JP7381034B2 - 建築物の補強システムおよび補強方法 - Google Patents

Description

本発明は、建築物の補強システムおよび補強方法に関する。より詳しくは、引張ブレースによる建築物の補強システムおよび補強方法に関する。

応急耐震補強法としては、従来、ショアリング、つっかえ棒、圧縮ブレース等の方法が使われてきた。ショアリングは木材を矩形に組み、その内側をブレス補強した構造であるが、作業に熟練と、材料の搬入が必要で機動力がない。つっかえ棒は、建築物の倒壊方向に頬杖を立てるように圧縮剤を設けそれ以上の倒壊を防ぐものであるが、素人でも可能なため安全性に問題がある。圧縮ブレースは、建屋の橋梁などをそのままの形で利用し、その内部に圧縮ブレスをもうけるもので、感覚的に必要箇所に施工できるメリットがあるが、材料が重く作業性が悪い、薄い材料を圧縮材と間違えて施工してしまうことがあるという問題があった。

そこで、これらの問題を解決できる建築物の補強構造および補強方法が求められていた。

特許第５７５５５５９号公報

簡便で高い強度を有する建築物の補強システムおよび補強方法を提供する。

（１）引っ張りブレースを持いる建築物の補強システムであって、
回動自由に建物に取り付けられた取り付け部材と、
該取り付け部材に連結された連結部材と、
連結部材に連結された帯状部材と、
該帯状部材に連結された連結部材と、
該連結部材に連結された取り付け部材と、
を有する、建築物の補強システム。
（２）前記帯状部材が梱包バンドである、（１）の建築物の補強システム。
（３）前記取り付け部材がL字型部材である、（１）または（２）の建築物の補強システム。
（４）前記連結部材がリングである、（１）～（３）いずれかの建築物の補強システム。
（５）ブレース設置方法であって、
連結部材を取り付け部材に連結する工程と、
該連結部材を連結された取り付け部材を建物の対角線上の壁面に回動自在に取り付ける工程と、
該連結部材を介して帯状部材を連結して所望の強度にかしめる工程
とを有する、ブレース設置方法。
（６）前記帯状部材が梱包バンドである、（５）のブレース設置方法。
（７）前記取り付け部材がL字型部材である、（５）または（６）のブレース設置方法。
（８）前記連結部材がリングである、（５）～（７）のいずれかに記載のブレース設置方法。
（９）引っ張りブレースを用いる建築物の補強システムであって、
建物に取り付けられた第１の連結取付部材と、
連結取付部材に挿入され、連結された帯状部材と、
該帯状部材に連結された第２の連結取付部材と、
を有する、建築物の補強システム。
（１０）前記帯状部材が梱包バンドである、（９）の建築物の補強システム。
（１１）ブレース設置方法であって、
第１の連結取付部材を柱に回動自在に固定する工程と、
該連結取付部材の穴に帯状部材を通して対角線上にある柱に回動自在に固定された第２の連結取付部材の穴に帯状部材を通す工程と、
該連結取付部材を介して帯状部材を連結して固定する（所望の強度にかしめる）工程
とを有する、ブレース設置方法。
（１２）前記帯状部材が梱包バンドである、（１１）のブレース設置方法。
（１３）長方形を含む多角形、楕円形またはそれらの組み合わせからなる形状の部材であって、一方の端に固定用の穴を２つ以上有し、他方の端に帯状部材を通す細長い穴を有する部材。ここで多角形は長方形が好ましい。

本発明によれば、簡便で高い強度を有する建築物の補強が可能になるという効果を有する。

図１は、本発明の１実施態様を示す図である。 図２は、本発明の施工手順を示す図である。 図３は、本発明に使用する部品を示す図である。 図４は、本発明の施工例の一例を示す図である。 図５は、本発明のブレースの引っ張り強度を示すグラフである。 図６は、本発明のブレースの評価を示すグラフである。 図７は、本発明のブレースの詳細な図である。 図８は、本発明の連結取付部材を示す図である。 図９は、図８の連結取付部材を用いた本発明の実施態様を示す図である。

本発明は、震災などで建築物が損傷を受けた場合に、該建築物を簡便、迅速に補強できるシステムおよび方法である。また、損傷時のみでなく、木造建築の立て方（組立て）の仮補強にも使用できる。

震災が起きて建築物が被害を受けた後、余震によって倒壊することが問題となっている。その際、本格的な補強工事をするには、十分な調査と強度計算をしたうえで補強部材を搬入して工事をする必要がある。しかしながら、余震が数日後に起きた場合には、そのような時間と労力のかかる方法では時期を逸して被害が拡大するおそれがある。そこで、迅速に震災を受けた被害建物を補強する必要がある。また、建築途中で仮補強が必要な場合もある。

