JP7374411B2 - 道路面耐震補強構造 - Google Patents

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Description

本発明は、既存の木造建築物の耐震補強を短い工期で安価に行うための耐震補強構造に関するものである。
従来、木造建築物に耐震性を付与する手段は多々実施されているが、そのほとんどは筋交いを配設するとか窓等の開口部を補強する程度のものであった。
前記従来のように、筋交いを配設するとか窓等の開口部を補強する程度のものでは、木造建築物の耐震性を向上させる手段としては不十分であった。
本発明は、隣地との隙間がほとんどない既存の木造建築物であっても施工が可能で、かつ既存の木造建築物を解体することなく、既存の建物に直接取り付けて補強することが出来ると共に、安価で短い工期で補修工事が行える木造建築物の耐震補強構造を提供することを課題とする。
かかる課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、木造建物における耐震補強において、建物の道路に面する外壁の両側の隅柱と2階床部の梁と2階天井部の梁に耐震補強受止め部材を固定し、前記両側の隅柱の耐震補強受止め部材にH型鋼で成形した補強柱を取り付けると共に、前記2階床部の梁と2階天井部の梁の耐震補強受止め部材にH型鋼で成形した2階床部横架材と2階天井部横架材を取り付け、前記補強柱の一方のフランジに成形した複数のボルト用穴に2階床部横架材と2階天井部横架材をボルトとナットで固定したことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構造に加え、耐震補強受止め部材は、平板鋼板を概ねZ型に成形したことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の構造に加え、耐震補強受止め部材は、ツーバイ材で成形したことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の構造に加え、2階床部横架材は、H型鋼の両端の断面に、前記H型鋼のフランジと同一幅で上下フランジ面より上下両方向に延長した長方形の平板鋼板に複数のボルト用穴を開けた2階床接合補強プレートを溶接で接合させると共に、前記2階床部横架材の下側のフランジと前記2階床接合補強プレートに、平板鋼板で三角形状に成形した三角補強板と長方形の平板鋼板で成形した補強用斜板を取り付けたことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の構造に加え、2階天井部横架材は、H型鋼の両端の断面に、前記H型鋼のフランジと同一幅で下側フランジ面より下方に延長した長方形の平板鋼板に複数のボルト用穴を開けた2階天井接合補強プレートを溶接で接合させると共に、前記2階天井部横架材の下側のフランジと前記2階天井接合補強プレートに、平板鋼板で三角形状に成形した三角補強板と長方形の平板鋼板で成形した補強用斜板を取り付けたことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、木造建物における耐震補強において、建物の道路に面する外壁の両側の隅柱と2階床部の梁と2階天井部の梁に耐震補強受止め部材を固定し、前記両側の隅柱の耐震補強受止め部材にH型鋼で成形した補強柱を取り付けると共に、前記2階床部の梁と2階天井部の梁の耐震補強受止め部材にH型鋼で成形した2階床部横架材と2階天井部横架材を取り付け、前記補強柱の一方のフランジに成形した複数のボルト用穴に2階床部横架材と2階天井部横架材をボルトとナットで固定したことにより、室内に補強材等を取り付けることなく予算に合わせて短い工期で簡単に耐震補強をすることが可能になった。
