(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱や梁等の部材からなる構造材の枠部に固定される複数の耐震補強金具と、
上記耐震補強金具同士を対角線に接続する筋交い状補強部材とから構成される耐震補強構造において、
上記耐震補強金具は、上記枠部において交差している上記部材に跨がって配置される第一プレートと、
上記第一プレートから立設される複数の軸部と、
複数の上記軸部の各先端部を、上記第一プレートと平行に相互に接続する第二プレートとから構成されていることを特徴とする耐震補強構造。
【請求項２】
上記第二プレートの外面に化粧パネルが固定されている請求項１に記載の耐震補強構造。
【請求項３】
上記第二プレートの外面と上記化粧パネルの内面との間に弾性粘着シートが介設されている請求項１または２に記載の耐震補強構造。
【請求項４】
上記複数の軸部のうちの一つに筋交い状補強部材が架設される請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐震補強構造。
【請求項５】
上記第一プレートに筋交い状補強部材が架設される請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐震補強構造。
【請求項６】
上記軸部の先端および上記第二プレートの少なくともいずれか一方に、上記化粧パネルを固定するための化粧パネル固定部が設けられている請求項２〜５のいずれか１項に記載の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の木造家屋の耐震強度を高めるための耐震補強構造および耐震補強構造に加えて補強構造の見栄えも向上させる耐震補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存の木造家屋に対しその外壁外側から耐震補強を施すようにした耐震補強構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の耐震補強構造は、外壁の角部にある柱や梁等に耐震補強金具を複数固定し、それらの耐震補強金具を連絡するようにしてプレート状補強部材を取り付け、外壁対角線上にある上記プレート状補強部材同士を筋交い状補強部材で締結することにより、耐震強度を高めるように構成されている。上記耐震補強金具は、筋交い状補強部材を固定するためのネジ孔を備えた軸部と、その軸部を柱や梁に安定して固定するための円盤状の鍔部とから構成されており、上記鍔部には複数の固定用孔が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の耐震補強構造では、柱や梁から突出した耐震補強金具の軸部先端に筋交い状補強部材を締結するため、地震発生時には軸部基端部を支点として曲げモーメントが加わりやすく、鍔部が柱や梁から抜けたり、鍔部を固定している柱や梁が座屈する虞がある。
【０００６】
また、従来の耐震補強構造では、耐震補強金具や筋交い状補強部材が、外壁の外側に露出してしまうため、見栄えが悪いという欠点もある。
【０００７】
本発明は以上のような従来の耐震補強構造における課題を考慮してなされたものであり、第一の目的は、耐震補強金具を柱や梁等の構造材と一体化させ、耐震強度を高めることができる耐震補強構造を提供することにあり、第二の目的は耐震強度を高めながら外観の見栄えもよくすることができる耐震補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、柱や梁等の部材からなる構造材の枠部に固定される複数の耐震補強金具と、
上記耐震補強金具同士を対角線に接続する筋交い状補強部材とから構成される耐震補強構造において、
上記耐震補強金具は、上記枠部において交差している上記部材に跨がって配置される第一プレートと、
上記第一プレートから立設される複数の軸部と、
複数の上記軸部の各先端部を、上記第一プレートと平行に相互に接続する第二プレートとから構成されている耐震補強構造である。
【０００９】
本発明において、交差しているとは、柱や梁がＬ字、Ｔ字、または十字に接続されている状態を意味する。
【００１０】
本発明において、上記第二プレートの外面に化粧パネルを固定することができる。
【００１１】
本発明において、上記第二プレートの外面と上記化粧パネルの内面との間に弾性粘着シートを介設すれば、地震時において化粧パネルに発生する波打ち現象を吸収することができる。
【００１２】
本発明において、上記複数の軸部のうちの一つに筋交い状補強部材を架設することができ、また、上記第一プレートに筋交い状補強部材を架設することもできる。
