(57)【要約】【課題】壁材を取り外さずに開口を設けることのできる壁の開口補強構造および開口補強方法を提供する。【解決手段】壁１２に設けられた開口１４と、この開口１４を補強するために設けられた補強材１６とを備える壁の開口補強構造１０であって、補強材１６は、開口１４の上縁および下縁において壁１２の表裏両面でそれぞれ横方向に延設された横材２０と、壁１２の表裏両面における開口１４の上縁の横材２０どうし、開口１４の下縁の横材２０どうしをそれぞれ壁１２を挟んで連結する連結材２２とからなるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁に設けられた開口と、この開口を補強するために設けられた補強材とを備える壁の開口補強構造であって、
補強材は、開口の上縁および下縁において壁の表裏両面でそれぞれ横方向に延設された横材と、壁の表裏両面における開口の上縁の横材どうし、開口の下縁の横材どうしをそれぞれ壁を挟んで連結する連結材とからなることを特徴とする壁の開口補強構造。
【請求項２】
横材は鋼材からなり、連結材はこの鋼材に設けた挿通孔と壁を貫通する貫通孔とに挿通固定されるボルトと、このボルトに締結されるナットとからなることを特徴とする請求項１に記載の壁の開口補強構造。
【請求項３】
壁に設けられる開口を補強する壁の開口補強方法であって、
開口の上縁および下縁となる位置において壁の表裏両面でそれぞれ横方向に横材を延設するステップと、
壁の表裏両面における開口の上縁となる位置の横材どうし、開口の下縁となる位置の横材どうしをそれぞれ壁を挟んで連結材で連結するステップと、
壁に開口を設けるステップとを備えることを特徴とする壁の開口補強方法。
【請求項４】
横材は鋼材からなり、連結材はこの鋼材に設けた挿通孔と壁を貫通する貫通孔とに挿通固定されるボルトと、このボルトに締結されるナットとからなることを特徴とする請求項３に記載の壁の開口補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建物内部などの既存壁に開口を設置する場合に好適な壁の開口補強構造および開口補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場等の建物内部でレイアウト変更をする場合に、既存の乾式壁材に対して窓や出入口などの開口を設ける必要が生じることがある。通常、このような開口の周囲には枠組み鉄骨などの補強材を設け、開口を補強している（例えば、特許文献１を参照）。開口の周囲に枠組み鉄骨などの補強材を設けるためには、壁材を一旦取り外して、開口の周囲に補強材を設ける補強工事を行い、その後、開口の周囲に壁材を設置することになる。
【０００３】
しかし、このような工事は、階高の大きな工場等の建物ではかなり難度の高い工事となり、その工事期間については建物内部の使用に制限が生じるおそれがある。特に、建物が工場の場合には稼働率に影響を与えるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０７１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、壁材を取り外すことなく、壁材に開口および補強材を設けることのできる技術が求められていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、壁材を取り外さずに開口を設けることのできる壁の開口補強構造および開口補強方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】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る壁の開口補強構造は、壁に設けられた開口と、この開口を補強するために設けられた補強材とを備える壁の開口補強構造であって、補強材は、開口の上縁および下縁において壁の表裏両面でそれぞれ横方向に延設された横材と、壁の表裏両面における開口の上縁の横材どうし、開口の下縁の横材どうしをそれぞれ壁を挟んで連結する連結材とからなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る他の壁の開口補強構造は、上述した発明において、横材は鋼材からなり、連結材はこの鋼材に設けた挿通孔と壁を貫通する貫通孔とに挿通固定されるボルトと、このボルトに締結されるナットとからなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る壁の開口補強方法は、壁に設けられる開口を補強する壁の開口補強方法であって、開口の上縁および下縁となる位置において壁の表裏