請求項2に記載の発明によれば、耐震補強受止め部材は、平板鋼板を概ねZ型に成形したことにより、耐震補強の要となる木造建物に取り付ける耐震補強受止め部材を簡単に取り付けることが可能になった。
請求項3に記載の発明によれば、耐震補強受止め部材は、ツーバイ材で成形したことにより、耐震補強の要となる木造建物に取り付ける耐震補強受止め部材を簡単に取り付けることが可能になった。
請求項4に記載の発明によれば、2階床部横架材は、H型鋼の両端の断面に、前記H型鋼のフランジと同一幅で上下フランジ面より上下両方向に延長した長方形の平板鋼板に複数のボルト用穴を開けた2階床接合補強プレートを溶接で接合させると共に、前記2階床部横架材の下側のフランジと前記2階床接合補強プレートに、平板鋼板で三角形状に成形した三角補強板と長方形の平板鋼板で成形した補強用斜板を取り付けたことにより、耐震補強をさらに頑強に補強することが可能になった。
請求項5に記載の発明によれば、2階天井部横架材は、H型鋼の両端の断面に、前記H型鋼のフランジと同一幅で下側フランジ面より下方に延長した長方形の平板鋼板に複数のボルト用穴を開けた2階天井接合補強プレートを溶接で接合させると共に、前記2階天井部横架材の下側のフランジと前記2階天井接合補強プレートに、平板鋼板で三角形状に成形した三角補強板と長方形の平板鋼板で成形した補強用斜板を取り付けたことにより、耐震補強をさらに頑強に補強することが可能になった。
以下、この発明の実施の形態1について説明する。
[発明の実施の形態1]
図1乃至図7には、この発明の実施の形態1を示す。
図1は、本発明の木造建物1の道路面の外壁に取り付け、木造建物1を耐震補強するためH型鋼で構成したH型鋼補強部材48と、前記H型鋼補強部材48を木造建物1の道路45の外壁面53に取り付けるため平板鋼板を概ねZ型に成形した耐震補強受止め部材47を配置した状態を斜視図で示す。木造建物1の道路面の外壁面53に耐震補強受止め部材47を取り付けるため、図7で示すように既存の建物の外壁の一部を隅柱(A)2、隅柱(B)の幅に合わせて凹形に解体して欠き込み部98を成形すると共に、同様に、2階天井部の梁3と2階床部の梁4も耐震補強受止め部材(A)6、耐震補強受止め部材(B)21を取り付けるため外壁の2階天井部の梁3と2階床部の梁4の幅に合わせて凹形の欠き込み部を成形した状態を示す。なお、耐震補強受止め部材47の耐震補強受止め部材(A)6、耐震補強受止め部材(B)21、耐震補強受止め部材(C)7、耐震補強受止め部材(D)8の長さは、耐震補強を行う木造建物1の柱、梁の長さに合わせて決定すると共に、H型鋼補強部材48の2階天井部横架材23、2階床部横架材24、補強柱(A)25、補強柱(B)26の長さについても耐震補強受止め部材(A)6、耐震補強受止め部材(B)21、耐震補強受止め部材(C)7、耐震補強受止め部材(D)8に合致するよう成形される。
図2は、図1で説明した耐震補強受止め部材47を、木造建物1の隅柱(A)2と隅柱(B)5と2階天井部の梁3と2階床部の梁4に釘10、釘12、釘18、釘22、釘41で取り付けた状態を示す。
図3は、図1、図2で説明したH型鋼補強部材48を、ボルト28、29、31、32、33、38とナット9、11、42、43、44で、木造建物1の道路面の外壁面53に取り付けた耐震補強受止め部材47に取り付けた状態を示す。
図4は、図1、図2、図3で説明したH型鋼補強部材48を分解した状態を斜視図で示す。H型鋼補強部材48はフランジ幅が100mm、高さ200mm、フランジ厚さ8mm、ウェブ厚さ5.5mmのH型鋼で形成した左右の補強柱(A)25、補強柱(B)26と、同一寸法のH型鋼で成形した2階天井部横架材23と2階床部横架材24で構成され、左右の補強柱(A)25と補強柱(B)26の下端部には補強柱(A)25と補強柱(B)26を地面にコンクリートで施工した基礎に固定するため平板鋼板で成形した固定プレート(A)35、固定プレート(B)37が溶接で接合され、このように接合した固定プレート(A)35、固定プレート(B)37に開けた穴(図示せず)にアンカーボルト(A)34、アンカーボルト(B)36を打ち込み補強柱(A)25、補強柱(B)26を基礎に固定させる。