(57)【要約】      （修正有）【課題】観の変更を抑えつつ、耐震性を向上させる木質柱の補強部材を提供する。【解決手段】木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けることで、木質柱５０の柱脚部５２の礎石６０に対する接触幅（柱幅）が、実質的に補強金物１００の張出部１２０により大きくなり、よって、木質柱５０の傾斜復元力（ロッキング抵抗力）が大きくなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎部に載る木質柱の柱脚部に取り付けられる本体部と、
前記本体部の下端部から張り出し、前記基礎部に当接する張出部と、
を備える木質柱の補強部材。
【請求項２】
前記木質柱の前記柱脚部又は前記本体部と、前記基礎部との間に、せん断力を伝達するせん断力伝達手段を有する、
請求項１に記載の木質柱の補強部材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の補強部材が取り付けられた木質柱の頭部に、屋根の荷重を支持する支持部が載せられて支持されている木造建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質柱の補強部材、及び木造建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の木製柱、梁、斜材などの棒状部材を接合して建築される建築物の該接合箇所に配設される固定具に関する技術が開示されている。この先行技術では、接合箇所に集合する全ての棒状部材が挿入される筒状延設部を設け、各棒状部材を筒状延設部に固定している。
【０００３】
特許文献２には、建物基礎と該基礎上に立設される柱の柱脚との間に介装され両者を連結する柱脚金物に関する技術が開示されている。この先行技術では、柱脚が所定の形状より拡開することを防止する拡開防止手段を備えている。
【０００４】
特許文献３には、水平な２方向に沿って配列する一群の木製柱を含む建築物において、それら柱の柱脚部同士を連結して水平方向に拘束する木造建築物の補強構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、木材以上の剛性を有しかつ柱脚部の周面に嵌着された筒状の固定具と、２つの固定具に両端部を垂直方向に剛に連結した複数の連結材を用いて柱の回転を拘束するように固定具を介して柱脚部全体を連結した連結手段と、を具備している。
【０００５】
しかし、このような補強方法は、比較的大きな固定具、柱脚金物、連結手段などが付加されることによって、木造建築物の外観が変わり、好ましくない。したがって、木造建築物の外観の変更を抑えつつ、強風時や地震時に木質柱にかかる水平力に抵抗する抵抗力を向上させることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２６８６５５号公報
【特許文献２】特開２００８−８８７４３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４９２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、外観の変更を抑えつつ、木質柱の水平力に抵抗する抵抗力を向上させることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、基礎部に載る木質柱の柱脚部に取り付けられる本体部と、前記本体部の下端部から張り出し、前記基礎部に当接する張出部と、を備える。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、補強部材が木質柱の柱脚部に取り付けられることで、木質柱の柱脚部の基礎部に対する接触幅（柱幅）が実質的に張出部になり大きくなる。よって、補強部材を取り付けていない場合と比較し、木質柱の傾斜復元力（ロッキング抵抗力）が大きくなる。このように、木質柱の柱脚部に補強部材を取り付けることで、外観の変更を抑えつつ、木質柱の傾斜復元力が大きくなり、この結果、木質柱の水平力に抵抗する抵抗力が向上する。
【００１０】
請求項２の発明は、前記木質柱の前記柱脚部又は前記本体部と、前記基礎部との間に、せん断力を伝達するせん断力伝達手段を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、せん断力伝達手段によって、木質柱の柱脚部と基礎部又は本体部と基礎部との間でせん断力が伝達されるので、木質柱の水平方向の位置ずれが防止される。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の補強部材が取り付けられた木質柱の頭部に、屋根の荷重を支持する支持部が載せられ支持されている。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、木質柱の柱脚部に補強部材を取り付けることで、木質柱の傾斜復元力が大きくなり、水平力に抵抗する抵抗力が向上する。よって、木造建築物の外観の変更を抑えつつ、木造建築物の耐震性が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外観の変更を抑えつつ、木質柱の水平力に抵抗する抵抗力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態の補強金物が木質柱の柱脚部に取り付けられて耐震補強された木造建築物を示す正面図である。