両面でそれぞれ横方向に横材を延設するステップと、壁の表裏両面における開口の上縁となる位置の横材どうし、開口の下縁となる位置の横材どうしをそれぞれ壁を挟んで連結材で連結するステップと、壁に開口を設けるステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他の壁の開口補強方法は、上述した発明において、横材は鋼材からなり、連結材はこの鋼材に設けた挿通孔と壁を貫通する貫通孔とに挿通固定されるボルトと、このボルトに締結されるナットとからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る壁の開口補強構造によれば、壁に設けられた開口と、この開口を補強するために設けられた補強材とを備える壁の開口補強構造であって、補強材は、開口の上縁および下縁において壁の表裏両面でそれぞれ横方向に延設された横材と、壁の表裏両面における開口の上縁の横材どうし、開口の下縁の横材どうしをそれぞれ壁を挟んで連結する連結材とからなるので、壁を構成している壁材を取り外さずに、壁材に対して開口および補強材を設けることができるという効果を奏する。
【００１２】
また、本発明に係る他の壁の開口補強構造によれば、横材は鋼材からなり、連結材はこの鋼材に設けた挿通孔と壁を貫通する貫通孔とに挿通固定されるボルトと、このボルトに締結されるナットとからなるので、簡単かつ低コストで施工することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明に係る壁の開口補強方法によれば、壁に設けられる開口を補強する壁の開口補強方法であって、開口の上縁および下縁となる位置において壁の表裏両面でそれぞれ横方向に横材を延設するステップと、壁の表裏両面における開口の上縁となる位置の横材どうし、開口の下縁となる位置の横材どうしをそれぞれ壁を挟んで連結材で連結するステップと、壁に開口を設けるステップとを備えるので、壁を構成している壁材を取り外さずに、壁材に対して開口および補強材を設けることができるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係る他の壁の開口補強方法によれば、横材は鋼材からなり、連結材はこの鋼材に設けた挿通孔と壁を貫通する貫通孔とに挿通固定されるボルトと、このボルトに締結されるナットとからなるので、簡単かつ低コストで施工することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係る壁の開口補強構造および開口補強方法の実施の形態を示す正面図であり、（１）は常時の場合、（２）は地震時の場合である。
【図２】図２は、図１（１）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１（１）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る壁の開口補強構造および開口補強方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
（壁の開口補強構造）
まず、本発明に係る壁の開口補強構造の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１（１）に示すように、本発明に係る壁の開口補強構造１０は、既設の壁１２に新設する窓などの開口１４と、この開口１４を補強するための補強材１６とを備える。
【００１９】
壁１２は、工場などの建物内部に既存する仕切り壁であり、上下に長い長四角板状の壁材１８を左右方向に複数枚連設して構成されている。ここで、本発明の壁１２は建物内部の既存の仕切り壁に限定するものではなく、新設の仕切り壁であってもよいし、風圧を受けない場所に設けられる既存あるいは新築の外壁であってもよい。また、壁材１８としては、押し出し成形セメント板（ＥＣＰ）、軽量気泡コンクリート板（ＡＬＣ）、穴あきＰＣ板（例えばスパンクリート（登録商標））など）の壁材を想定している。また、この壁材１枚あたりの寸法としては、例えば高さ４６００ｍｍ、横幅６００ｍｍ、厚さ６０ｍｍ程度を想定している。
【００２０】
開口１４は、横に並んだ３枚の壁材１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのうち中央に位置する壁材１８Ｂの上下方向やや上方の部位に設けられる矩形状のものである。開口１４の横幅は中央の壁材１８Ｂの幅と同じである。この開口１４は、壁材１８に補強材１６を設置した後で設けてもよいし、補強材１６を設置する前に設けてもよい。
【００２１】
