(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筋交いの端部に固定される筋交い側金物と、構造材に固定される構造材側金物と、該筋交い側金物及び該構造材側金物間に介在された弾性体又は粘弾性体とからなる筋交い金物であって、
前記筋交い側金物は、前記筋交いの側面に当接固定される板状の筋交い当接部を有し、前記構造材側金物は、該筋交い当接部と相対向する板状の筋交い固定部を有し、前記弾性体又は粘弾性体は、片面を該筋交い当接部に固定され、他面を該筋交い固定部に固定されており、
前記筋交い当接部に固定用孔が形成され、前記筋交い固定部に該固定用孔より大径の挿通孔が形成され、該挿通孔を介して、該筋交い当接部の固定用孔にネジ等の固定用部材を挿入可能になされていることを特徴とする筋交い金物。
【請求項２】
前記筋交い側金物と前記構造材側金物とが、前記弾性体又は前記粘弾性体を介して一体化されている請求項１記載の筋交い金物。
【請求項３】
木造家屋における互いに平行な一対の横架材間に、筋交いを配設してなる木造家屋の制震構造であって、
前記筋交いの少なくとも一方の端部を、前記横架材に、請求項１記載の筋交い金物を介して、該端部と該横架材との間に所定の隙間が形成されるように固定し、且つ地震時の揺れが所定の大きさを超えた場合に、該端部が該横架材に当接するようにしたことを特徴とする木造家屋の制震構造。
【請求項４】
前記筋交いの前記端部を、前記両横架材と垂直な鉛直材に、前記筋交い金物を介して該端部と該鉛直材との間に所定の隙間が形成されるように固定し、且つ地震時の揺れが所定の大きさを超えた場合に、該端部が該鉛直材に当接するようにした請求項３記載の木造家屋の制震構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筋交い金物及び木造家屋の制震構造に関し、詳しくは、従来技術の延長線上で施工することができ、簡便且つ低コストに木造家屋の制震化を図ることのできる、筋交い金物及び木造家屋の制震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
鉄筋コンクリート造や鉄骨造の建物においては、積層ゴム支承を用いた免震構造や、各種の制震構造が開発されている。
しかし、これらの免震・制震構造を、木造家屋に適用することは現実的ではない。即ち、これらの免震・制震構造は、その構造が大掛かりであったり、施工に技術を要することなどから、木造家屋に適用するには、費用や技術的な面で解決しなければならない課題が多い。
【０００３】
近年、木造家屋への適用を目的とする制震構造が提案されているが、その施工には、新たな技術や知識等が必要であり、木造家屋に関する従来技術の延長線上では対応できない。従来技術の延長線上で施工できるか否かは、木造家屋への適用の可否を決定する大きな要因となっており、従来、現実に木造家屋に適用されたものは非常に少ない。
【０００４】
本発明は、斯かる事情に基づいてなされたもので、本発明の目的は、木造家屋に関する従来技術の延長線上で施工することができ、簡便に且つ低コストに木造家屋の制震化することのできる筋交い金物及び木造家屋の制震構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筋交いの端部に固定される筋交い側金物と、構造材に固定される構造材側金物と、該筋交い側金物及び該構造材側金物間に介在された弾性体又は粘弾性体とからなる筋交い金物であって、前記筋交い側金物は、前記筋交いの側面に当接固定される板状の筋交い当接部を有し、前記構造材側金物は、該筋交い当接部と相対向する板状の筋交い固定部を有し、前記弾性体又は粘弾性体は、片面を該筋交い当接部に固定され、他面を該筋交い固定部に固定されており、前記筋交い当接部に固定用孔が形成され、前記筋交い固定部に該固定用孔より大径の挿通孔が形成され、該挿通孔を介して、該筋交い当接部の固定用孔にネジ等の固定用部材を挿入可能になされていることを特徴とする筋交い金物を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【０００６】
本発明は、木造家屋における互いに平行な一対の横架材間に、筋交いを配設してなる木造家屋の制震構造において、前記筋交いの少なくとも一方の端部を、前記横架材に、弾性体又は粘弾性体を用いた前記の制震機能付きの筋交い金物を介して、該端部と該横架材との間に所定の隙間が形成されるように固定し、且つ地震時の揺れが所定の大きさを超えた場合に、該端部が該横架材に当接するようにしたことを特徴とする木造家屋の制震構造を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
先ず、本発明の筋交い金物の一実施形態について説明する。
本発明の筋交い金物の一実施形態である筋交い金物１は、図１及び２に示すように、筋交い２０の端部２０ａに固定される筋交い側金物２と、構造材３０に固定される構造材側金物３と、該筋交い側金物２及び該構造材側金物３間に介在された弾性体又は粘弾性体４とからなる。