【００１３】
本発明において、上記軸部の先端および上記第二プレートの少なくともいずれか一方に、上記化粧パネルを固定するための化粧パネル固定部を設けることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、耐震補強金具を柱や梁等の構造材と一体化させ、耐震強度を高めることができる。また、化粧パネルを備えた本発明によれば、耐震強度を高めながら外観の見栄えもよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る耐震補強構造の要部側面図である。
【図２】図１の耐震金具の構成を示す斜視図である。
【図３】(ａ)は図２に示す第二プレートの正面図、(ｂ)は側面図である。
【図４】図１に示すハット金物の固定方法を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る耐震金具の配置を示す正面図である。
【図６】(ａ)は図５に示すＬ字形耐震金具を拡大した正面図、(ｂ)はその底面図である。
【図７】(ａ)は図５に示すＴ字形耐震金具を拡大した平面図、(ｂ)はその正面図である。
【図８】化粧パネル下部の固定構造を示す縦側面図である。
【図９】本発明に係る第二の耐震金具の配置を示す正面図である。
【図１０】(ａ)は図９において角部に配置された耐震金具を拡大した正面図、(ｂ)はその側面図である。
【図１１】(ａ)は図９において角部以外に配置された耐震金具を拡大した正面図、(ｂ)はその側面図である。
【図１２】(ａ)は図９に示した鉄筋ブレースの端部構造を示す正面図、(ｂ)はその側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る耐震補強構造を示した要部側面図である。
【００１８】
同図において、耐震補強構造１は、梁２ａや柱２ｂ等の構造材２の角部に固定された耐震金具３と、それらの耐震金具３に架設される鉄筋ブレース（筋交い状補強部材）４と、各耐震金具３を利用して固定される化粧パネル５とから主として構成されている。
【００１９】
上記化粧パネル５はハット金物６を用いて耐震金具３の先端部に固定されるようになっており、化粧パネル５と耐震金具３の先端部との間には弾性粘着シート７が挟み込まれている。
【００２０】
１．耐震補強構造
以下、各部の構成について詳しく説明する。
【００２１】
１．１  耐震金具
図２に示す耐震金具３は、構造材２の角部に配置されるものであり、厚さ３〜５０ｍｍの亜鉛めっき鋼板、亜鉛引き鋼板、ステンレス鋼板、または低炭素鋼材をＬ字形に打ち抜き加工した第一プレート８と、その第一プレート８の各端部８ａ，８ｂおよび角部８ｃにそれぞれ立設された軸部９と、それらの軸部９の上端部に架設された第二プレート１０とから主として構成されている。
【００２２】
第二プレート１０は、上記第一プレート８と同じ材質の厚さ１〜５ｍｍの鋼材を平板状に打ち抜き加工したものからなり、各軸部９の上端面と面一になる状態で各軸部９をＬ字形に接続している。
【００２３】
このように、第一プレート８を柱や梁に対しある範囲にわたって面接触させ、軸部９を介して第一プレート８と第二プレート１０を平行に接続一体化しているため、軸部９の曲げ強度、せん断強度が高められ、それにより、地震の水平力を軸部９に集中させることなく耐震金具３全体に分散させることができるようになっている。
【００２４】
なお、上記耐震金具３は、梁２ｂや柱２ａ等の構造材２によって構成される正方形枠もしくは矩形状枠の角部に配置されるためＬ字形に構成したが、Ｌ字形に限らず、後述するＴ字形のものも含まれる。
【００２５】
また、上記第一プレート８には、その縁部に沿って複数の固定孔８ｄが配列されている。これらの固定孔８ｄは、耐震金具３を構造材２に固定する際に使用するコーチボルト１１（図１参照）を通すために設けられている。
【００２６】
上記軸部９は、第一プレート８の中心線Ｃ１および中心線Ｃ２上に配設されており、第一プレート８に対して溶接され一体化されている。
【００２７】
各軸部９において、その軸方向ほぼ中央には鉄筋ブレース４（図１参照）を１または２つ掛けることができる溝部９ａが周設されている。
【００２８】
また、各軸部９の上端面には、ハット金物６を固定するためのボルト孔９ｂが形成されている。なお、ボルト孔９ｂは上記軸部９に限らず、第二プレート１０に設けることもできる。さらにまた、ボルト孔９ｂを設けず、タッピングスクリューを用いてハット金物６を直接、第二プレート１０の任意の部位に固定することもできる。
【００２９】