このように構成した左右の補強柱(A)25と補強柱(B)26を自立させて固定するため、左右の補強柱(A)25と補強柱(B)26の上部の互いに向かい合うフランジ面に複数のボルト用穴55、ボルト用穴67を開け、H型鋼で成形した横架材(A)50の両端に、左右の補強柱(A)25と補強柱(B)26のフランジに開けたボルト用穴55、ボルト用穴67と相対する位置にボルト用穴62、ボルト用穴58を開けた厚さ12mm、幅100mm、縦約450mmの2階天井接合補強プレート(A)57、2階天井接合補強プレート(B)78を、横架材(A)50のフランジ上面と2階天井接合補強プレート(A)57、2階天井接合補強プレート(B)78の上部が面一となるように溶接で接合させ、さらに図5で示すように横架材(A)50の両端のフランジ下面の中心線上に、直角二等辺三角形で成形した厚さ8mm、等辺の長さ各々約200mm、底辺の長さ約283mmの三角補強版(A)64の一方の等辺82(図5で詳しく説明する)を溶接で接合し、さらに三角補強版(A)64の他方の等辺83(図5で詳しく説明する)を2階天井接合補強プレート(A)57の中心線上に溶接で接合し、このように接合した三角補強版(A)64の底辺84と横架材(A)50のフランジ下面と2階天井接合補強プレート(A)57に厚さ8mm、幅100mm、長さ約283mmで長方形に成形した補強用斜板(A)63を溶接で接合し、ボルト60(M12六角ハイテンションボルト)を2階天井接合補強プレート(A)57のボルト用穴62と補強柱(A)25のボルト用穴55に挿入し、ボルト60とナット56で2階天井接合補強プレート(A)57と補強柱(A)25を固定することにより補強柱(A)25と2階天井部横架材23が一体となり固定される。同様にして横架材(A)50の他端と補強柱(B)26に2階天井接合補強プレート(B)78を溶接で接合してボルト59(M12六角ハイテンションボルト)とナット76で補強柱(B)26と2階天井接合補強プレート(B)78を固定することにより、補強柱(B)26と2階天井部横架材23が一体となり固定される。
さらに、2階床部横架材24の横架材(B)51を左右の補強柱(A)25と補強柱(B)26に固定するため、左右の補強柱(A)25と補強柱(B)26の概ね上下中央部の互いに向かい合うフランジ面に複数のボルト用穴66、ボルト用穴77を開けると共に、H形鋼で成形した横架材(B)51の両端に、左右の補強柱(A)25と補強柱(B)26のフランジに開けたボルト用穴66、ボルト用穴77と相対する位置にボルト用穴69、ボルト用穴73を開けた厚さ12mm、幅100mm、縦450mmの2階床接合補強プレート(A)68、2階床接合補強プレート(B)79を、横架材(B)51の上側のフランジ上面に対して2階床接合補強プレート(A)68、2階床接合補強プレート(B)79の上部が約70mm出っ張るように溶接で接合させ、さらに図6で示すように横架材(B)51の両端のフランジ下面の中心線上に、直角二等辺三角形で成形した厚さ8mm、等辺の長さ200mm、底辺の長さ約283mmの三角補強版(B)70の一方の等辺93(図6で詳しく説明する)を溶接で接合し、さらに三角補強版(B)70の他方の等辺94(図6で詳しく説明する)を2階床接合補強プレート(A)68の中心線上に溶接で接合し、このように接合した三角補強版(B)70の底辺95と横架材(B)51のフランジ下面と2階床接合補強プレート(A)68に厚さ8mm、幅100mm、長さ約283mmで長方形に成形した補強用斜板(B)71を溶接で接合し、ボルト72(M12六角ハイテンションボルト)を2階床接合補強プレート(A)68のボルト用穴69と補強柱(A)25のボルト用穴66に挿入し、ボルト72とナット65で2階床接合補強プレート(A)68と補強柱(A)25を固定することにより補強柱(A)25と2階床部横架材24が一体となり固定される。同様にして横架材(B)51の他端と補強柱(B)26に2階床接合補強プレート(B)79を溶接で接合してボルト74(M12六角ハイテンションボルト)とナット75で補強柱(B)26と2階床接合補強プレート(B)79を固定することにより、補強柱(B)26と2階床部横架材24が一体となり固定される。
