューボルト１８（図略）でこれら支柱７及び土台１に取付ける。次に当該下部基本フレームＡ´の上枠４の上に「つなぎパーツ」Ｂ或いはＢ´の内、当該住宅に合致する高さのものを２個、左右に配置して六角ボルト１７で固定し、さらにその上に上部基本フレームＡを載置してその下方枠４と「つなぎパーツ」の天板１１を六角ボルト１７で連結固定するとともに上部基本フレームＡの竪枠３及び上部枠４を支柱７及び梁２にラグスクリューボルト１８（図略）で強固に固定する。

なお、上記のように引抜防止鉄板１６の上に下部基本フレームＡ´、「つなぎパーツ」
Ｂ及び上部基本フレームＡの順番で上方に連結固定する方法だけでなく、本願耐震補強装置の部品は極めて軽量であるので、図４に示すように予めこれらの部品を連結しておき、これを引抜防止鉄板１６の上に載置して六角ボルト１７で連結固定し、しかる後、前記同様各部品を支柱７、土台１、梁２等にラグスクリューボルト１８（図略）で強固に固定することも可能である。

続いて、上部及び下部基本フレームＡ、Ａ´及び「つなぎパーツ」Ｂ、Ｂ´等の設定が完了したらその上部にコンパネをねじ止めし、さらにその上部に所望のサイディングボードやタイルあるいは軽カル板等（図略）を貼り、その上部に適宜形状の雨押さえ等（図略） を設置して防水処理を行ったり、或いは、ラスカット下地を貼ってその上部を塗装する等々の表面処理は顧客の要望に応じて適宜選択することが可能である。

この発明は前記のように構成されているので、次に記載するような効果を有している。
本発明は、通常の１本で構成された大きなフレームを二分割した大きさの基本フレーム
と高さ調整用の「つなぎパーツ」で主要部分が構成されているので、標準的住宅は基本フ
レームだけで対応できるとともに、古民家や田舎の建物のように支柱の高さの高い建物は
「つなぎパーツ」で高さを簡単に調整できるので、工事現場で突然高さの高い支柱に遭遇しても即対応できる。
また、本発明の基本フレームは大量生産が可能で極めて安価に提供出来るとともに、従
来のものと比較して軽量であるので搬送費はもとより現場での作業性が極めて優れており
、その経済的効果はきわめて大である。

Ａ 上部基本フレーム
Ａ´ 下部基本フレーム
Ｂ 高さの高い「つなぎパーツ」
Ｂ´ 高さの低い「つなぎパーツ」
１ 土台
２ 梁
３ 竪枠
４ 上部枠及び下部枠
５ プレート
６ 筋交い
７ 支柱
８ ラグスクリューボルト用穴
９ 六角ボルト用穴
１０ 仕上下地用ビス穴
１１ 天板
１２ 底板
１３ 背面板
１４ 側壁
１５ 基礎コンクリート
１６ 引抜き防止鉄板
１７ 六角ボルト
１８ ラグスクリューボルト
１９ 樹脂アンカー用穴

Claims (6)

1. 上部基本フレーム及び下部基本フレームと、前記上部基本フレームと前記下部基本フレームとを接続するためのつなぎパーツと、を含む外付耐震補強装置であって、
   前記上部基本フレーム及び前記下部基本フレームはそれぞれ、建物の支柱に固定可能に構成された左右の竪枠と、前記左右の竪枠に接続されて建物の梁又は土台に固定可能に構成された上部枠及び下部枠と、前記左右の竪枠と上部枠及び下部枠とで構成された枠部の四隅に筋交いを固定するプレートと、を備え、
   前記つなぎパーツは、天板、底板、背面板、及び側板を有する箱型構造体であって、前記外付耐震補強装置を前記建物に設置したときに、前記上部基本フレームと前記下部基本フレームとの間に介在させ、前記上部基本フレームの前記下部枠と前記下部基本フレームの前記上部枠とを上下方向に接続可能な高さ寸法を有し、
   前記箱型構造体の幅は、前記上部基本フレーム及び前記下部基本フレームの幅の約三分の一であり、
   前記つなぎパーツを２つ含み、前記２つのつなぎパーツはそれぞれ、前記上部基本フレームと前記下部基本フレームの左竪枠側及び右竪枠側に接続される
   ことを特徴とする外付耐震補強装置。
2. 前記つなぎパーツは、前記建物の前記支柱に固定可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の外付耐震補強装置。
3. 前記上部基本フレーム及び前記下部基本フレームの前記左右の竪枠は、前記建物の前記土台から前記梁までの高さに相当する長さの半分よりも短い長さの山形鋼からなり、
   前記上部基本フレーム及び前記下部基本フレームの前記上部枠及び下部枠は、前記建物の隣り合う前記支柱から前記支柱までの長さの山形鋼からなる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の外付耐震補強装置。
4. 前記外付耐震補強装置を前記建物の基礎部分に固定するための引抜防止板であって、当
   該引抜防止板の上に前記下部基本フレームが固定される引抜防止板をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の外付耐震補強装置。
5. 請求項４に記載の外付耐震補強装置の設置方法であって、
   前記建物の前記基礎部分に前記引抜防止板を固定する第１工程と、
   前記基礎部分に固定された前記引抜防止板の上に前記下部基本フレームを載置し、当該下部基本フレームを第１固定手段により前記引抜防止板に固定するとともに、第２固定手段により前記支柱及び前記土台に固定する第２工程と、
   前記下部基本フレームの上に前記建物に応じて選択された高さ寸法を有する前記つなぎパーツを第３固定手段により固定する第３工程と、
   前記つなぎパーツの上に前記上部基本フレームを載置し、前記上部基本フレームの下部枠と前記つなぎパーツとを第４固定手段により連結固定するとともに、前記上部基本フレームの前記竪枠及び前記上部枠を前記支柱及び前記梁に第５の固定手段により固定する第４工程と、
   を含むことを特徴とする外付耐震補強装置の設置方法。
6. 前記第４工程を完了した後に、前記外付耐震補強装置の上部にコンパネを固定する第５工程と、
   前記コンパネの上部にサイディングボード、タイル、又は軽カル板を貼り、その上部に適宜形状の雨押さえを設置して防水処理を行う、或いは、ラスカット下地を貼ってその上部を塗装する表面処理を行う第６工程と、を含む
   ことを特徴とする請求項５に記載の外付耐震補強装置の設置方法。

Images