第二プレート１０の外側表面には、図３(ａ)の正面図および同図(ｂ)の側面図に示すように凹凸面１０ａが形成されており、化粧パネル５を固定する際に使用される弾性粘着シート７の粘着強度を高めるようになっている。
【００３０】
なお、上記実施形態では第二プレート１０に凹凸面１０ａを形成したが、接着強度を高めることができる形状であれば凹凸面１０ａに限らず、例えば、表面を縞模様にする等、任意の面の形態を採用することができる。
【００３１】
１．２  鉄筋ブレース
図１において、鉄筋ブレース４の各端部にはフック部４ａが設けられており、これらのフック部４ａを、対角線に配置されている上記耐震金具３の溝部９ａに係合させ、ターンバックル４ｂを回転させることにより、耐震金具３および耐震金具２０（図５参照）にテンションを付加するようになっている。
【００３２】
なお、フック部４ａに代えて後述するブラケット４ｄ（図１２参照）を使用することもできる。
【００３３】
１．３  化粧パネル
化粧パネル５は、発泡セメントパネルを厚さ８〜３０ｍｍに成形した基板５ａと、その基板５ａの表面に接着剤を用いて積層された厚さ３〜１０ｍｍ、好ましくは３〜６ｍｍの薄い表面板５ｂとから構成されている。
【００３４】
上記基板５ａは、例えば、補強繊維と多数の気泡を分散状態で含有する多孔質成形体から構成することができ、その多孔質成形体は、例えば、セメント、水、補強繊維及び起泡剤をプレフォームした泡を混練した混練物をセメント用成形型内に充填し、養生固化することで成形することができる。
【００３５】
上記セメントの種類としては特に限定されず、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等、各種セメントを使用できる。これらのなかでも、生産性、強度等の点から早強ポルトランドセメントが好ましい。
【００３６】
また、セメントと水との配合割合は、セメント１００質量部に対して水が２０〜１００質量部、更には２０〜５０質量部の範囲が好ましい。
【００３７】
上記補強繊維としては、ポリビニルアルコール繊維（ビニロン）、ポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維、アラミド繊維、炭素繊維、鋼繊維、ガラス繊維等が挙げられる。これらの繊維のなかでも、ビニロン繊維は耐久性が高く、しかもセメントとの親和性に優れるので好ましい。
【００３８】
補強繊維の繊維長は特に限定されないが、４〜３５ｍｍの範囲が好ましい。補強繊維の繊維長が４ｍｍ未満では補強効果が不足する傾向がみられる。補強繊維の繊維長が長い方が補強効果の点では有利であるが、その一方で、繊維長が長くなるほど分散性が低下して偏在する傾向にあり、また、補強方向の均等性が失われてパネル強度をかえって低下させる場合もある。また、補強繊維の太さは特に限定されない、１０μｍ〜１００μｍのものを使用することができる。
【００３９】
上記補強繊維の配合量は、セメント１００質量部に対して０．５〜５質量部とすることが好ましい。補強繊維の配合量のより好ましい範囲は、セメント１００質量部に対して０．５〜３質量部である。
【００４０】
また、上記基板５ａは、上記したセメント、水、補強繊維および起泡剤をプレフォームした泡を混練し、セメント用成形型に充填して使用目的に応じた大きさの板状に成形するか、又はそれより大きなブロック状に成形した後、養生することで、気泡を含んだセメントミルクを、セメントと水との水和反応により硬化させ、補強繊維と多数の気泡を分散状態で含有する軽量な多孔質成形体を得ることができる。
【００４１】
発泡セメントからなる基板５ａの具体的な製造法の一例を挙げると、セメントに水及び減水剤を混合し、これに補強繊維を加えて混練する。一方、起泡剤に空気を導入し、所定の倍率、例えば１０〜３０倍程度にプレフォームする。この起泡剤をプレフォームした泡を、前記混練物に加えて混練する。なお、混練の途中で混練物の比重を適宜測定し、目標値に近づけるよう、起泡剤をプレフォームした泡を更に追加して混練してもよい。
【００４２】
このセメント混練物を、例えば、金属製の耐圧成形型に充填し、例えば６００ｍｍ（幅）×１８００ｍｍ（長さ）×１１ｍｍ（厚）の板状に成形し、これを養生、固化させる。これにより、セメントが固化した多孔質成形体からなり成形体中に分散した補強繊維の絡み合いにより補強された発泡セメントからなる基板５ａが得られる。
【００４３】
また、上記表面板５ｂとしては各種石材を用いることができ、例えば花崗岩、閃緑岩、ハンレイ岩などの御影石や、大理石等が挙げられる。また、合成樹脂板や化粧紙であってもよい。
【００４４】
１．４  ハット金物
図４はハット金物６による固定方法を示す斜視図である。
【００４５】