図5aは、図4で説明した補強柱(A)25に、2階天井接合補強プレート(A)57と横架材(A)50を配置した状態を断面図で示す。図5bは、図5aで示した2階天井接合補強プレート(A)57に横架材(A)50を溶接で接合し、ボルト60とナット56で2階天井接合補強プレート(A)57と横架材(A)50を固定すると共に、補強柱(A)25が2階天井接合補強プレート(A)57を介して横架材(A)50の上下フランジと補強用斜板(A)63の下端と向かい合う補強柱(A)25のウェブ部に、厚さ約8mmのスチフナープレート85、86、87を溶接で接合した状態を示す。このように三角補強板(A)64と補強用斜板(A)63で2階天井接合補強プレート(A)57と横架材(A)50を耐震補強することにより、補強柱(A)25と横架材(A)50を頑強に固定し補強柱(A)25のウェブ面の座屈を防ぐことが可能になった。同様に、横架材(A)50の他端に溶接で接合した2階天井接合補強プレート(B)78に三角補強板と補強用斜板を溶接で接合し、横架材(A)50と補強柱(B)26をボルト59、ナット76で固定することにより横架材(A)50と補強柱(B)26を頑強に固定することが可能となった。
図6aは、図4で説明した補強柱(A)25に、2階床接合補強プレート(A)68と横架材(B)51を配置した状態を断面図で示す。図6bは、図6aで示した2階床接合補強プレート(A)68に横架材(B)51を溶接で接合し、ボルト72とナット65で2階床接合補強プレート(A)68と横架材(B)51を固定すると共に、補強柱(A)25が2階床接合補強プレート(A)68を介して横架材(B)51の上下フランジと補強用斜板(B)71の下端と向かい合う補強柱(A)25のウェブ面に、厚さ約8mmのスチフナープレート90、91、92を溶接で固定した状態を示す。このように三角補強板(B)70と補強用斜板(B)71で2階床接合補強プレート(A)68と横架材(B)51を耐震補強することにより、補強柱(A)25と横架材(B)51を頑強に固定し補強柱(A)25のウェブ面の座屈を防ぐことが可能になった。同様に、横架材(B)51の他端に溶接で接合した2階床接合補強プレート(B)79に三角補強板と補強用斜板を溶接で接合し、横架材(B)51と補強柱(B)26をボルト74、ナット75で固定することにより横架材(B)51と補強柱(B)26を頑強に固定することが可能となった。
図7aは、図1乃至図3で説明した隅柱(A)2に耐震補強受止め部材(C)7と柱材(A)49を配置し、道路側の外壁面53に耐震補強受止め部材47を取り付けるため、既存の建物の外壁の一部を隅柱(A)2の幅に合わせて凹形に解体して欠き込み部98を成形した状態を斜視図で示す。耐震補強受止め部材(C)7は厚さ4.5mm、幅は約200mm、長さは木造建物の隅柱の長さに対応した平板鋼板を概ねZ型に成形した部材で、隅柱固定面101の幅は約50mm、ウェブ102の幅は約100mm、H型鋼固定面103の幅は約50mmで成形し、隅柱固定面101とウェブ102が直角に形成されると共に、ウェブ102とH型鋼固定面103も同様に直角に形成され、隅柱固定面101には耐震補強受止め部材(C)7を釘(12)で隅柱(A)2に固定するため複数の釘穴(図示せず)が開けられ、さらにH型鋼固定面103にもボルト29とナット42で補強柱(A)25を耐震補強受止め部材(C)7に固定するため複数の穴(C)40が開けられる。