補強材１６は、断面Ｌ字形状のＬ形鋼からなる横材２０（鋼材）と、ボルト２２（連結材）とにより構成される。
図２は図１（１）のＡ−Ａ断面図、図３はＢ−Ｂ断面図である。これらの図に示すように、横材２０は、開口１４の上縁のやや上方と下縁のやや下方において、横に並んだ３枚の壁材１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを跨ぐ態様で、それぞれ横方向に延設される。この横材２０は、壁材１８の表面２４と裏面２６にそれぞれ設けられる。横材２０の２つのフランジのうち一方は壁材１８の表面２４および裏面２６に当接するように配置され、他方は開口１４に近い側において壁材１８から外方向に突き出るように配置される。
【００２２】
図１（１）および図２に示すように、ボルト２２は、開口１４の上縁の横材２０どうし、開口１４の下縁の横材２０どうしをそれぞれ壁材１８を挟んで連結している。より具体的には、横材２０の左右端部は、中央の壁材１８Ｂの左右の壁材１８Ａ、１８Ｃの左右縁近くにそれぞれ位置している。ボルト２２は、左右の壁材１８Ａ、１８Ｃの各左右方向略中央であって横材２０に対応する位置に設けられる。
【００２３】
一方、図２に示すように、壁材１８Ａ、１８Ｃには、それぞれ表裏方向に貫通する貫通孔２８が設けられている。他方、横材２０には、この貫通孔２８に対応する位置に挿通孔３０が設けられている。横材２０に設ける挿通孔３０は、水平方向に必要な動きができるような形状としている。貫通孔２８、挿通孔３０はボルト２２の径よりも若干大径のルーズ孔である。ボルト２２はこれら貫通孔２８と挿通孔３０とに通され、ボルト２２の両端部に螺合したナット３２により左右の壁材１８Ａ、１８Ｃに締結固定される。つまり横材２０は左右のボルト２２を介して左右の壁材１８Ａ、１８Ｃに固定される。なお、ナット３２と横材２０の間にはスプリングワッシャー３４が介装される。また、横材２０の一方のフランジは、プレート３６を挟んで壁材１８Ａ、１８Ｃの表面２４、裏面２６に設置される。
【００２４】
図３に示すように、開口１４の上縁および下縁において、壁材１８Ｂに固定されたＺ金物３８にて横材２０を挟むことで、横材２０に挟まれる壁材１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは、常に一体となって挙動する。より具体的には、このＺ金物３８は、壁材１８Ｂの表面との間に隙間４０を形成して、開口１４に近づく向きに突出する係合片４２を有している。この隙間４０には、横材２０のフランジが挿入配置される。Ｚ金物３８の基部４４にはボルト取付穴４６が穿設されている。Ｚ金物３８は、ボルト取付穴４６に挿通したボルト４８が、壁材１８Ｂの内部の中空部５０に配置したプレートナット５２に螺合することで壁材１８Ｂに固定される。このＺ金物３８は、例えば中央の壁材１８Ｂの幅方向に間隔をあけて２つ取り付けられる。
【００２５】
本実施の形態では、このような構成を採用することにより、壁１２を構成している壁材１８を取り外さずに、壁材１８に対して開口１４および補強材１６を設けることができる。また、このような構成は、火気を使用せずに簡単かつ低コストで施工することができる。さらに、本発明は従来のように壁材の取り外しや枠組み鉄骨工事を要しないので、大幅な工期短縮を図ることが可能となるとともに、従来よりも作業安全性を高めることができる。また、従来のように既存の壁材の取替や枠組み鉄骨を要しないので、資材を節約することができる。
【００２６】
ここで、上記の構成の地震時の壁１２の挙動について補足説明する。
地震発生時に地震力が壁１２に作用すると、図１（２）に示すように壁材１８はロッキング変形する。開口１４がある壁材１８Ｂの地震力は、隣り合う壁材１８Ａ、１８Ｃによって負担される。このとき、図１（１）のＰ部分が回転中心になり、中央の壁材１８Ｂの上部は若干上方に上がる。また、このロッキングにより左右のボルト２２間の距離は変わるが、左右のボルト２２の高さは変形前と同じ高さを維持する。つまり、ボルト２２を壁材１８の左右方向略中央に配置することで、２本のボルト２２の高さ位置は同じに保たれる。したがって、本実施の形態によれば、地震時に壁材１８がロッキング変形する動きを妨げない。
【００２７】
なお、上記の実施の形態においては、補強材１６の横材２０がＬ形鋼で構成される場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えばＬ形鋼の代わりに他の種類の形鋼などを用いて横材２０を構成してもよく、このようにしても上記構成と同様の作用効果を奏することができる。
【００２８】
