(57)【要約】      （修正有）【課題】平屋〜３階建て木造・軽量鉄骨造等建物に対し、耐震手法が分り易く且つ既存構造体を保護しつつ補強し、短期間で居住者に不便を与えず低コストで工事が完了する耐震補強装置を提供する。【解決手段】２階建て木造建物１の２階床面２の変位による外壁３の外側への変形を制御するため、外壁３の反対側の外壁４出隅下部の基礎コンクリート７と基礎コンクリート８遇部に設置された固定部材に紐状部材２０の端部を緊結し、垂直上部１階柱・梁接合部に設置した接続部材１０から支持部材１１、接続部材１２、支持部材１３、接続部材１４、支持部材１５、接続部材１６に通して外壁４の他端下部基礎コンクリート７に設置した固定部材１７に結束し張力導入器具を用い予備張力を導入する。外壁４、外壁５、外壁６に対しそれぞれ紐状部材を建物の外周部に巡らせ固定部材に緊結し予備張力を導入する。【選択図】図１
2015224494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震による水平変位を制御する対象外壁及びそれと隣り合う両外壁に沿って水平に弛みなく巻き付けられ、上記対象の外壁と対向する外壁両端下部の地震時相対的不動部分に、その両端部が固定された紐状部材と、上記紐状部材を建物の各外壁出隅部の梁付近高さで方向変換させる接続部材と、上記接続部材と両端部を接し建物の外壁面外で水平に張られた上記紐状部材を収納する支持部材と、水平変位を制御する対象外壁と対向する外壁下部の両端部の地震時相対的不動部分に固定され、地震による壁面の相対的水平変位を制御する紐状部材が移動しない様に固定する固定部材、及び上記固定部材とその直上の接続部材の間の１階出隅部を保護する出隅部保護部材を備えた耐震補強装置。  
【請求項２】
紐状部材は、必要な張力のみを負担し圧縮力や曲げモーメントを負担せず、必要箇所で必要な柔軟性を持ち、紐状部材の全体を弛みなく張るための張力導入器具を含むものである請求項１記載の耐震補強装置。
【請求項３】
接続部材は、建物の各外壁出隅部の梁付近に固定され上記紐状部材を２次元的に或は３次元的に方向変換を導く鋼製筒状部分を持ち、紐状部材の力を建物構造体に伝えるものである請求項１記載の耐震補強装置。
【請求項４】
支持部材は、建物の外壁面外で水平に張られた上記紐状部材を収納する鋼製筒状部分を持ち、外壁の長さに応じ適切に分割され、且つ、各分割鋼製筒状部分が振れ止め部品を用いて連結され、外壁端部の接続部材間を水平に一体的に支持するものである請求項１記載の耐震補強装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１〜3階建て木造等建物に対する耐震補強装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物の地震時倒壊を防止する耐震手法は、１に、地盤から伝わる地震振動を減衰して建物に伝える免震手法、２に、地盤から伝わる地震力によって発生する建物構造体応力が、構造材料の破壊応力に達しない様に設計する応力度設計法、３に、地震時の建物全体の水平変形を直接制御し倒壊防止する手法がある。
第３の手法で、紐状部材を用いて耐震補強する技術には下記のもの等がある。
特開２００４−２３９０３８は、既存住居の耐震補強のために梁位置を外し幾段か柱外部を水平に帯状鋼板等で締め付けるものであるが、地震耐力を弱体化させる場合もある。又、有効性が期待できそうな出隅柱を山形鋼で、中間柱を帯状鋼板で補強しその間を筋交補強し開口部上部を帯状鋼板でトラス型補強する案は、外壁仕上げ材の全面撤去と新設が必要である。
次に特開２００７−１５４４７９は、出隅柱の近辺土台に紐状部材がターンバックルを介して固定され、中間梁を通過し最上部梁の上部で水平筋交の１つと結束され、筋交部材の他端部は、対向する出隅柱近辺の土台にターンバックルを介して固定された紐状部材と最上部梁の上部で結束されている。同様に他の２つの出隅柱にも紐状部材を用い最上部梁の上部で水平筋交の他の１つと結束され補強し建物構造体を鉛直方向に押えているが、２階床面の水平変位への対策がなく、紐状部材の土台への固定方法が地震力に見合っているのかも不明である。