【図２】図１の木造建築物を構成する木質柱の柱脚部の縦断面図である。
【図３】第一実施形態の補強金物の斜視図である。
【図４】（Ａ）は第二実施形態の補強金物を柱脚部に取り付ける前の分解された状態の平面図であり、（Ｂ）は第二実施形態の補強金物を柱脚部に取り付けた状態の平面図である。
【図５】補強金物が柱脚部に取り付けられた木質柱を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態に係る補強金物について説明する。
【００１７】
（木造建築物）
まず、図３に示す補強金物１００が、図１に示すように木質柱５０の柱脚部５２に取り付けられて耐震補強された木造建築物１０について説明する。なお、本実施形態では、既存の木造建築物１０の改修工事の際に、一旦解体された状態の木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けて、組み立て直している。
【００１８】
図１に示す木造建築物１０は、神社仏閣などの伝統的な木造構法によって構築されている。図１及び図５に示すように、木造建築物１０の屋根１２の下部（軒）１４には、斗組２０が設けられている。
【００１９】
斗組２０は、円柱の木質柱５０の直上に配置され、木質柱５０の頭部５４に屋根１２の斗組２０が載せられることで、屋根１２が木質柱５０に支持される構造となっている。また、木質柱５０の柱脚部５２は、礎石６０に載せられ礎石６０に支持されている（図２も参照）。そして、礎石６０に載っている木質柱５０の柱脚部５２は、金属製の補強金物１００が取り付けられている（図２も参照）。
【００２０】
なお、屋根１２の斗組２０は木質柱５０の頭部５４に載っているだけで、頭部５４と斗組２０とは釘やボルトなどで緊結されていない。同様に、木質柱５０の柱脚部５２は礎石６０に載っているだけで、柱脚部５２と礎石６０とは緊結されていない。また、後述する補強金物１００と礎石６０とは緊結されていない。
【００２１】
（補強金物）
つぎに、第一実施形態の補強金物１００について説明する。
【００２２】
図２及び図３に示すように、補強金物１００は、本体部１１０と張出部１２０とを含んで構成されている。本体部１１０は、円筒状の筒部１１２と底部１１６（図２参照）とを有する構造となっている。張出部１２０は、外形が円形状とされ、本体部１１０の下端部から径方向外側に張り出し、図２に示すように下面１２０Ａが礎石６０に当接している。
【００２３】
図２及び図３に示すように、本体部１１０の筒部１１２には、径方向に貫通する筒部側固定孔１１４が形成されている。また、図２に示すように、礎石６０に当接する本体部１１０の底部１１６には、上下方向に貫通する底部側孔１１８が形成されている。
【００２４】
図２に示すように、木質柱５０の柱脚部５２には、補強金物１００の筒部１１２の内径と略同径となるように細く削られた縮径部５２Ａが形成されている。そして、この柱脚部５２の縮径部５２Ａが補強金物１００の筒部１１２に圧入されている。
【００２５】
また、柱脚部５２の縮径部５２Ａには、補強金物１００の筒部１１２の筒部側固定孔１１４に対応する位置に、径方向に貫通する柱側固定孔５６が形成されている。そして、筒部側固定孔１１４と柱側固定孔５６とに固定ピン１３０が挿入されている（図３も参照）。このように、補強金物１００の本体部１１０は、木質柱５０の柱脚部５２に取り付けられ、一体化している。
【００２６】
なお、補強金物１００の筒部１１２の外径は、木質柱５０の柱脚部５２の外径と略同じになるように形成されている。よって、補強金物１００の筒部１１２と柱脚部５２との境界部には段差が形成されていない（図５も参照）。
【００２７】
礎石６０の上面部６０Ａの中央部には、補強金物１００の本体部１１０の底部１１６に形成された底部側孔１１８に対応する位置に、礎石側穴６２が形成されている。また、木質柱５０の柱脚部５２の下面にも、底部側孔１１８に対応する位置に柱側穴５８が形成されている。そして、底部側孔１１８、礎石側穴６２、及び柱側穴５８に、位置決めピン１３２が挿入されている。なお、本実施形態では、礎石側穴６２には充填材６４が充填されており、位置決めピン１３２は礎石側穴６２（礎石６０）に固定されている。なお、図では、底部側孔１１８、礎石側穴６２、及び柱側穴５８と、位置決めピン１３２との間に隙間が形成されているが、実際には殆ど隙間は形成されていない。
【００２８】
（作用及び効果）
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２９】
図２及び図５に示すように、木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けることで、木質柱５０の柱脚部５２の礎石６０に対する接触幅（柱幅）が、実質的に補強金物１００の張出部１２０となり大きくなる。よって、木質柱５０の傾斜復元力（ロッキング抵抗力）が、補強金物１００を取り付けていない状態と比較し、大きくなる。
【００３０】
また、位置決めピン１３２によって、木質柱５０の柱脚部５２と礎石６０との間、及び補強金物１００と礎石６０との間で、それぞれ、せん断力が伝達されるので、強風時や地震時における木質柱５０の水平方向の位置ずれが防止される。
【００３１】
このように、伝統的な木造構法で構築された木造建築物１０の木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けることによって、外観の変更を抑えつつ、木質柱５０の傾斜復元力が大きくなり、この結果、強風時や地震時に木質柱５０にかかる水平力に抵抗する抵抗力が大きくなる。また、木造建築物１０の耐震性が向上する。
