(57)【要約】【課題】例えば、震度７クラスの大地震にも耐えられるように、補強板材の引っ張り強度を１０トン以上にすることができる木造建築物の耐震強化金物を提供すると共に、補強板材に対して限界のある木材であっても、これの耐震補強を十分に行うことができる木造建築物の耐震強化構法を提供する。【解決手段】本発明に係る木造建築物の耐震強化金物は、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯状の補強板材によって形成する。また、本発明に係る木造建築物の耐震強化構法は、木造建築物全体の内側または外側に対し、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯状の補強板材を、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状または数段鉢巻状に着設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯状の補強板材によって形成したことを特徴とする木造建築物の耐震強化金物。
【請求項２】
補強板材は、厚さが０．２７ｍｍ以上で１．００ｍｍ以下の耐震耐火性を有する鋼製材料に、厚さが０．１９ｍｍ以上で３．１５ｍｍ以下のアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る請求項１に記載の木造建築物の耐震強化金物。
【請求項３】
木造建築物全体の内側または外側に対し、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯状の補強板材を、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状または数段鉢巻状に着設させることを特徴とした木造建築物の耐震強化構法。
【請求項４】
補強板材は、母屋木、間柱、垂木、桟木、野地板、支柱、間柱、通し柱、胴差し材、桁材、梁材等に対して巻き込むようにしてから釘、ビス等の止着材により固着させる請求項３に記載の木造建築物の耐震強化構法。
【請求項５】
木造建築物全体の内側または外側に対し、予め帯状加工されたアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状または数段鉢巻状に張設した後に、木造建築物と共に止金部材を包み込み着設させることを特徴とした木造建築物の耐震強化構法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般の木造住宅・テラスハウス等やその他の木造建築物の耐震強化金物と耐震強化構法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における、木造建築物の耐震強化構法として、特許文献１に示すように、大地震等による家屋の倒壊を最小限にくい止めることができ、また、簡易な構造で低コストでもって耐震構築できる技術が、本出願人自身により提供されている。
【特許文献１】特開平１１−９３２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の耐震強化金物を構成する補強板材は、耐震耐火性を有する金属製材料のみにより形成されているため、引っ張り試験機による最大荷重検査において約２トン程度までの強度が得られているが、１０トン以上の強度は得られなかった。
【０００４】
また、従来の耐震強化金物は、それ自体にある程度の強度があるものの、木造建築物を構成する木材自体が、この耐震強化金物を構成する補強板材に対して限界があり、震度７クラスの大地震に対して十分に耐えきれないのが現状である。
【０００５】
そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、例えば、震度７クラスの大地震にも耐えられるように、補強板材の引っ張り強度を１０トン以上にすることができる木造建築物の耐震強化金物を提供すると共に、補強板材に対して限界のある木材であっても、これの耐震補強を十分に行うことができる木造建築物の耐震強化構法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る木造建築物の耐震強化金物においては、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯状の補強板材によって形成したことにより、上述した課題を解決した。
【０００７】
また、補強板材は、厚さが０．２７ｍｍ以上で１．００ｍｍ以下の耐震耐火性を有する鋼製材料に、厚さが０．１９ｍｍ以上で３．１５ｍｍ以下のアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成ることで、同じく上述した課題を解決した。
【０００８】