このように既存の木造建物の隅柱(A)2の巾に合わせて外壁96を凹形に解体して欠き込むことにより欠き込み部98を成形し、欠き込み部98の隅柱(A)2に耐震補強受止め部材(C)7の隅柱固定面101を当接させ、隅柱固定面101に成形した釘穴(図示せず)に釘12を打ち込むことにより耐震補強受止め部材(C)7を隅柱(A)2に固定すると共に、耐震補強受止め部材(C)7のH型鋼固定面103に、ボルト29とナット42で補強柱(A)25を取り付けることにより補強柱(A)25を隅柱(A)2に固定した状態を図7bで示す。このように構成することにより短い工期で簡単に耐震補強をすることが可能になった。
以下、この発明の実施の形態2について説明する。
[発明の実施の形態2]
図8は、この発明の実施の形態2を示す。上記発明の実施の形態1では、補強柱(A)25を隅柱(A)2に固定させるため概ねZ型に成形した耐震補強受止め部材(C)7を介して補強柱(A)25を隅柱(A)2に固定したが、この発明の実施の形態2では、耐震補強受止め部材(C)7に変えてツーバイ材106とツーバイ材107を重ね、釘105でツーバイ材106とツーバイ材107を隅柱111に固定すると共に、さらにH鋼材で成形した柱材108をコーチボルト109でツーバイ材106とツーバイ材107と隅柱111に固定することにより図8bの組立図で示すように柱材108を隅柱111に固定することが可能となった。その他の構造に関しては、この発明の実施の形態1と同様である。
以上、実施の形態に基づいて、本発明に係る道路面耐震補強構造について詳細に説明してきたが、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種の改変をなしても、本発明の技術的範囲に属するのはもちろんである。
本発明の実施の形態1に係る、木造建物の道路面の外壁に建物を耐震補強するための部材を配置した状態を部品図で示す。 同実施の形態に係る、図1で示した耐震補強受止め部材を木造建物に取り付けた状態を斜視図で示す。 同実施の形態に係る、図2で示した補強柱と横架材を木造建物に取り付けた状態を斜視図で示す。 同実施の形態に係る、図1乃至3で示した補強柱と横架材を分解した状態を斜視図で示す。 同実施の形態に係る、図4で示した補強柱と横架材の接合部を分解図と断面図で示す。 同実施の形態に係る、図4で示した補強柱と横架材の接合部を分解図と断面図で示す。 同実施の形態に係る、木造建物の外壁に取り付ける耐震補強受止め部材と、その耐震補強受止め部材に取り付ける補強柱を分解図と組立図で示す。 本発明の実施の形態2に係る、木造建物の外壁に取り付ける耐震補強受止め部材と、その耐震補強受止め部材に取り付ける補強柱を分解図と組立図で示す。
A ボルト用穴
B ボルト用穴
C ボルト用穴
D ボルト用穴
E ボルト用穴
F ボルト用穴
G ボルト用穴
H ボルト用穴
I ボルト用穴
J ボルト用穴
K ボルト用穴
L ボルト用穴
M ボルト用穴
N ボルト用穴
AA ボルト用穴
BB ボルト用穴
CC ボルト用穴
DD ボルト用穴
EE ボルト用穴
FF ボルト用穴
GG ボルト用穴
HH ボルト用穴
II ボルト用穴
JJ ボルト用穴
KK ボルト用穴
LL ボルト用穴
MM ボルト用穴
NN ボルト用穴
1 木造建物
2 隅柱(A)
3 2階天井部の梁
4 2階床部の梁
5 隅柱(B)
6 耐震補強受止め部材(A)
7 耐震補強受止め部材(C)
8 耐震補強受止め部材(D)
9 ナット
10 釘
11 ナット
12 釘
13 穴(F)
14 穴(E)
15 穴(G)
16 穴(H)
17 穴(I)
18 釘
19 穴(J)
20 穴(K)
21 耐震補強受止め部材(B)
22 釘
23 2階天井部横架材
24 2階床部横架材
25 補強柱(A)
