(57)【要約】      （修正有）【課題】建築物及び建造物に対する押圧力や引張力（伸長力）、特に水平荷重に対する補強を強化した補強構造を提供する。【解決手段】補強構造は、複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材を、湾曲面を対向させて該板状金属部材間に空間部を形成して該複数の板状金属部材の両端を締結し、該空間部にダンパー部材を備えた構成からなる補強部材３０を、相対する柱部材１０と横架材２０とで形成される空間に、柱部材１０と横架材２０とが接合する角部の一方から対向する他方の角部間に連結部材３０１を介して架け渡して配設したことを特徴とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
建築物及び建造物を構成する構造部材間に架け渡して建築物及び建造物の補強を行う補強構造であって、複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材を、湾曲面を対向させて該板状金属部材間に空間部を形成して該複数の板状金属部材の両端を締結し、該空間部にダンパー部材を備えた構成からなる補強部材を、相対する柱部材と横架材とで形成される空間に、柱部材と横架材とが接合する角部の一方から対向する他方の角部間に連結部材を介して架け渡して配設したことを特徴とする補強構造。
【請求項２】
建築物及び建造物を構成する構造部材間に架け渡して建築物及び建造物の補強を行う補強構造であって、複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材を、湾曲面を対向させて該板状金属部材間に空間部を形成して該複数の板状金属部材の両端を締結し、該空間部にダンパー部材を備えた構成からなる補強部材を、相対する柱部材と横架材とで形成される空間に、柱部材と横架材とが接合する角部の一方の横架材から対向する他方の角部の横架材間に連結部材を介して架け渡して配設したことを特徴とする補強構造。
【請求項３】
前記補強部材における複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材間で形成される空間部に備えられたダンパー部材が、異なる形状の金属部材を組合わせて構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の補強構造。
【請求項４】
前記異なる形状の金属部材の組合わせが、断面形状がＳ字形状と半円形形状の部材で構成されていることを特徴とする請求項３記載の補強構造。
【請求項５】
前記補強部材における複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材間で形成される空間部に、異なる形状の金属部材を組合わせて構成される前記ダンパー部材を備え、前記空間部に合成樹脂発泡成形体が充填されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の補強構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、建築物及び建造物の補強構造に関し、詳しくは、制震性及び耐震性が強化された建築物及び建造物の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物における柱部材、土台、梁等の横架材等の木造枠組工法建築物の構造部材、鉄骨建築物における柱構造部材や横架材の鉄骨等の構造部材において、これらの構造部材が相互に接合する構造部材間に、筋交いや火打ち梁やフレーズなどの補強部材を架け渡した補強構造が知られている。また一方の構造部材から他方の構造部材間に、構造部材間の接合部を跨いで板バネからなる補強部材を架け渡して補強する補強構造が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、一方の構造材の途中から他方の構造材の途中に、複数のバネ鋼で構成される重ね板バネが架け渡されて構造材間に取り付けられると共に重ね板バネの動きを拘束するダンパーを構造材間に設け、さらに該重ね板バネ及びダンパーを囲むように合成樹脂発泡体が配置されている構成の補強部材及び該補強部材による補強構造が示されている。
特許文献２には、複数の板バネで構成される空間部に板バネ同士に連結し耐力を付与する金属部材が設けられた補強部材を、建築物の構造部材同士の接合部を跨いで一方の構造部材から他方の構造部材に架け渡して補強する補強構造が示されている。