一方、本発明に係る木造建築物の耐震強化構法においては、木造建築物全体の内側または外側に対し、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯状の補強板材を、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状または数段鉢巻状に着設させることで、同じく上述した課題を解決した。
【０００９】
また、補強板材は、母屋木、間柱、垂木、桟木、野地板、支柱、間柱、通し柱、胴差し材、桁材、梁材等に対して巻き込むようにしてから釘、ビス等の止着材により固着させることにより、同じく上述した課題を解決した。
【００１０】
また、木造建築物全体の内側または外側に対し、予め帯状加工されたアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状または数段鉢巻状に張設した後に、木造建築物と共に止金部材を包み込み着設させることで、同じく上述した課題を解決した。
【００１１】
以上のように構成された本発明に係る木造建築物の耐震強化金物と耐震強化構法において、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る補強板材は、鋼製材料の強度と、アラミド繊維もしくはポリエステル繊維の強度とが相俟って、引っ張り強度を約１０トン以上に増強させる。
【００１２】
また、本発明に係る木造建築物の耐震強化構法において、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状または数段鉢巻状に着設させた、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る補強板材は、木造建築物の構造体と一体となって、鋼製材料の強度と、アラミド繊維もしくはポリエステル繊維の強度との相俟った補強部となり、当該木造建築物に働く外部からの剪断力、捻力、応力等の倒壊作用力に対する耐震耐力強度を付与している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上のように構成されているために、例えば、震度７クラスの大地震にも耐えられるように、補強板材の引っ張り強度を１０トン以上にすることができる。また、補強板材に対して限界のある木材であっても、これの耐震補強を十分に行うことができる。
【００１４】
これは、本発明に係る木造建築物の耐震強化金物が、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯状の補強板材によって形成したからであり、これにより、鋼製材料の強度と、アラミド繊維もしくはポリエステル繊維の強度とが相俟って、補強板材に対し約１０トン以上の引っ張り強度を付与することが可能となった。
【００１５】
その結果、例えば、幅４０ｍｍの補強板材では、引っ張り強度が、長さ１メートル当たり保証耐力を４０トン以上とすることができる。
【００１６】
また、補強板材は、厚さが０．２７ｍｍ以上で１．００ｍｍ以下の耐震耐火性を有する鋼製材料に、厚さが０．１９ｍｍ以上で３．１５ｍｍ以下のアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成るので、全体的に薄肉厚の軽量な耐震強化金物を容易且つ安価に作製することができ、しかも、木造建築物に対する着設施工を容易にしている。
【００１７】
一方、本発明に係る木造建築物の耐震強化構法が、木造建築物全体の内側または外側に対し、鋼製材料にアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯状の補強板材を、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状または数段鉢巻状に着設させるので、鋼製材料の強度と、アラミド繊維もしくはポリエステル繊維等による補強用合成繊維の強度との相俟った補強部によって、当該木造建築物に働く外部からの剪断力、捻力、応力等の倒壊作用力に対する耐震耐力強度を付与している。
【００１８】
また、補強板材は、母屋木、間柱、垂木、桟木、野地板、支柱、間柱、通し柱、胴差し材、桁材、梁材等に対して巻き込むようにしてから釘、ビス等の止着材により固着させるので、補強板材に対して限界のある木材であっても、これの耐震補強を十分に行うことができる。
【００１９】
さらに、木造建築物全体の内側または外側に対し、予め帯状加工されたアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維を、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状または数段鉢巻状に張設した後に、木造建築物と共に止金部材を包み込み着設させるので、アラミド繊維もしくはポリエステル繊維等による、補強用合成繊維の高強度で且つ高弾性によって、当該木造建築物に働く外部からの剪断力、捻力、応力等の倒壊作用力や直下型大地震による大きな横揺れに対し、木造建築物全体でこのような振動を吸収することができる。