同図において、ハット金物６の底板部６ａには貫通孔６ｂが設けられており、この貫通孔６ｂと軸部９の上端面９ｃに形成されているボルト孔（雌ねじ）９ｂとを対向させ、ボルト１２をボルト孔９ｂに螺合させ締め付けることにより、軸部９にハット金物６が固定される。
【００４６】
それにより、隣接する二枚の化粧パネル５の対向縁部は、ハット金物６に形成されている把持部６ｃ，６ｃによって把持され確実に固定される。なお、図１において、１６は化粧キャップを示している。
【００４７】
なお、図４ではハット金物６の固定方法を説明するため、上記ハット金物６を切断してその一部分を示しているが、ハット金物６は、梁の全長に設けられている。
【００４８】
このように、ハット金物６を梁の全長にわたって設けることにより、化粧パネル５の位置調整が容易に行え、化粧パネル５を安定して設置することができるようになっている。
【００４９】
なお、第二プレート１０の幅方向長さと、把持部６ｃ両端までのハット金物６の長さを等しくすることが好ましい。それにより、把持面積が拡張され化粧パネル５を安定して固定することができる。
【００５０】
上記軸部９の先端面９ｃおよびボルト孔９ｂ、上記第二プレート１０とその第二プレート１０に設けられたボルト孔９ｂは、化粧パネル５を固定するための化粧パネル固定部として機能する。
【００５１】
１．５  弾性粘着シート
図１において、第二プレート１０と化粧パネル５との間には厚さ１〜５ｍｍの弾性粘着シート７が挟み込まれている。この弾性粘着シート７は、アクリルフォーム、ウレタンフォーム、ポリオレフィン系樹脂フォーム、ポリエステル系フォーム等から構成されており、震発生時において化粧パネル５に発生する波打ち現象を吸収するために設けられている。
【００５２】
また、弾性粘着シート７は、架橋ゴム等を含むゴム製シート、不織布およびこれに類するもの（例えば竹繊維）等から構成することもできる。
【００５３】
２．耐震金具の配置
図５は各耐震金具の配置を示した正面図である。
【００５４】
同図において、柱２ｂ、梁２ａおよびコンクリート基礎に固定された土台２ｃによって壁面には窓枠状の構造材２が構成されている。
【００５５】
構造材２がＬ字形に交わる角部（Ａ部、Ｃ部、Ｄ部およびＦ部）には上記したＬ字形の耐震金具３が固定され、一方、構造材２がＴ字形に交わる交差部（Ｂ部およびＥ部）には、後述するＴ字形の耐震金具２０が固定される。
【００５６】
Ｌ字形の耐震金具３およびＴ字形の耐震金具２０を、構造材２の部材交差部に配置することにより、既存の柱、梁等の耐力を高め、ねばり強さを向上させることができる。
【００５７】
また、耐震補強構造に使用される耐震金具３、２０および鉄筋ブレース４は、一人の作業者で運搬できる程度に軽量であるため施工性にも優れている。
【００５８】
２．１  Ｌ形耐震金具
図６(ａ)は図５のＡ部に設けられたＬ字形の耐震金具３の拡大図であり、図６(ｂ)はその底面図である。ただし、説明を簡単にするため構造材２および化粧パネル５は省略している。
【００５９】
両図において、構造部材２（図１参照）に対し複数のコーチボルト１１を用いて耐震金具３が固定されている。
【００６０】
耐震金具３の角部に配置されている軸部９には鉄筋ブレース４の一方のフック部４ａが掛止されており、他方のフック部は図７に示すＴ字形の耐震金具２０に掛止されている。
【００６１】
２．２  Ｔ字形耐震金具
詳しくは、図７に示すＴ字形の耐震金具２０は図５のＥ部に固定されたものであり、同図(ａ)は平面図、同図(ｂ)は正面図を示している。
【００６２】
両図において、耐震金具２０の第一プレート２１はＴ字形をなしており、複数のコーチボルト１１を用いて構造材２に固定されている。軸部９も第一プレート２１に沿ってＴ字形に配置されており、各軸部９は第二プレート１０によって接続されている。
【００６３】
第一プレート２１の交差部に配置されている軸部９は、図５のＡ部に配置されている耐震金具３の軸部９と鉄筋ブレース４を介して接続されている。また、上記軸部９は、さらに図５のＣ部に配置されている耐震金具３の軸部９に対しても鉄筋ブレース４′を介して接続されている。
【００６４】
３．化粧パネル下部の固定構造
図８は化粧パネル５下部の固定構造を示したものである。
【００６５】
同図において、耐震金具３にはコ字状金具３０が固定される。コ字状金具３０は、耐震金具３の先端部から垂下される内側縦板部３０ａとその内側縦板部３０ａから水平方向に延設される受け板部３０ｂとその受け板部３０ｂからさらに上向きに延設される外側縦板部３０ｃから構成されており、内側縦板部３０ａと外側縦板部３０ｃとの間の隙間に外装５の下端部５ｃを挿入するようになっている。