26 補強柱(B)
27 穴(A)
28 ボルト
29 ボルト
30 穴(B)
31 ボルト
32 ボルト
33 ボルト
34 アンカーボルト(A)
35 固定プレート(A)
36 アンカーボルト(B)
37 固定プレート(B)
38 ボルト
39 穴(D)
40 穴(C)
41 釘
42 ナット
43 ナット
44 ナット
45 道路
46 基礎コンクリート
47 耐震補強受止め部材
48 H型鋼補強部材
49 柱材(A)
50 横架材(A)
51 横架材(B)
52 柱材(B)
53 外壁面
55 ボルト用穴
56 ナット
57 2階天井接合補強プレート(A)
58 ボルト用穴
59 ボルト
60 ボルト
61 ボルト
62 ボルト用穴
63 補強用斜板(A)
64 三角補強板(A)
65 ナット
66 ボルト用穴
67 ボルト用穴
68 2階床接合補強プレート(A)
69 ボルト用穴
70 三角補強板(B)
71 補強用斜板(B)
72 ボルト
73 ボルト用穴
74 ボルト
75 ナット
76 ナット
77 ボルト用穴
78 2階天井接合補強プレート(B)
79 2階床接合補強プレート(B)
82 等辺
83 等辺
84 底辺
85 スチフナ―プレート
86 スチフナ―プレート
87 スチフナ―プレート
90 スチフナ―プレート
91 スチフナ―プレート
92 スチフナ―プレート
93 等辺
94 等辺
95 底辺
96 外壁
97 下穴
98 欠き込み部
99 外壁
101 隅柱固定面
102 ウェブ
103 H型鋼固定面
104 下穴
105 釘
106 ツーバイ材
107 ツーバイ材
108 柱材
109 コーチボルト
110 穴
111 隅柱
112 欠き込み部
113 外壁
114 外壁
115 下穴
116 下穴

Claims (5)

  1. 木造建物における耐震補強において、
    建物の道路に面する外壁の両側の隅柱と2階床部の梁と2階天井部の梁に耐震補強受止め部材を固定し、
    前記両側の隅柱の耐震補強受止め部材にH型鋼で成形した補強柱を取り付けると共に、前記2階床部の梁と2階天井部の梁の耐震補強受止め部材にH型鋼で成形した2階床部横架材と2階天井部横架材を取り付け、前記補強柱の一方のフランジに成形した複数のボルト用穴に2階床部横架材と2階天井部横架材をボルトとナットで固定したことを特徴とする道路面耐震補強構造
  2. 耐震補強受止め部材は、平板鋼板を概ねZ型に成形したことを特徴とする請求項1に記載の道路面耐震補強構造
  3. 耐震補強受止め部材は、ツーバイ材で成形したことを特徴とする請求項1に記載の道路面耐震補強構造
  4. 2階床部横架材は、H型鋼の両端の断面に、前記H型鋼のフランジと同一幅で上下フランジ面より上下両方向に延長した長方形の平板鋼板に複数のボルト用穴を開けた2階床接合補強プレートを溶接で接合させると共に、前記2階床部横架材の下側のフランジと前記2階床接合補強プレートに、平板鋼板で三角形状に成形した三角補強板と長方形の平板鋼板で成形した補強用斜板を取り付けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の道路面耐震補強構造
  5. 2階天井部横架材は、H型鋼の両端の断面に、前記H型鋼のフランジと同一幅で下側フランジ面より下方に延長した長方形の平板鋼板に複数のボルト用穴を開けた2階天井接合補強プレートを溶接で接合させると共に、前記2階天井部横架材の下側のフランジと前記2階天井接合補強プレートに、平板鋼板で三角形状に成形した三角補強板と長方形の平板鋼板で成形した補強用斜板を取り付けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の道路面耐震補強構造
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