特開２０１０−３７７８２は、既存住宅の耐震補強方法として地震時水平変位を制御する為、建物側方に高剛性の構造物を建て紐状部材の固定部として紐状部材と既存住居と結び水平変形を制御するとしているが、この手法では剛性の偏在となり、高剛性建物に面する既存住宅の反対側外壁や両側面２階床梁に作用する巨大張力や振動の影響は防げず既存住宅の地震耐力を減少させる場合がある。地震力の入力方向によっては、高剛性建物が建物に対し障害物となる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３９０３８
【特許文献２】特開２００７−１５４４７９
【特許文献３】特開２０１０−３７７８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記特許文献に示された技術上の題点を解決し、工事中も居住者に不便を与えず、短期間・低コスト工事で、地震時建物倒壊を防ぐだけでなく、同時に既存構造体をしっかり保護する耐震補強装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
３階建て以下で木造或は軽量鉄骨造の建物に於ける地震による水平変位を制御する対象外壁面と隣り合う両外壁面に沿って水平に弛みなく巻き付け、上記対象の外壁面と対向する外壁面両端部の出隅部下部の地震時相対的不動部分にその両端部が固定された紐状部材と、上記紐状部材を建物の各出隅部1階柱頭部付近で方向変換させる接続部材と、上記接続部材と両端部を接し建物の外壁面外で水平に張られた上記紐状部材を収納する支持部材及び、各出隅部下部の地震時相対的不動部分に固定され、地震による水平変位を制御する上記紐状部材が移動しない様に固定する固定部材及び上記固定部材と直上部の接続部材の間の１階出隅部を保護する出隅部保護部材によって構成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、地震時に建物は倒壊せず同時に建物構造体も酷く傷まず、補強工事に際しても基本的に内部工事はなく外部仕上げ材の撤去もごく小範囲であり工場製作部材を屋外に取付ける工事で完了するので居住者にとって不便がなく、短期施工で低コストを実現し、耐震補強工法への全要望に応えている。又、平屋〜３階建て軽量鉄骨造等建物に対しても、本発明耐震装置は建物構造体への取付け部分の調整で適用可能であり、新たに建築する場合にも本発明の耐震装置を用いることにより、水平補強部材の軽減が免震装置を用いる場合に比肩できるほど期待できる。しかも、本発明耐震装置を用いれば免震装置を用いる場合に比べとても低コストである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】木造２階建建物１を例とする本発明の耐震装置全体構成概略図
【図２】本発明の紐状部材の構成を示す部分図
【図３】本発明の紐状部材２０を固定する固定部材９取付け立面図
【図４】本発明の固定部材９姿図
【図５】本発明の紐状部材２０を固定する固定部材９取付け平面図
【図６】本発明の紐状部材２０の方向変換する接続部材１０取付け立面図
【図７】本発明の紐状部材２０の方向変換する接続部材１０取付け平面図
【図８ａ】本発明の接続部材１０姿図
【図８ｂ】本発明の接続部材１０の筒状部分を透明化した姿図
【図９】本発明の紐状部材を外壁面に沿わせ収納する支持部材１１構成図
【図１０】支持部品１１１と接続部材１０の取付け部分立面図
【図１１】本発明の支持部材１１取付け断面図
【図１２】支持部品１１４取付け断面図
【図１３】支持部品１１４取付け平面図
【図１４】本発明の出隅部保護部材１８取付け立面図