【０００８】
筋交い側金物２は、筋交い２０の側面に当接される板状の筋交い当接部２１からなる。筋交い当接部２１は、厚さ２．３〜４ｍｍ程度の金属プレートからなる。
筋交い当接部２１は、筋交い金物１を構造材３０Ａ，３０Ｂに固定した状態において、両構造材３０Ａ，３０Ｂとの間に所定の隙間が形成されるようになされている。尚、図１中において、構造材側金物３上に示した一点鎖線Ｌは、筋交い当接部２１の輪郭を、該筋交い当接部２１の面に垂直に該構造材側金物３に投影して示した線である。
【０００９】
構造材側金物３は、筋交い当接部２１と相対向する板状の筋交い固定部３１と、それぞれ構造材に当接固定される第１当接固定部３２及び第２当接固定部３３とからなり、筋交い固定部３１、第１当接固定部３２及び第２当接固定部３３は、筋交い側金物２と同程度の厚みを有する所定形状の金属プレートを、互いに垂直をなすように、折曲して形成されている。
【００１０】
弾性体又は粘弾性体４は、所定の肉厚を有する板状をなしており、片面を該筋交い当接部２１に接着剤を介して固定され、他面を該筋交い固定部３１に接着剤を介して固定されている。弾性体又は粘弾性体４は、その輪郭が筋交い当接部２１の形状と同形状をなしている。
本実施形態の筋交い金物１においては、筋交い当接部２１と筋交い固定部３１とが弾性体又は粘弾性体４を介して一体化されている。そのため、他のボルト等や他の金具等を一体化のために用いる必要がない。
【００１１】
弾性体及び粘弾性体は、地震時における振動を吸収する振動吸収材として機能し、弾性体及び粘弾性体としては、従来、免震装置や制震装置に用いられている各種のものを用いることができる。
弾性体又は粘弾性体４は、その両側に位置する筋交い当接部２１と筋交い固定部３１との間の位置ズレにより変形し、その変形によって、地震時における運動エネルギーを吸収する。
【００１２】
弾性体としては、高分子材料からなる弾性体が好ましく、合成ゴム、特に高減衰ゴムからなることが好ましい。また、金属板が介在する積層ゴムであっても良い。
粘弾性体とは、弾性及び粘性を示す物質をいい、固体でありながら測定にかかる粘性を示すものや液体でありながら弾性を示すものである。また、変形ひずみに対しては、急には戻らず弾性余効を示し、有限時間の緩和現象が見られる。
粘弾性体としては、シリコン系、ゴム系、ジエン系、アクリル系、エポキシ系等の高分子材料からなるものが好ましい。
【００１３】
本実施形態の筋交い金物１によれば、従来の筋交い金物と同様にして、筋交い２０を構造材３０に固定することができる。
即ち、筋交い金物１における第１及び第２当接固定部３２，３３には、それぞれ複数個の固定用孔（図示せず）が形成されており、これらの固定用孔に、それぞれネジ等の固定用部材５Ａを挿通することにより、両当接固定部３２，３３を構造材に面接固定することができるようになっている。
【００１４】
また、筋交い当接部２１には複数の固定用孔２２が形成され、該筋交い固定部３１における筋交い当接部２１の各固定用孔２２に対向する位置には、固定用孔２２よりも大径の挿通孔３４が形成されており、該挿通孔３４を介して、該筋交い当接部の固定用孔２２にネジ等の固定用部材５Ｂを挿入可能となっている。
このため、本筋交い金物１は、筋交い固定部３１側からの操作により、筋交い２０に固定することができる。固定用部材５Ａ，５Ｂは、従来の筋交い金物の固定に用いられているものが好ましく、例えばビスや釘が好ましい。
【００１５】
尚、本実施形態では、弾性体又は粘弾性体４における筋交い当接部２１の各固定用孔２２に対向する位置には、筋交い当接部２１の固定用孔２２にネジ等の固定用部材５Ｂを挿入するための挿通孔４１が形成されている。また、第１当接固定部３２、第２当接固定部３３及び筋交い当接部２１の固定用孔は、何れも同径に形成されている。
【００１６】
本実施形態の筋交い金物１によれば、従来の筋交い金物とほぼ同様に使用することができる上に、弾性体又は粘弾性体により地震時における振動を減衰でき、、簡便に且つ低コストに木造家屋の制震化を図ることができる。
【００１７】
次に、本発明の木造家屋の制震構造の一実施形態について説明する。
図１〜４には、本実施形態の木造家屋の制震構造が示されている。
本実施形態の木造家屋の制震構造は、図３に示すように、木造家屋における互いに平行な一対の横架材３０Ａ，３０Ａ間に、筋交い２０を配設してなる。尚、図３は、家屋に揺れが生じ、両鉛直材３０Ｂ，３０Ｂに傾きが生じた状態を示してある。図３中の一点鎖線Ｒは、傾く前の鉛直材３０Ｂの側面の位置を示している。
【００１８】
一対の横架材３０Ａ，３０Ａは、相対向配置され、一対の鉛直材３０Ｂ，３０Ｂと組み合わされ、該鉛直材３０Ｂ，３０Ｂと共に耐力壁形成用の矩形状の枠体（周囲を四本の構造材に囲まれた枠状の構造）を形成している。
両横架材３０Ａ，３０Ａ間には、一対の筋交い２０，２０が各々の中央部において交叉されＸ字状になすように、配設されている。
【００１９】