【００３２】
つぎに、木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けることで、木質柱５０の傾斜復元力（ロッキング抵抗力）が大きくなることについて、詳しく説明する。
【００３３】
傾斜復元力（ロッキング抵抗力）は、鉛直力、柱幅、水平力、柱長さのモーメントの釣り合い関係から計算することができる。
【００３４】
図５に示すように、木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けてない状態の傾斜復元力（ロッキング抵抗力）Ｐ１は、
Ｐ１×ｈ＝Ｗ×ａ
Ｐ１＝（Ｗ×ａ）÷ｈ
Ｗ：木質柱にかかかる鉛直力
ｈ：木質柱の柱長さ
ａ：木質柱の柱幅（礎石の接触幅）
である。
【００３５】
これに対して、木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けた状態の傾斜復元力（ロッキング抵抗力）Ｐ２は、木質柱５０の柱幅（礎石の接触幅）が実質的に補強金物１００の張出部１２０の幅ｂになるので、
Ｐ２＝（Ｗ×ｂ）÷ｈ
ｂ：補強金物の張出部の幅（礎石の接触幅）
である。
【００３６】
したがって、
Ｐ２＝（ｂ÷ａ）×Ｐ１
である。
つまり、木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けることで、傾斜復元力（ロッキング抵抗力）が（ｂ÷ａ）倍となる。
【００３７】
例えば、ｂ＝２ａ（ｂがａの二倍）の場合は、
Ｐ２＝（２ａ／ａ）Ｐ１
Ｐ２＝２×Ｐ１
となり、木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けることで、傾斜復元力（ロッキング抵抗力）が２倍になる。
（その他）
【００３８】
本実施形態では、既存の木造建築物１０の改修工事の際に、一旦解体された状態の木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けて、組み立て直したが、これに限定されない。例えば、ジャッキアップして木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けてもよい。或いは、新築時に木質柱５０の柱脚部５２に補強金物１００を取り付けてもよい。
【００３９】
＜第二実施形態＞
本発明の第一実施形態に係る補強金物について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４０】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、補強金物２００は、二つの同形状の分割部材２０２で構成されている。各分割部材２０２は、半円筒状の把持部２１０と、把持部２１０の下端部から外側に張り出す半円板状の張出部２２０と、を有する構造となっている。また、把持部２１０にはフランジ部２１２が形成されている。
【００４１】
補強金物２００は、これら二つの分割部材２０２のフランジ部２１２同士をボルト２３０とナット２３２で締結することで一体化される。なお、二つの分割部材２０２を一体化された状態では、把持部２１０は円筒状となり、張出部２２０の外形は円形状となる。
【００４２】
そして、各分割部材２０２の把持部２１０の間に、木質柱５０の柱脚部５２を挟んで、フランジ部２１２同士をボルト２３０とナット２３２で締結することで、柱脚部５２に圧着固定される。なお、張出部２２０が礎石６０に当接するように、上下方向に位置決めをして、柱脚部５２に補強金物２００を圧着固定する。
【００４３】
（作用及び効果）
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４４】
木質柱５０の柱脚部５２に補強金物２００を取り付けることで、木質柱５０の柱脚部５２の礎石６０に対する接触幅（柱幅）が、実質的に補強金物２００の張出部２２０となり大きくなる。よって、木質柱５０の傾斜復元力（ロッキング抵抗力）が大きくなる。
【００４５】
また、本実施形態の補強金物２００を構成する分割部材２０２の把持部２１０で木質柱５０の柱脚部５２を挟み込んで圧着固定することで、柱脚部５２に補強金物２００を容易に取り付けることができる。よって、木質柱５０が立ったままの状態で、柱脚部５２に補強金物２００を容易に取り付けることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、補強金物２００は二つの分割部材２０２で構成されていたが、これに限定されない。三つ以上の分割部材で構成された補強金物であってもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、フランジ部２１２同士をボルト２３０とナット２３２とで締結することで、柱脚部５２に補強金物２００を圧着固定したが、これに限定されない。例えば、金属製のテープや炭素繊維で強化したテープなどで、フランジ部がない把持部を巻いて締め付けて圧着固定してもよい。
【００４８】
また、第一実施形態のように、礎石側穴６２及び柱側穴５８を形成して位置決めピン１３２を挿入し、木質柱５０の柱脚部５２と礎石６０との間で、せん断力が伝達されるようにしてもよい（図２参照）。
【００４９】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００５０】