【００６６】
また、上記下端部５ｃと上記内側縦板部３０ａとの間には弾性粘着シート７が介装されている。
【００６７】
４．第二の耐震金具
図９は第二の耐震金具の配置を示した正面図である。
【００６８】
なお、同図において図５と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
構造材２がＬ字形に交わる角部（Ｇ部、Ｊ部、Ｋ部およびＮ部）には第二の耐震金具としての耐震金具４０が固定され、構造材２がＴ字形に交わる交差部（Ｈ部、Ｉ部、Ｌ部およびＭ部）には同じく第二の耐震金具としての耐震金具５０が固定される。
【００７０】
なお、図示しないが、耐震金具４０および５０には上述したハット金物６が水平方向に架設され、上述した固定方法と同じ固定方法によって化粧パネル５が固定されるようになっている。
【００７１】
４．１  耐震金具４０
図１０(ａ)は上記耐震金具４０の拡大正面図であり、図１０(ｂ)はその側面図である。
【００７２】
両図において、耐震金具４０は直角三角形状の第一プレート４１と、その第一プレート４１上に配置された３本の軸部４２と、それらの軸部４２の先端部をＬ字形に接続する第二プレート４３とを有し、これらは溶接によって一体化されている。
【００７３】
第一プレート４１には複数の固定孔４１ａがＬ字形に配設されており、上述したコーチボルト１１を介して柱や梁に固定することができるようになっている。
【００７４】
第一プレート４１の斜辺４１ｂ近傍に設けられた貫通孔４１ｃは、鉄筋ブレースが掛止されるボルトを挿通するための孔である。
【００７５】
４．２  耐震金具５０
図１１(ａ)は上記耐震金具５０の拡大正面図であり、同図(ｂ)はその側面図である。
【００７６】
両図において、耐震金具５０は二等辺三角形状の第一プレート５１と、その第一プレート５１上に配置された４本の軸部５２と、それらの軸部５２の上端部をＴ字形に接続する第二プレート５３とを有し、これらは溶接によって一体化されている。
【００７７】
第一プレート５１には複数の固定孔５１ａがＴ字形に配設されており、コーチボルト１１を介して柱や梁に固定することができるようになっている。
【００７８】
第一プレート５１の斜辺５１ｂ近傍に設けられた貫通孔５１ｃは、鉄筋ブレースが掛止されるボルトを挿通するための孔である。
【００７９】
図９において、例えば、Ｇ部の第一耐震金具４０およびＬ部の第二耐震金具５０に設けられている貫通孔４１ｃおよび５１ｃにそれぞれボルトを通し、それら各ボルトに鉄筋ブレースの各端部を掛止してナットで固定し、図示しないターンバックルでテンションを調整するようになっている。
【００８０】
図１２(ａ)は図９に示した鉄筋ブレース４の端部を示した正面図、同図(ｂ)はその側面図である。
【００８１】
両図に示す鉄筋ブレース４は、鉄筋端部に溶接された連結金具４ｃと、第一耐震金具または第二耐震金具の貫通孔４１ｃまたは５１ｃに装着されたボルト４４から垂下されるブラケット４ｄとを有し、上記連結金具４ｃと上記ブラケット４ｄは連結ボルト４ｅを介して接続されるようになっている。
【００８２】
上記構成を有する第一耐震金具４０、第二耐震金具５０を使用すれば、それら耐震金具を固定した後に、鉄筋ブレースを取り付けることができるため、施工が簡単になるという利点がある。
【符号の説明】
【００８３】
１    耐震補強構造
２    構造部材
２ａ    梁
２ｂ    柱
３    耐震金具
４    鉄筋ブレース（筋交い状補強部材）
４ａ  フック部
４ｂ  ターンバックル
５    化粧パネル
５ａ  基板
５ｂ  表面板
６    ハット金物
７    弾性粘着シート
８    第一プレート
８ａ，８ｂ  端部
８ｃ  角部
８ｄ  固定孔
９    軸部
９ａ  溝部
９ｂ  ボルト孔
１０    第二プレート
１０ａ  凹凸面
１１    コーチボルト
１２    ボルト
【図１】
0005539803.tif 000002
【図３】
0005539803.tif 000003
【図４】
0005539803.tif 000004
【図６】
0005539803.tif 000005
【図７】
0005539803.tif 000006
【図９】
0005539803.tif 000007
【図１２】
0005539803.tif 000008
【図２】
0005539803.tif 000009
【図５】
0005539803.tif 000010
【図８】
0005539803.tif 000011
【図１０】
0005539803.tif 000012
【図１１】
0005539803.tif 000013