特許文献３には、複数の板バネで構成される空間部に板バネ同士に連結するダンパー部材または／および合成樹脂発泡体を設けた補強部材を、構造部材同士の接合部を跨いで、一方の構造部材から他方の構造部材（柱部材と横架材）に架け渡して補強する補強構造、さらに補強部材と隣接する構造部材とで囲まれる空間部に合成樹脂発泡体を充填した補強構造が開示されている。
特許文献４には、複数の板バネで構成される空間部に、板バネ同士に連結する、形状の異なる補助金属部材を設けた構造からなる補助部材を構造部材同士の接合部を跨いで、一方の構造部材から他方の構造部材（柱部材と横架材）に架け渡して補強する補強構造が開示されている。
特許文献５には、Ｌ字状に折曲した第1金具と該金具の折曲基端部を補強する補助部材と、第1金具の両端との固定部を有し且つ中央部にクッションラウンドを形成した第２金具とで構成される補強部材を、構造部材同士の接合部に沿って双方の構造部材に取付け補強することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９２２６号公報
【特許文献２】特開２００５−３５０９３７号公報
【特許文献３】特公表ＷＯ２００４／０５１０１５号公報
【特許文献４】特開２００８−８８６４１号公報
【特許文献５】特開２００１−２００５９０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献に記載の補強構造は、構造部材が相互に接合する構造部材間に筋交いやフレーズ、火打梁等を設ける補強方法に比べると、地震や台風等による建築物にかかる強度の振動、揺れなどの負荷（応力）に対し、そのエネルギーを吸収し、振動や揺れを速やかに減衰する耐震性、制震性に優れている。
上記特許文献に記載の補強構造は、いずれも建築物の構造部材が相互に接合する接合部を跨いで双方の構造部材に取付けて補強する補強構造である。このような構造部材の接合部を跨いで補強する方法による補強構造では、特に建築物の水平方向の荷重（応力）に対する補強効果が必ずしも十分でないことがあった。
本考案者は、建築物及び建造物の補強構造における補強部材の構造部材への取付け方法についてさらなる検討を重ね、本考案を為した。
すなわち、本考案は建築物及び建造物に対する押圧力や引張力（伸長力）、特に水平荷重に対する補強を強化した補強構造を提供するものである。
なお、本明細書において「建築物及び建造物」を単に「建築物」または「建造物」と記すこともある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は、［１］建築物及び建造物を構成する構造部材間に架け渡して建築物及び建造物の補強を行う補強構造であって、複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材を、湾曲面を対向させて該板状金属部材間に空間部を形成して該複数の板状金属部材の両端を締結し、該空間部にダンパー部材を備えた構成からなる補強部材を、相対する柱部材と横架材とで形成される空間に、柱部材と横架材とが接合する角部の一方から対向する他方の角部間に連結部材を介して架け渡して配設したことを特徴とする補強構造に関する。
【０００７】
［２］また、建築物及び建造物を構成する構造部材間に架け渡して建築物及び建造物の補強を行う補強構造であって、複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材を、湾曲面を対向させて該板状金属部材間に空間部を形成して該複数の板状金属部材の両端を締結し、該空間部にダンパー部材を備えた構成からなる補強部材を、相対する柱部材と横架材とで形成される空間に、柱部材と横架材とが接合する角部の一方の横架材から対向する他方の角部の横架材間に連結部材を介して架け渡して配設したことを特徴とする補強構造に関する。
【０００８】
［３］前記補強部材における複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材間で形成される空間部に備えられたダンパー部材が、異なる形状の金属部材を組合わせて構成されている前記［１］または［２］に記載の補強構造。
【０００９】
［４］前記異なる形状の複数の金属部材の組合わせが、断面形状がＳ字形状と半円形形状の部材で構成されている前記［３］記載の補強構造。