【図１５】本発明の耐震装置の２階平面２における平面配置概略図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を用いて十分な耐震性能を持たないが、安定地盤に建ち日常使用に対し構造的に健全な延床面積１２０ｍ２程度の２階建て木造建物１を例とし本発明の全体構成を説明する。
図２で示すシャックル201ａ、シャックル201ｂ、張力導入器具202、両端を環状加工した棒鋼203、鎖204で構成された紐状部材２０が、地震時に外壁３の外部方向変位を制御する為に外壁６、外壁３、外壁５に沿って２階床梁高さで水平に張られ外壁4の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート７の両出隅部で固定される。紐状部材２０の他,紐状部材２１は、地震時に外壁４の外部方向変位を制御する為に外壁５、外壁４、外壁6に沿って２階床梁高さで水平に張られ外壁３の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート３３の両出隅部に固定される。紐状部材２２は、地震時に外壁５の外部方向変位を制御する為外壁３、外壁５、外壁４に沿って２階床梁高さで水平に張られ外壁６の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート８の両出隅部に固定される。紐状部材２３は、地震時に外壁６の外部方向変位を制御する為に外壁４、外壁６、外壁３に沿って２階床梁高さで水平に張られ外壁５の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート３４の両出隅部に固定される。  
図1に例示する延床面積１２０ｍ２程度の２階建て木造建物１の２階床面２が負担する建物重量は、固定荷重と積載荷重を含め１０トン程度と想定される為、建物を制御する為に必要な水平力は3トン程度で、少なくとも２方向の張力で担う紐状部材２０紐状部材２１紐状部材２２紐状部材２３が負担する張力は1.5トン程度である。以下、紐状部材２０の装着状態を例として詳細に説明する。 
紐状部材２０の両端部環状加工棒鋼203は、図３に示す様に固定部材９の外壁４側固定リング95にシャックル201ａで連結した張力導入器具202にシャックル201ｂを使用して緊結される。図３及び図５に示す様に固定部材９は、外壁４の下部基礎コンクリート７及び外壁６の下部基礎コンクリート８の隅部に４本の後施工アンカーボルト94で固定されている。固定部材９は、図４に示す様に長さ２５ｃｍ程度の各辺に2個のボルト穴を持つ等辺山形鋼93の片側端部に４箇所のボルト穴付鋼板91を溶接し、紐状部材固定リング95を等辺山形鋼の両外面に厚板鋼板96で溶接した部材で構成している。
紐状部材２０の両端部環状加工棒鋼203の上端部でシャックル201ａにより結束された鎖204は、図８ａに示す様な接続部材１０の筒状部品107を通り抜け方向を変える。接続部材１０は、図８ａに示す様に長さ１２０ｃｍ程度の釘穴付等辺山形鋼101の下部に4箇ボルト穴付鋼板109を溶接し、図７に示す様に等辺山形鋼101の両外面縁部に２個のボルト穴と鎖を通す４個の穴が付き２枚の補強リブ103を溶接した補強リブ105を上下に各１枚溶接した鋼板102を其々垂直に溶接している。図８ａに示す様に接続部材１０は、紐状部材２１と紐状部材２３を水平に９０度曲げる彎曲部に補強鋼板108を熔接した筒状部品106を２本と、紐状部材２０と紐状部材２２を水平に９０度・垂直に９０度曲げる筒状部品の垂直下部開口部付近と等辺山形鋼101とを補強鋼1010でつなぐ様に熔接した筒状部品107を２本持っている。接続部材１０は、図６及び図８ａの筒状部品４本を透明化した姿図８ｂに示す様に筒状部品106、筒状部品107と等辺山形鋼101の両外面の間に２個の台座型鋼製部品1012を溶接している。図６及び図７に示す様に接続部材１０は、固定部材９の直上の出隅部２９と２階床梁３１接合部梁上８０ｃｍ〜梁下１０ｃｍ程度の部分の出隅部２９に釘1011で固定されている。