本発明は、そのような要求に応えるもので、市販の梱包バンド）、リング、梱包バンド用金物シールやL字型金具等一般に市販されている材料や容易に自作できる部材を用いて、簡便、迅速かつ高い強度で建築物を補強できるものである。例えば、L字型金具（取り付け部材）については、厚み0.6ｍｍ以上の鉄板を15×90～150ｍｍにカットし、ちょうど中央で二つ折りにし、折り曲げた両面に直径４ｍｍの穴を先端から15ｍｍと30ｍｍのところに開けることで制作できる。リング（連結部材）については、径5ｍｍ、内長30ｍｍのリングを使用する。市販のチェーンを切断し利用することもできる（図３参照。各図面の縮尺は揃えていない）。これらのL字金具やリングは一例であり、建築物の補強に使用できる限りサイズは特に制限されない。本発明の補強システムおよび補強方法は、木造建築物に好ましく用いられるが、これに限らず、ブレース設置により強度が増すものであれば特に制限なく用いることができる。

本発明は、梱包バンド（帯状部材）を用いたブレースを利用することで、建築物の強度を補強するものである。梱包バンドとは、荷造りなどに使われるポリプロピレン製のバンドであり、ＰＰバンドともいわれる。図１に記載のように、傾いた家屋１の柱２の間に対角線上にブレースを設置するのが好ましい。設置方法としては、リング４を取り付けたL字型金具５を柱梁接合部、柱土台接合部に近いところに、回転可能に１本の釘またはネジ、ビス等の固定部材により固定する。固定部材は、L字型金具が回転できるように固定できる限り特に制限されない。

次に、連結部材であるリング４に帯状部材、例えば梱包バンド３を通し、帯状部材から50ｃｍ位内側で梱包バンド用金物シール（スポットシール、ＰＰバンド用シール）を用いてかしめ、さらに、もう一度帯状部材３をリング４に通し、50ｃｍ内側の位置（最初にかしめた位置とは別の位置）で３本をまとめてかしめる。これにより、十分な強度（１５０ｋｇ重程度）が得られる。この後、取付部材の回動自在に取り付けた穴より内側の穴に釘またはネジ等を挿入し、建物の柱や梁に固定することが望ましい。

ここでは、帯状部材として梱包バンドを用いているが、同程度かそれ以上の強度が得られる帯状部材であれば材質は特に制限されない。強度としては、１本の梱包バンドで作成するブレースあたり１００ｋｇ重以上、より好ましくは１５０ｋｇ重以上である。

梱包バンドのメーカーは特に限定されないが、好ましくは幅が１００～２００mm、より好ましくは１４０～１６０mm、最も好ましくは１５０mm程度のものが好ましく用いられる。

本発明のブレースは、必ずしも建物全体に設置する必要はなく、例えば、図４のように一部分に設置することができる。例えば、壁量の少ない面を中心に部分的に設置してもよい。本発明のブレースをどこに設置するかは、建物の状況を調査して脆弱な部分に設置するのが好ましい。

図５は、本発明のブレースの強度を示す図である。本発明のブレースは１本（二重）で約１５０ｋｇ重程度であり、例えば、７本を束ねることで１トンの強度が得られる。

本発明のブレースを施工する時間は３人で施工する場合、６時間以内で可能なので、例えば、地震が起きた場合にすぐに施工することで、余震による倒壊を防止し得る。ただし、本発明のブレースは恒久的なものではないので、設置後に調査を行い、本格的に補強するか、建て替えるかを選択するのが好ましい。

また、建築中に簡易に強度を得たい場合にも本発明のブレースを利用することができる。

本発明の補強システムおよび方法は、図６に示すように、各項目で高い数値を示し、バランスのよいシステムおよび方法であることがわかる。

本発明においては、リング付きL字金具をPPバンドの固定手段として用いる以外に、リングとL字金具を一体化した機能を持つ部材を用いてPPバンドを固定してもよい。かかる部材は、取付部材と連結部材を一体化した部材であることから、以下、連結取付部材と呼ぶ。

連結取付部材は、十分な連結強度が得られる限り特に制限はないが、例えば、図８のような、長方形の平板を一部折り曲げた形状が好ましい。折り曲げる角度は、PPバンドを装着でき、家の構造を安定化できる限り特に制限されないが、好ましくは、１０～２０度が好ましい。特に好ましくは１５度である

本発明の連結取付部材は、長方形が好ましいが、それ以外の形状であってもよい。例えば、長方形等の多角形、楕円形またはそれらの組み合わせからなる形状で、一方の端はネジや釘等により、柱など建物側に固定し、他方の端にPPバンドを通す開口部を含む。ネジや釘等により固定する穴は２以上あることが好ましい。最初に回動自在に１点のみで固定し、PPバンドを通し、対角線上にある連結取付部材とつないで、必要な回数PPバンドを通して張力をかけて角度を最適化した後にもう１つの穴で固定することが好ましい（例えば、図９）。
以下に実施例により本発明を説明するが、それらは本発明の１形態を例示するものであって、本発明は実施例により何ら制限されるものではない。