【００１０】
［５］前記補強部材における複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材間で形成される空間部に、異なる形状の金属部材を組合わせて構成される前記ダンパー部材を備え、前記空間部に合成樹脂発泡成形体が充填されている［１］〜［４］の何れかに記載の補強構造、を要旨とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の補強構造は、地震や台風などの強風等による過度の荷重による建築物および建造物への押圧力や引張力（伸長力）などの負荷エネルギーを吸収し、速やかに減衰し、建築物の変形や揺れを抑制し、耐震性、制震性に優れている。特に建築物に対する水平方向に荷重（負荷）がかかったとき、横架材のズレの変形を抑え元の状態に復元する復元力に優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の補強構造の実施態様の一例を示す側面図である。
【図２】本考案の補強構造の他の実施態様の一例を示す側面図である。
【図３】本考案における補強部材及び補強部材の連結部材との固定状態を示す図１の部分拡大図を示す。
【図４】本考案における補強部材及び補強部材の連結部材との固定状態を示す図２の部分拡大図を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案による補強構造は、建築物の構造部材間（柱部材と土台、梁等の横架材）で形成される空間、すなわち、相互に相対する柱部材および横架材で形成される空間に、隣り合う構造部材である柱部材と横架材が接合または交差する角部の一方から、該角部に対向する他方の角部に、補強部材を架け渡して建築物にかかる押圧力や引張力（伸長力）に対する応力を吸収し、構造部材の変形や歪、就中、横架材の歪（ズレ）を抑え、元の状態に復元することができるように構成された補強構造である。本明細書において前記「角部」とは構造部材同士の所謂接合部に限定されず、隅部とも呼ばれる構造部材同士の接合または交差部分およびその近傍を含む範囲をいう。また「柱部材」は特に断らない限り柱、間柱、縦胴縁等を含めた総称として記載する。
【００１４】
本考案の補強構造に用いられる前記補強部材は、複数の湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材の湾曲面を対向させて該板状金属部材間に空間部を形成して、該板状金属部材の両端を締結し、該空間部にダンパー部材を備えた構成からなる。
【００１５】
本考案の実施態様について、図面を参照して具体的に説明する。
本考案の補強構造は建築物における相互に相対する柱部材および土台、梁等の横架材の構造部材間で形成される空間に、隣り合う構造部材（柱部材と横架材）が接合する角部の一方から対向する他方の角部に亘って、特定の構成からなる補強部材が構造部材との連結部材を介して架け渡されて配設されている。
図１は本考案の補強構造の実施態様の一例を示す側面図を示し、図２は別の実施態様の一例を示す側面図を示す。図３は本考案における補強部材及び補強部材の連結部材との固定状態を示す図１の部分拡大図を示す。
図４は本考案における補強部材及び補強部材の連結部材との固定状態を示す図２の部分拡大図を示す。
【００１６】
図１の実施態様は鉄骨構造の建築物における補強構造の一具体例を示し、図２の実施態様は木造構造の建築物における補強構造の一具体例を示す。
すなわち、相互に相対する柱部材１０、１０と横架材２０、２０とで形成される空間に、補強部材３０が、構造部材との連結部材３０１を介して、柱部材１０と横架材２０とが接合する角部の一方から、対向する他方の角部に、架け渡されて配設されている。該補強部材３０は、その両端の固定部４１でそれぞれ構造部材との連結部材３０１の一端に固定されており、該連結部材３０１の他端を、柱部材と横架材とが接合する接合部（角部）に設けられた固定部４０に固定されている。
【００１７】
本考案における補強部材は、建築物の構造部材に加わる押圧力及び引張力（伸長力）を吸収可能な、湾曲形状を有する複数のバネ鋼からなる板状金属部材３１、３２を、湾曲面を対向させて該板状金属部材間に空間部を形成して該複数の板状金属部材の両端が締結されている。該空間部には形状が異なる金属部材（金属板）を適宜組合わせて構成したダンパー部材を備えた構成からなる。