紐状部材２０の両端部環状加工棒鋼203の上端部でシャックル201ａにより結束された鎖204は、接続部材１０の筒状部品107を通り抜け、出隅部２９に平行な垂直方向から、２階床梁高さで水平及び外壁６に平行に方向を変える。
接続部材１０の筒状部品107と鋼板102を通り抜けた鎖204にシャックル201ａで結束された紐状部材２０の両端部環状加工棒鋼203は図１１に示す様に２階床梁３１の高さで外壁６の仕上げ材３２外部に平行に維持されている支持部材１１の縦に４つ並んだ筒状部分の最上部分に収納されている。図９に示す様に支持部材１１は、外壁６外部に２階床梁３１の高さで左端部は接続部材１０に右端部は接続部材１２に接合し水平に維持され、支持部品111支持部品112支持部品113支持部品114で構成されている。支持部品111は、接続部材１０の側で図１０に示す様に支持部品111端部で溶接されている鋼板1110と接続部材１０の鋼板102とを2か所でボルト104によって固定されている。図１０に示す支持部品111の鋼板1110は、上下にボルト穴が各１か所ありその間に縦一列に鎖を通す穴を４箇所持ち、図１１に示す支持部材１１の筒状本体部品1113の接続部材１０側端部に溶接された鋼板である。図１１に示す様に接続部材１０の側で１か所、図１３に示す様に中央端部で１か所、支持部品111を構成する筒状本体部品1113と筒状蓋部品1111はボルト1112で固定されている。筒状本体部品1113は、中央端部梁側で図１２及び図１３に示す様に１か所ボルト穴を持つ垂直面のあるＴ型鋼1114を溶接している。筒状蓋部品1111は中央端部外気側で図１２及び図１３に示す様にルーズホール型ボルト穴とボルト穴を１個ずつ持つ圧縮力伝達用鋼板1115を水平に1111に対し垂直に溶接している。支持部品111支持部品112支持部品113を連結する振止め及び圧縮力伝達金具114は、図１２及び図１３に示す様に、２階床梁３１に釘1011で固定された長さ約３０ｃｍの垂直部分に２か所ルーズホール型ボルト穴を持つＴ字型鋼材1140と上記1114及び、連続する支持部品113端部梁側に溶接した１個ボルト穴を持つＴ字型鋼材1130を其々ワッシャー付ボルト1141で締固めている。振止め及び圧縮力伝達金具114は、又図１２及び図１３に示す様に上記1115と、連続する支持部品113端部外気側中央で水平垂直に溶接したルーズホール型ボルト穴とボルト穴を１個ずつ持つ圧縮力伝達鋼板1131とを２本のワッシャー付ボルト1141で締固めている。
この様に支持部材１１は、鋼板1110でその両端を接続部材１０接続部材１２の鋼板102にボルト104接合し、図９に示す様に支持部品111支持部品112支持部品113を振止め及び圧縮力伝達金具114を用いて連結一体化している。又、図１１に示す様に支持部材１１の最上部筒状部分に紐状部材２０を収納する。
支持部品112の最上部の筒状部で紐状部材２０の両端部環状加工棒鋼203にシャックル201ａで結束された鎖204は、外壁６及び外壁３遇部の２階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材１２の水平に９０度曲がる最上部筒状部品106を通り抜け、２階床梁位置の高さで水平で外壁３に平行に方向を変える。
接続部材１２の水平に曲がる筒状部分を通り抜けた紐状部材２０の鎖204にシャックル201ａで結束された両端部環状加工棒鋼203は、外壁３に平行で２階床梁位置の高さで、その両端を接続部材１２と接続部材１4に接合し水平に支持された支持部材１３の最上部筒状部分を通る。  
支持部材１３の端部で紐状部材２０の両端部環状加工棒鋼203にシャックル201ａで結束された鎖204は、外壁３及び外壁５遇部の２階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材１４の水平に９０度曲がる最上部筒状部分106を通り抜け、２階床梁位置の高さで水平で外壁５に平行に方向を変える。