また、横材２０の左右両側をボルト２２で壁材１８に固定する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、これに加えて、またはこれに代えて、これ以外の場所に配置したボルトで横材２０を壁材１８に固定してもよい。このようにしても上記構成と同様の作用効果を奏することができる。また、Ｚ金物３８を壁材１８Ｂの幅方向両側に設ける場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、これに加えて、またはこれに代えて、これ以外の場所にＺ金物３８を配置してもよい。このようにしても上記構成と同様の作用効果を奏することができる。また、開口１４の幅は壁材１枚の幅に限るものではなく、壁材数枚にわたる幅の場合でも同様の作用効果を奏することができる。
【００２９】
（壁の開口補強方法）
次に、本発明に係る壁の開口補強方法の実施の形態について説明する。
【００３０】
本発明に係る壁の開口補強方法は、図１（１）に示すような既設の壁１２に新設される開口１４を補強する方法であって、開口１４の上縁および下縁となる位置において壁１２の表裏両面でそれぞれ横方向に横材２０を延設するステップと、開口１４の上縁となる位置の横材２０どうし、開口１４の下縁となる位置の横材２０どうしをそれぞれ壁１２を挟んでボルト２２で連結するステップと、壁１２に開口１４を設けるステップとを備える。
【００３１】
ここで、壁１２（壁材１８）、開口１４、横材２０、ボルト２２（補強材１６）は、本発明に係る壁の開口補強構造１０の各構成要素に対応するものである。
【００３２】
上述したように、開口１４は、壁材１８に横材２０、ボルト２２（補強材１６）を設置した後で設けてもよいし、補強材１６を設置する前に設けてもよい。
【００３３】
本実施の形態によれば、壁１２を構成している壁材１８を取り外さずに、壁材１８に対して開口１４および補強材１６を設けることができ、上記の壁の開口補強構造１０と同様の作用効果を奏することができる。
【００３４】
以上説明したように、本発明に係る壁の開口補強構造によれば、壁に設けられた開口と、この開口を補強するために設けられた補強材とを備える壁の開口補強構造であって、補強材は、開口の上縁および下縁において壁の表裏両面でそれぞれ横方向に延設された横材と、壁の表裏両面における開口の上縁の横材どうし、開口の下縁の横材どうしをそれぞれ壁を挟んで連結する連結材とからなるので、壁を構成している壁材を取り外さずに、壁材に対して開口および補強材を設けることができる。
【００３５】
また、本発明に係る他の壁の開口補強構造によれば、横材は鋼材からなり、連結材はこの鋼材に設けた挿通孔と壁を貫通する貫通孔とに挿通固定されるボルトと、このボルトに締結されるナットとからなるので、簡単かつ低コストで施工することができる。
【００３６】
また、本発明に係る壁の開口補強方法によれば、壁に設けられる開口を補強する壁の開口補強方法であって、開口の上縁および下縁となる位置において壁の表裏両面でそれぞれ横方向に横材を延設するステップと、壁の表裏両面における開口の上縁となる位置の横材どうし、開口の下縁となる位置の横材どうしをそれぞれ壁を挟んで連結材で連結するステップと、壁に開口を設けるステップとを備えるので、壁を構成している壁材を取り外さずに、壁材に対して開口および補強材を設けることができる。
【００３７】
また、本発明に係る他の壁の開口補強方法によれば、横材は鋼材からなり、連結材はこの鋼材に設けた挿通孔と壁を貫通する貫通孔とに挿通固定されるボルトと、このボルトに締結されるナットとからなるので、簡単かつ低コストで施工することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明に係る壁の開口補強構造および開口補強方法は、例えば建物内部などに既存する壁に開口を設ける場合に有用であり、特に、壁材を取り外さずに開口を設けるのに適している。
【符号の説明】
【００３９】
１０  壁の開口補強構造
１２  壁
１４  開口
１６  補強材
１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ  壁材
２０  横材（鋼材、補強材）
２２  ボルト（連結材、補強材）
２４  表面
２６  裏面
２８  貫通孔
３０  挿通孔
３２  ナット
３４  スプリングワッシャー
３６  プレート
３８  Ｚ金物
４０  隙間
４２  係合片
４４  基部
４６  ボルト取付穴
４８  ボルト
５０  中空部
５２  プレートナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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