【００１８】
前記ダンパー部材は、具体的には、例えば、図３に示すように、断面形状が半円形状の金属部材３１１とＳ字形状の金属部材３１２及び小さな半円形状の金属部材３１２を組合わせ、前記の湾曲形状の板状金属部材３１、３２間に形成された空間部において、湾曲形状の板状金属部材３１及び３２の中央部で前記板状金属部材と接して取付け具６０（例えば、ボルトナット）で固定されている。前記半円形状金属部材３１１とＳ字形状金属部材３１２及び小さな半円形状金属部材３１３は、具体的には半円形形状を外側にＳ字形状と小さな半円形状を重ねて前記湾曲状金属部材に固定される。Ｓ字形状の金属部材３１２と小さな半円形の金属部材３１３は、小さな半円形金属部材がＳ字形状の湾曲部に接して装着されて組合わされ、Ｓ字形状の金属部材と符号６１で示す部分で固定されている。
又、図４に示す態様は、ダンパー部材がＳ字形状の金属部材３１２と、小さな半円形形状の金属部材３１３との組合わせであり、さら前記湾曲形状の板状金属部材３１、３２間に形成された空間部に、合成樹脂発泡成形体３１４が充填された別の態様を示す。補強部材３０は、その両端に設けられた連結部４１で、それぞれ前記連結部材３０１とボルトナット等の取付け具４１１により固定される。
【００１９】
本考案に使用される補強部材３０を構成する湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材３１、３２を、湾曲面を対向させて該板状金属部材間に形成された空間部に配置されるダンパー部材として前記半円形形状の金属部材に替えて、断面の形状が円形状の金属部材を、Ｓ字形状の金属部材と組合わせて使用することができる。このダンパー部材として機能する金属部材は、塑性変形し得る一般の鋼鈑や軟鉄が使用される。これらダンパー部材を構成する金属部材の幅や厚みはバネ鋼からなる金属部材の幅や厚み、補強部材の大きさ等により、また適用される建築物の構造（鉄骨構造又は木造構造）によっても適宜選択される。
【００２０】
また本考案に使用される補強部材３０を構成する湾曲形状を有するバネ鋼からなる板状金属部材３１、３２の湾曲面を対向させて該板状金属部材間に形成された空間部には、前記ダンパー部材に加えて合成樹脂発泡成形体を配置することができる（図２、図４）。合成樹脂発泡成形体を板状金属部材３１、３２間の空間部に配置するとことにより、補強部材にその両端方向に伸びる引張力、即ち、該板状金属部材間に形成された空間部が狭まる方向の負荷がかかったとき、そのエネルギーを吸収し、ダンパー部材の圧縮強度に抗する力を補完する機能を有する。
【００２１】
前記合成樹脂発泡成形体は前記板状金属部材間の空間部で、湾曲面に接して配置され、必要に応じて接着剤や粘着テープ等で湾曲面に固着される。なお合成樹脂発泡成形体は前記のダンパー部材を囲むように空間部全体に配置（充填）しても良いが、ダンパー部材の形状が異形で複雑であるので煩雑となる場合は、例えば図２、図４に示すように、前記ダンパー部材の存在する部分を除いた空間部に充填するように配置される。
【００２２】
前記合成樹脂発泡成形体は、例えば、ポリスチレン系樹脂発泡体、ポリオレフィン系樹脂発泡体を使用することができる。これらの発泡体は押出発泡体、ビーズ発泡体の何れでもよく、通常、前記空間部の形状、大きさに適合するように成形した成形体として用いられる。
【００２３】
本考案における補強部材を、相互に相対する柱部材および土台、梁等の横架材の構造部材間で形成される空間に、隣り合う構造部材（柱部材と横架材）が接合する角部の一方から対向する他方の角部に亘って配設するための構造部材との連結部材３０１は、建築物が鉄骨構造である場合には、Ｈ形状、断面コ字形状、みぞ形状、板状、角柱状等の鋼材が使用される。木質構造である場合には角柱状の木質材が使用される。また、構造部材に設けられる前記連結部材３０１の固定部４０は、通常、鋼鈑が用いられ、固定部４０は前記構造部材との連結部材３０１の固定用孔等を設けて、柱部材及び横架材、又は横架材に溶接またはボルトナット等の締結具で固着される。
【００２４】