接続部材１４の最上部筒状部分を通り抜けた紐状部材２０の鎖204にシャックル201ａで結束された両端部環状加工棒鋼203は、外壁５に平行に２階床梁位置で、その両端を接続部材１４と接続部材１６に接合し、水平に支持された支持部材１５の最上部筒状部分を通る。
支持部材１５の端部で紐状部材２０の両端部環状加工棒鋼203にシャックル201ａで結束された鎖204は、外壁５及び外壁４遇部の２階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材１６の水平に９０度・垂直に９０度曲げる最上部筒状部分107を通り外壁５に平行で水平から出隅部29に平行に垂直下方に方向を変える。
接続部材１６の最上部筒状部分107を通り抜けた紐状部材２０の鎖204にシャックル201ａで結束された両端部環状加工棒鋼203は、下部基礎コンクリート７の他遇部に固定された固定部材１７の外壁４側の固定リング95にシャックル201ｂを使用し緊結され、次に、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。
予備張力の導入は、地震時水平変位制御の即時有効性保持のために必要である。
以上、紐状部材２０の装着状態と同様に、紐状部材２１は、外壁３下部の基礎コンクリート３３に固定された固定部材２７に緊結され、直上部の接続部材１４の筒状部分107を通り抜け垂直方向から外壁５に平行で水平に方向を変え、支持部材１５の2段目筒状部分に収納され接続部材１６の筒状部分106を通り抜け外壁５に平行で水平な方向から外壁４に平行で水平に方向を変え、支持部材２８の2段目筒状部分に収納され接続部材１０の筒状部分106を通り抜け外壁４に平行で水平な方向から外壁６に平行で水平に方向を変え、支持部材１１の2段目筒状部分に収納され接続部材１２の筒状部分107を通り抜け外壁６に平行で水平な方向から外壁3の側で出隅部２９に平行で垂直に方向を変え基礎コンクリート８と基礎コンクリート３３の遇部に固定された固定部材２4に緊結され、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。次に、紐状部材２２は、外壁６下部の基礎コンクリート８に固定された固定部材２４に緊結され、直上部の接続部材  １２の筒状部分107を通り抜け垂直方向から外壁３に平行で水平に方向を変え、支持部材１３の３段目筒状部分に収納され接続部材１４の筒状部分106を通り抜け外壁３に平行で水平な方向から外壁５に平行で水平に方向を変え、支持部材１５の３段目筒状部分に収納され接続部材１６の筒状部分106を通り抜け外壁５に平行で水平な方向から外壁４に平行で水平に方向を変え、支持部材２８の３段目筒状部分に収納され接続部材１０の筒状部分107を通り抜け外壁４に平行で水平な方向から外壁６の側で出隅部２９に平行で垂直に方向を変え、基礎コンクリート７と基礎コンクリート８の遇部に固定された固定部材９に緊結され、  張力導入器具202を用い予備張力を導入される。最後に、紐状部材２３は、外壁５下部の基礎コンクリート３４に固定された固定部材１７に緊結され、直上部の接続部材１６の筒状部分107を通り抜け垂直方向から外壁４に平行で水平に方向を変え、支持部材２８の４段目筒状部分に収納され接続部材１０の筒状部分106を通り抜け外壁４に平行で水平な方向から外壁６に平行で水平に方向を変え、支持部材１１の４段目筒状部分に収納され接続部材１２の筒状部分106を通り抜け外壁６に平行で水平な方向から外壁３に平行で水平に方向を変え、支持部材１３の４段目筒状部分に収納され接続部材１４の筒状部分107を通り抜け外壁３に平行で水平な方向から外壁５の側で出隅部２９に平行で垂直に方向を変え、基礎コンクリート３３と基礎コンクリート３４の遇部に固定された固定部材２７に緊結され、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。