例えば、上記第一実施形態の補強金物１００の本体部１１０及び張出部１２０の外形、及び第二実実施形態の一体化された状態の補強金物２００の把持部２１０及び張出部２２０の外形は、いずれも平面視で円形状であったが、これに限定されない。例えば、平面視で矩形状や三角形状であってもよい。また、本体部及び把持部の外形と張出部の外形とが異なっていてもよい。例えば、本体部及び把持部の外形は矩形で張出部の外形は円形であってもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、木質柱５０の外形は円形であったが、これに限定されない。矩形や多角形状（例えば、八角形）であってもよい。なお、第一実施形態の補強金物１００の本体部１１０の内形及び第二実施形態の一体化された状態の補強金物２００の把持部２１０の内形は、木質柱５０の柱脚部５２の外形にあった形状とすればよい。
【００５２】
また、第一実施形態の補強金物１００の本体部１１０と柱脚部５２との間、及び第二実施形態の補強金物２００の把持部２１０と柱脚部５２との間に、ゴム等の弾性体を挟んでもよい。
【００５３】
また、第一実施形態の補強金物１００の本体部１１０と柱脚部５２との間、及び第二実施形態の補強金物２００の把持部２１０と柱脚部５２との間に、水が入らないように、防水シールなどの防水機構を設けてもよい。
【００５４】
また、上記第一実施形態では、補強金物１００の本体部１１０に柱脚部５２の縮径部５２Ａが圧入されると共に固定ピン１３０が挿入されることで、補強金物１００と柱脚部５２とが接合され一体化されていたが、これに限定されない。補強金物１００と柱脚部５２とは、どのように接合してもよい。例えば、接着剤で接合してもよい。また、柱脚部５２に縮径部５２Ａが形成されていなくてもよい。また、第二実施形態の補強金物２００においても、接着剤で接合してもよい。
【００５５】
また、上記第一実施形態では、底部側孔１１８、礎石側穴６２、及び柱側穴５８に、位置決めピン１３２が挿入され、木質柱５０の柱脚部５２と礎石６０との間、及び補強金物１００と礎石６０との間で、それぞれ、せん断力が伝達されるようになっていたが、これに限定されない。張出部１２０，２２０と礎石６０との間でせん断力が伝達される構成であってもよい。
【００５６】
また、「木質柱の柱脚部と礎石（基礎部）との間」と「基礎部（礎石）と補強金物の本体部との間」とのいずれか一方に対して、せん断力が伝達する構成であってもよい。例えば、補強金物１００の底部側孔１１８の孔径が位置決めピン１３２に対して大きい場合や本体部１１０が底部１１６を有しない補強金物の場合、木質柱５０の柱脚部５２と礎石６０との間でのみ、せん断力が伝達される構造となる。また、柱側穴５８が形成されていない、或いは柱側穴５８の穴径が位置決めピン１３２に対して大きい場合は、補強金物１００と礎石６０との間でのみせん断力が伝達される構造となる。
【００５７】
更に、「木質柱の柱脚部と礎石（基礎部）との間」と「基礎部（礎石）と補強金物の本体部との間」とのいずれもせん断力が伝達されない構造であってもよい（せん断力伝達手段を有しない構成であってもよい）。例えば、第一実施形態では、底部側孔１１８、礎石側穴６２、及び柱側穴５８が形成されていない構造であってもよい。
【００５８】
また、木製や金属製のダボ等で屋根１２の斗組２０（支持部）と木質柱５０の頭部５４との間でせん断力が伝達される構造としてもよい（木質柱の頭部と支持部との間にせん断力伝達手段が設けられていてもよい）。
【００５９】
また、上記実施形態では、木質柱５０は、礎石６０に支持されていたが、これに限定されない。木質柱５０は、フーチングやベタ基礎等の礎石６０以外の基礎部に載せられ支持されていてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、木造建築物１０の屋根１２の外周部の下部（軒）１４に設けられた斗組２０が、木質柱５０の頭部５４に載せられることで、屋根１２が木質柱５０に支持される構造となっていたが、これに限定されない。例えば、外周部の下部（軒）１４が直接木質柱５０の頭部５４に載せられた構成であってもよい。
【００６１】
また、木質柱５０は、屋根以外の構造体を支持してもよい。例えば、梁を支持してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、補強金物１００、２００は金属製であったが、これに限定されない。樹脂製や木製の補強部材であってもよい。
【００６３】
また、神社仏閣などの伝統的な木造構法によって構築されている木造建築物以外にも本発明を適用することができる。
【００６４】
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６５】
１０      木造建築物
１２      屋根
２０      斗組（支持部の一例）
５０      木質柱
５２      柱脚部
５４      頭部
６０      礎石（基礎部の一例）
１００      補強金物（補強部材の一例）
１１０      本体部
１２０      張出部
１３２      位置決めピン（せん断力伝達手段の一例）
２１０      把持部（本体部の一例）
２２０      張出部
２００      補強金物（補強部材の一例）
【図１】
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【図２】
2015190119.tif 000004
【図３】
2015190119.tif 000005
【図４】
2015190119.tif 000006
【図５】
2015190119.tif 000007