本考案の補強構造における補強部材は、相互に相対する構造部材間で形成される空間、例えば柱部材と柱部材間の梁と土台とで形成される空間に、隣り合う構造部材間の接合部、例えば柱部材と梁とが接合する角部の一方から、該角部に対向する他方の角部、例えば柱部材と土台とが接合する角部に亘って、構造部材との連結部材を介して、架け渡して構造部材に設けられた固定部に取り付けられる。補強部材の構造部材との連結部材は、構造部材の柱部材と横架材との接合部に設けられた前記固定部の横架材側に取り付けるようにすることが好ましい。連結部材の固定部は、構造部材の柱部材と横架材との接合部（角部）から横架材側に２０ｃｍ程度までの範囲内に設けられることが好ましい。該固定部の位置が構造部材間の接合部（角部）から遠く離れ過ぎた位置では十分な補強効果が発現されない。
【００２５】
本考案の補強部材のバネ鋼からなる板状金属部材には、図示しないが、重ね板バネを使用することもできる。重ね板バネは第一板バネ（主板バネ）に重合される第二板バネ（副板バネ）をスライド可能な状態に取付けたものが使用される。また前記したダンパー部材の金属部材は、横断面の形状がＳ字形状と円形状、または半円形又は馬蹄形状の金属部材とを組合わせて使用されるが、これらのＳ字形状または円形状の金属部材を単独で使用することもできるが、実用上は異なる形状の金属部材を組合わせて構成することが、押圧力等の応力（負荷）による補強部材の変形に対する耐力を与える上で好ましい。
【００２６】
本考案の補強構造における補強部材の補強作用について説明する。
地震や強風等による水平荷重により建築物に強度の押圧力や引張力（伸長力）が作用したとき、建築物を構成する構造部材の柱部材は押圧方向または引張方向に傾斜し、横架材（例えば梁）は平行移動しズレが生じる。このとき、建築物の構造部材間（柱部材と土台、梁等の横架材間）で形成される空間に、隣り合う構造部材（柱部材と梁、土台）が接合する角部の一方から対向する他方の角部に、前記構造部材との連結部材を介して架け渡して配設されている補強部材が、押圧力又は引張力に対して抗する働きをし、柱部材の傾斜、横架材の移動を抑制し建築物の変形、歪、ズレを最小限に抑えることができる。
【００２７】
前記構造部材間で形成される空間に、隣り合う構造部材間の接合部、例えば柱部材と梁とが接合する角部の一方から、該角部に対向する他方の角部、例えば柱部材と土台とが接合する角部に架け渡されて配設された本考案の補強部材は、構造部材へ加わる押圧力または引張力の方向によって、補強部材を構成する前記湾曲形状の板状金属部材３１及び３２との空間部が広がる方向、すなわち湾曲形状の板状金属部材の双方の湾曲部が外側に突出する方向、または前記空間部が狭まる方向、すなわち双方の湾曲部が伸びる方向への力が働くが、前記湾曲形状の板状金属部材がバネ鋼で構成されていることにより、押圧力や引張力のエネルギーを吸収し前記板状金属部材間の空間の広がり、または狭まりを抑制する。
【００２８】
さらに本考案における補強部材は、前記湾曲形状の板状金属部材間の空間部に、異なる形状の金属部材を組合わせて構成するダンパー部材が設けられており、該ダンパー部材が前記湾曲形状の板状金属部材と協働して、空間部の広がり及び／又は狭まりを抑制する作用が付加される。すなわち該空間部の広がり、及び／又は狭まりに対して異なる形状の金属部材、すなわち半円形状の金属部材３１１およびＳ字形状の金属部材３１２、小さな半円形状の金属部材３１３が塑性変形して空間部の広がり及び／又は狭まりを抑制する機能を発現し前記空間部の広がり、及び／又は狭まりを抑制する効果を奏する。また前記板状金属部材間に形成される空間部には、合成樹脂発泡成形体を充填配置することができ、該合成樹脂発泡成形体は前記ダンパー部材の機能を補完する作用を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
地震による過度の水平荷重や台風などの強風等による建築物および建造物への押圧力や引張力などの負荷エネルギーを吸収し、揺れを減衰し、建築物の変形を抑制し、元の状態へ戻す復元力に優れた耐震性、制震性を有する建築物の補強構造を提供する。
【符号の説明】
【００３０】
１０        柱部材
２０        横架材
３０        補強部材
３１、３２      湾曲形状の板状金属部材
３１１、３１２、３１３      ダンパー部材
３１４      合成樹脂発泡成形体
３０１      連結部材
４０        連結部材固定部
４１        補強部材連結部
【図１】
0003150716.tif 000003
【図２】
0003150716.tif 000004
【図３】
0003150716.tif 000005
【図４】
0003150716.tif 000006