両筋交い２０，２０の各端部２０ａは、図１に示すように、横架材３０Ａと鉛直材３０Ｂとの接合部における該横架材３０Ａ及び該鉛直材３０Ｂに、上述した筋交い金物１、即ち弾性体又は粘弾性体４を用いた制震機能付きの筋交い金物１を介して固定されている。
【００２０】
両筋交い２０，２０の各端部２０ａは、図４（ａ）に示すように、各端部２０ａと横架材３０Ａとの間及び各端部２０ａと鉛直材３０Ｂとの間に、それぞれ所定の隙間Ｐ，Ｑが形成されるように固定されている。より具体的には、筋交い２０の各端部２０ａにおける水平端面２３と横架材３０Ａの上面又は下面３５との間には、所定の隙間Ｐが形成され、筋交い２０の各端部２０ａにおける鉛直端面２４と鉛直材３０Ｂの一側面３６との間には、所定の隙間Ｑが形成されている。尚、各隙間Ｐ，Ｑの幅は、小地震の際には、各隙間を維持し、大地震の際には、各隙間がなくなるような幅であれば良い。
【００２１】
本実施形態の制震構造によれば、筋交いの端部２０ａと構造材３０Ａ，３０Ｂとの間に隙間が形成されているため、比較的小さい地震に場合には、各筋交い金物１の制震（振動吸収）機能が発現され、建物の振動が抑制される。
一方、大きな地震が発生し、地震時の揺れが所定の大きさを超えた場合には、筋交いの端部２０ａが横架材３０Ａ及び鉛直材３０Ｂに当接する。これにより、筋交いが、その圧縮強度により圧縮力に抵抗し、建物の倒壊を防止する。
【００２２】
本実施形態の木造家屋の制震構造によれば、上述の構成を有するので、比較的小さい地震においては制震効果が発現され、比較的大きな地震においては、筋交いによる耐震効果が発現される。従って、地震時における木造家屋の損傷や倒壊及び家屋内の家財等の損傷を効果的に防止することができる。
また、本実施形態の木造家屋の制震構造は、構造も簡単であり施工も容易である。
更に、本実施形態の木造家屋の制震構造と、従来の筋交い金物により筋交いを固定した従来の筋交いの固定構造とを併せて木造家屋に適用した場合には、従来の筋かいと本制震構造における筋交いとが時間差を持って耐震効果を発揮するため、建物の終局常態の耐震性を向上させることができる。
【００２３】
以上、本発明の筋交い金物及び木造家屋の制震構造の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。
例えば、筋交い側金物２は、筋交い当接部２１以外の部分、例えば筋交い２０の他の側面に当接する部分や、筋交い２０を貫通する部分、筋交い２０に打ち込まれる部分等を有するものであっても良い。
また、構造材側金物３は、鉛直材及び横架材の入隅部以外に固定されるものであっても良い。例えば、第１及び第２当接固定部３２，３３と筋交い固定部３１とが同一平面を形成しており、両当接固定部３２，３３を横架材３０Ａ及び鉛直材３０Ｂの側面に側方から固定するものであっても良い。
また、筋交い側金物２と構造材側金物３とが、両者間にずれを許容するように、ボルト等や他の金具等を用いて、一体化されていても良い。
【００２４】
また、本発明の木造家屋の制震構造における筋交いは、一本でも良く、制震機能付きの筋交い金物により固定される端部は、一方の端部のみであっても良い。
また、制震機能付きの筋交い金物により固定される端部は、時間差をもって横架材と鉛直材とに当接しても良いし、横架材のみに当接するようにしても良い。
更に、本発明の筋交い金物及び木造家屋の制震構造における各部の形状や寸法等は、それぞれの趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更できることは言うまでもない。尚、本発明は、特に木造住宅の制震化に適している。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、木造家屋に関する従来技術の延長線上で施工することができ、簡便に且つ低コストに木造家屋を制震化することのできる筋交い金物及び木造家屋の制震構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る筋交い金物及び木造家屋の制震構造の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【図３】本発明の木造家屋の制震構造の一実施形態を示す模式図で、地震時における揺れが所定の大きさを超えて、一方の筋交いの両端部が構造材に当接した状態を示す図である。
【図４】本発明の木造家屋の制震構造の一実施形態の作用を説明するための図で、図４（ａ）は、平常時における筋交いの端部の状態を示し、図４（ｂ）は、大地震時に筋交いの端部が構造材に当接した状態を示す図である。
【符号の説明】
１  筋交い金物
２  筋交い側金物
３  構造材側金物
４  弾性体又は粘弾性体
５  固定用部材
２０  筋交い
３０  構造材
３０Ａ  横架材
３０Ｂ  鉛直材
Ｐ，Ｑ  所定の隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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