（実施例１）
施工手順
１ 梱包バンド固定用のスポットシールを２つ用意し、あらかじめセロハンテープでその２つを直列に繋ぐ。
２ 取付金具を柱梁接合部、柱土台接合部に近いところにビス（釘でも可）１本で固定する。この際、金物がビスを中心に自由に動くように固定する。
３ 梱包バンド（ＰＰバンド、信越工業製）を梱包バンド用金物シール（昌弘機工製。ＰＰバンド用シール）で固定し、残り一方を対角の金物に通し、最後に梱包バンド用金物シールの残り一方に通し固定する。

より詳細には、図２に記載のように、まず、柱下部にリング付き金物を通したL字金具を取り付ける。L字型金具はリングを通した後、折り曲げて２つの板が、穴が一致するように接触させる。L字金具は釘またはビスなどを１本で固定するようにしてL字金具が回転可能にする。次にリング付き金物に梱包バンドを通し、リング付き金物から50ｃｍ程度の位置でかしめる。かしめる位置はブレースの長さに応じて適宜変更できる。要は、最終的にブレースがきちんと設置できればよい。次にPPバンドを柱の上部に取り付けたＬ字型金具に連結したリングに通し、最初の柱下部のリングの内側から外側にPPバンドを通し、３本をまとめてかしめる。

２つ目のＰＰバンド用シールの通し方の例としては、手前→下部で奥側へ（ここで下部から５０ｃｍ程度の位置で１つ目のＰＰバンド用シールでかしめる）→上部で手前から奥側へ（２つ目のＰＰバンド用シールを通す）→下部で奥側から手前へ→２つ目のＰＰバンド用シールを通す→３重になったＰＰバンドを２つ目のＰＰバンド用シールでかしめる（詳細は図７を参照）。これにより動滑車の原理により通常の締め方よりも強い強度が得られる。

ここで、かしめるには、梱包バンド用金物シール（昌弘機工製）を用い、封緘器（昌弘機工製）を用いてかしめる。全てかしめて固定したあとは、Ｌ字型金具にもう１本釘またはビスを打って固定するのが好ましい。

（実施例２）
実験：梱包バンド（PPバンド）による補強,引張実験
１０００ｋＮ万能試験機による引っ張り試験により、引っ張り強度を測定した。その結果を図４に示す。梱包バンドの張力よりもそれをつなぎとめるスポットシールの摩擦力により、強度が決まることがわかった。 摩擦力の限界は、平均的に1400N（125N/mm²）であり、都合７本束ねると10000Nの引張力があることがわかった。

本発明は、建築業、リフォーム業、震災復興事業などに利用できる。

１ 建物
２ 側壁
３ バンド
４ 連結部材（リング）
５ 取付部材
６ 固定部材
７ スポットシール
８ 連結取付部材
９ 開口部
１０ 固定用穴

Claims (9)

1. 引っ張りブレースを用いる建築物の補強システムであって、
   回動自由に建物に取り付けられた第１の取り付け部材と、
   該第１の取り付け部材に連結されたリングと、
   リングに挿入連結された帯状部材と、
   梱包バンド用金物シールをかしめて帯状部材を固定できる二つの梱包バンド用金物シールと、
   該帯状部材に連結された第２のリングと、
   該リングに連結された、該第１の取り付け部材と同じ壁面の対角線上の位置に回動自由に建物に取り付けられた第２の取り付け部材と、
   を有する、建築物の補強システム。
2. 前記帯状部材が梱包バンドである、請求項１の建築物の補強システム。
3. 前記取り付け部材がL字型金具にリングを角に挟んで折り曲げ加工して得られた板状体である、請求項１または２の建築物の補強システム
4. 前記リングがO金具である、請求項１～３のいずれかに記載の建築物の補強システム。
5. ブレース設置方法であって、
   リングを取り付け部材に連結する工程と、
   該リングが連結された取り付け部材を建物の壁面に対する対角線上の柱にそれぞれ1つずつ回動自在に取り付ける工程と、
   該リングを介して帯状部材を取り付け部材に連結して、梱包バンド用金物シールをかしめて該帯状部材を固定する工程とを有する
   ブレース設置方法。
6. 前記帯状部材が梱包バンドである、請求項５のブレース設置方法。
7. 前記取り付け部材がL字型金具にリングを角に挟んで折り曲げ加工して得られた板状体である請求項５または６のブレース設置方法。
8. 前記リングがO金具である、請求項５～７のいずれかに記載のブレース設置方法。
9. ブレース設置方法であって、
   第１のリング付き取り付け部材を柱の下部に回動自在に固定する工程と、
   該リング付き取り付け部材のリングに帯状部材を手前から奥側へ通して通した端を梱包バンド用金物シールに通してかしめて固定する工程と、
   同じ壁面に対して対角線上にある柱の上部に回動自在に固定された第２のリング付き取り付け部材のリングに帯状部材の反対の端を手前から奥側に通す工程と、
   該帯状部材の反対の端を第１のリング付き取り付け部材のリングに奥側から手前に通す工程と、
   該帯状部材の反対の端を梱包バンド用金物シールに通して該梱包バンド用金物シールをかしめて帯状部材を固定する工程と
   を有する、請求項５～８のいずれか１項に記載のブレース設置方法。