【００２０】
その結果、外部からの倒壊作用力や大きな横揺れに対し、木造建築物が直接影響を受けることが無くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。本発明は、例えば、一般の木造住宅・テラスハウス等・その他の木造建築物１に適用される、木造建築物１の耐震強化金物と耐震強化構法に関するものである。
【００２２】
この木造建築物１は、図１に示すように、布基礎、ベタ基礎、独立基礎等の基礎２上に基礎パッキン３を介して土台梁材４が区画状に架設され、この土台梁材４に軸組立設されて仕切られた支柱５、間柱６、通し柱７、桁材８等を介して建築物周囲に躯体壁材が構築され、躯体壁材上方へ延設した前記通し柱７に横架軸組された桁材８の上には陸梁が組み込まれるものである。
【００２３】
そして、支柱５、通し柱７、土台梁材４、桁材８によって仕切られた矩形状の開口面には、当該桁材８位置側で互いに交差するように斜向配置させた筋交１０が軸組される。さらに、支柱５、通し柱７、土台梁材４、桁材８それぞれの軸組部分の側面には、当該軸組部分を跨ぐようにしてＶ字形の耐震金物１１が、強力接着剤や釘、ビス等の止着材９により着設されるものである。
【００２４】
また、上記した支柱５、間柱６、通し柱７、桁材８、さらには不図示の母屋木、垂木、桟木、野地板、胴差し材、梁材等に対して、鋼製材料Ｐにアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の高強度で高弾性率を有する補強用合成繊維Ｑを張り合わせて成る薄片帯状の補強板材１２を巻き込むようにしてから、釘、ビス等の止着材９により固着させるものである。
【００２５】
具体的には、支柱５と通し柱７との間には、鋼製材料Ｐにアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維Ｑを張り合わせて成る薄片帯状の補強板材１２を、例えば、前記筋交１０と斜向交差するようにして着設されるものである。
【００２６】
補強用合成繊維Ｑであるアラミド繊維は、主鎖に芳香族環をもつ高強度で高弾性率を有するポリアミドであり、芳香族ジアミンとジカルボン酸クロリドとを界面重縮合もしくは低温溶液重縮合させて合成されるものである。このアラミド繊維を一方向もしくは二方向、あるいは、メッシュ状等に編んだシートに形成したり、さらには、予めシート状のアラミド繊維を樹脂で含浸させたＦＲＰ成形板とした所謂アラミドプレキャストを形成する等して使用する。
【００２７】
尚、前記Ｖ字形の耐震金物１１としては、アラミド繊維を組紐状に編み、樹脂を含浸・硬化させてロッド状に形成したものをＶ字形に成形したものとしても良い。
【００２８】
また、他の補強用合成繊維Ｑであるポリエステル繊維は、テレフタル酸とエチレングリコールとの重縮合物であり、商品名がポリエステルフィラメントと称される微黄色長繊維の外観を呈し、１．３５〜１．４０（２０℃）の比重、約２５５℃の融点、約７５℃のガラス転移点を有するものである。
【００２９】
この補強板材１２の具体的な構成としては、図２に示すように、例えば、厚さが０．２７ｍｍ以上で１．００ｍｍ以下の耐震耐火性を有する金属製材料、または、異種の金属製樹脂積層材料を２層以上に重ね合わせたパネル合板等の鋼製材料Ｐに、厚さが０．１９ｍｍ以上で３．１５ｍｍ以下のアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維Ｑを、例えば、強力接着剤により張り合わせて成り、例えば、幅員が約１０ｃｍ〜１ｍ、長さが約１０ｃｍ〜３０ｍまでの薄片帯状に形成してある。そして、これを支柱５、通し柱７、土台梁材４、桁材８によって仕切られた矩形状の開口面において、縦横交差状または左右斜向交差状または無差別交差状に着設させるものである。
【００３０】
また、補強板材１２の他の具体的な構成としては、図３（ａ）に示すように、補強用合成繊維Ｑに対し、部分的に複数の鋼製材料Ｐを張設したり、図３（ｂ）に示すように、鋼製材料Ｐに対し、補強用合成繊維Ｑを、厚み約０．１９３ｃｍ〜３．１５ｃｍ程度に全面張とした構成としても良い。
【００３１】
次に、以上のように構成された本発明の最良の形態について、使用の一例を説明する。まず、図１に示すように、補強板材１２の着設施工に際し、この補強板材１２の一端部分を、土台梁材４の下側に巻き込ませてから、当該一端部分を、例えば、強力接着剤、釘、ビス等の止着材１９により固着させると共に、補強板材１２の他端部分を、通し柱７の側面に巻き込ませてから、当該他端部分を、例えば、強力接着剤、釘、ビス等の止着材９により固着させる。こうすることで、土台梁材４と支柱５との軸組部分、筋交１０の一部、間柱６の一部、桁材８と通し柱７との軸組部分それぞれを、タスキ掛け状に覆うようにして配置する。
【００３２】
さらに、桁材８上に組み込まれた陸梁から斜向状に組み付けした合掌を介して棟木と母屋木を架設し、その上に交差状に垂木を並列配置させて成る合掌屋根部材の内側面または外側面に、前記した補強板材１２を巻き込むように着設しても良い。
【００３３】
また、このような着設施工に使用される補強板材１２として、図３（ａ）に示すような補強用合成繊維Ｑに対し、部分的に複数の鋼製材料Ｐを張設した補強板材１２を使用することもできる。この場合には、補強用合成繊維Ｑ上での鋼製材料Ｐの位置が、土台梁材４と支柱５との軸組部分、筋交１０の一部、間柱６の一部、桁材８と通し柱７との軸組部分のそれぞれの位置に対応させる。こうすることで、各軸組部分の間に補強用合成繊維Ｑが張設されるものとなって遊びを持たせることができ、木造建築物１全体に外部応力が働いた場合に、これが元の形に復帰するのが早くなる。
【００３４】
尚、本実施の形態では、鋼製材料Ｐに、アラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維Ｑを、例えば、強力接着剤等によって張り合わせて構成した補強板材１２を使用しているが、このような補強板材１２を使用する替わりに、上記したような施工時において、予め帯状に加工されたアラミド繊維もしくはポリエステル繊維等の補強用合成繊維Ｑのみを、建材に対して最初に強力接着剤を介して張設しておいてから、その両端部分もしくは交差部分を建材ごと止金部材１３で強力接着剤を介して包み込んで、さらにステンレスビスまたは釘等の止着材９で固定するものとしても良い。
【００３５】
この補強用合成繊維Ｑの具体的な使用例としては、例えば、図４に示すように、筋交１０と互いに交差するようにして２つの補強用合成繊維Ｑをタスキ掛けの如く左右斜向交差状に配設し、その両端側を支柱５、土台梁材４、桁材８に強力接着剤を介して巻き込んでから、その上から、例えば、厚さが０．３ｍｍ〜２ｍｍ、幅が５０ｍｍ、長さが６００ｍｍ程度のステンレス鋼板による止金部材１３で強力接着剤を介して包み込んで、さらにステンレスビスまたは釘等の止着材９でもって固定する。また、補強用合成繊維Ｑ同士が互いに交差する部分は、支柱５と共に止金部材１３で強力接着剤を介して包み込んでから、ステンレスビスまたは釘等の止着材９でもって固定する。
【００３６】
さらに、新築やリフォームの際には、前記した補強板材１２もしくは補強用合成繊維Ｑの施工範囲を、土台梁材４から基礎部分にまで延長してアンカーまたは強力接着剤等の止着材９により固着すれば、木造建築物１の家部分と基礎２とが一体化して建物全体が強化される。
【００３７】
また、図５に示すように、例えば、基礎２、基礎２に軸組されている土台梁材４、２階梁材４Ａ、桁材８、桁材８上に組み込まれた陸梁等の組付後の建物の周囲全体を、補強板材１２によって四方から鉢巻状に巻き込むようにして取り付けても良い。このように木造建築物１に対し、複数の補強板材１２を数段鉢巻状に着設することで、特に外部からの剪断力、捻力、応力等の倒壊作用力に対して、脆い軸組部分に対する耐震耐力強度の強化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、例えば、震度７クラスの大地震にも耐えられるように、補強板材の引っ張り強度を１０トン以上にすることができる木造建築物の耐震強化金物を提供すると共に、補強板材に対して限界のある木材であっても、これの耐震補強を十分に行うことができる木造建築物の耐震強化構として、種々の構造の木造建築物に、広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】木造建築物における補強板材の使用状態の一例を示す正面図である。
【図２】補強板材の構成を示す斜視図である。
【図３】補強板材の他の構成を示すもので、（ａ）は補強用合成繊維に対して部分的に複数の鋼製材料を張設した状態の平面図、（ｂ）は鋼製材料に補強用合成繊維を全面張とした状態の平面図である。
【図４】木造建築物における補強板材の他の使用状態を示す正面図である。
【図５】木造建築物における補強板材の他の使用状態の概略を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｐ…鋼製材料                Ｑ…補強用合成繊維
１…木造建築物              ２…基礎
３…基礎パッキン            ４…土台梁材
４Ａ…２階梁材
５…支柱                    ６…間柱
７…通し柱                  ８…桁材
９…止着材                １０…筋交
１１…耐震金物              １２…補強板材
１３…止金部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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