【０００９】
出隅部保護部材１８は、図１４に示す様に長さ約２５０ｃｍの釘穴付等辺山形鋼180を出隅部２９に釘1011で固定する。出隅部保護部材１８は、等辺山形鋼180上端に４つのボルト穴付鋼板181を溶接し、接続部材１０の鋼板109と4箇所でボルト104を使い固定し、下端部には４つのボルト穴付鋼板183を溶接し、固定部材９の鋼板91と4箇所でボルト92により固定し、且つ、２枚の柱脚補強リブ鋼板182を等辺山形鋼180の２外面と固定部材取付け鋼板183に溶接している。出隅部保護部材１８、出隅部保護部材２５、出隅部保護部材２６、出隅部保護部材１９の取付け位置は、図1に示す様に２階建木造住宅１の４箇所の出隅部２９の１階部分であり、下部は基礎コンクリートの出隅部天端で固定部材９、固定部材２４、固定部材２７、固定部材１７に固定され、上部は２階床梁下端付近で接続部材１０、接続部材１２、接続部材１４、接続部材１６に固定され、出隅部保護部材の釘穴付等辺山形鋼部分を出隅部２９に釘1011で固定している。
【００１０】
本発明は、紐状部材を用いて地震時建物の倒壊を防ぎ、尚建物構造体の損傷を防ごうとするものである。その為の、本発明部品の持つ明確な役割を説明する。
各出隅部基礎コンクリートに固定された固定部材９の役割は、紐状部材２０、紐状部材２２を、固定部材２４の役割は紐状部材２１、紐状部材２２を、固定部材２７の役割は紐状部材２１、紐状部材２３を、固定部材１７の役割は、紐状部材２０、紐状部材２３を地震時の相対的不動部として新構造物を構築せず既存建物の基礎コンクリート７、基礎コンクリート８、基礎コンクリート３３、基礎コンクリート３４の各隅部を利用して固定する事にある。  
外壁遇部の出隅部２９と２階床梁３１接合部に取付ける接続部材１０、接続部材１２、接続部材１４、接続部材１６其々の第１の役割は、建物の地震時水平変形を制御する紐状部材２０、紐状部材２１、紐状部材２２、紐状部材２３の張力を建物構造体に直接伝え、その張力や振動に耐え紐状部材２０、紐状部材２１、紐状部材２２、紐状部材２３の２次元又は３次元的方向変換を導く事にある。  第２の役割は、地震水平変形制御時、既存建物構造に伝わる紐状部材の張力をキャンセルする為、圧縮力を負担する支持部材１１、支持部材１３、支持部材１５、支持部材２８と出隅部保護部材１８、出隅部保護部材２５、出隅部保護部材    ２６、出隅部保護部材１９に接合し、紐状部材２０、紐状部材２１、紐状部材２２、紐状部材２３の張力を伝える事である。第３の役割は、地震時の紐状部材の弾性伸びによる建物の微小変形で、既存建物の出隅部２９と２階床梁３１に発生する曲げモーメントや剪断力の大部分を、支持部材１１、支持部材１３、支持部材１５、支持部材２８及び出隅部保護部材１８、出隅部保護部材２５、出隅部保護部材２６、出隅部保護部材１９の接合部分で負担する事にある。  
各外壁面外部で両端部を接続部材に接合し水平に維持される支持部材１１、支持部材１３、支持部材１５、支持部材２８の役割は、第１に建物の外壁３、外壁４、外壁５、外壁６を巡る紐状部材２０、紐状部材２１、紐状部材２２、紐状部材２３の水平部分を包み劣化や損傷を防ぐ事にあり、第２に、地震時に発生する紐状部材２０、紐状部材２１、紐状部材２２、紐状部材２３の巨大な張力と振動が既存建物構造体を損傷するのを防ぐ為、外壁両端部の接続部材間を水平に支持し、紐状部材２０、紐状部材２１、紐状部材２２、紐状部材２３の張力と見合う圧縮力を負担する事にある。但し、支持部材は細長比が大きく座屈の恐れがあり座屈防止の為、振止め及び圧縮力伝達金具114が必要である。第３の役割は、地震時の紐状部材弾性伸びによる微小変形で既存建物の梁に発生する曲げモーメントや剪断力の大部分を接続部材１０、接続部材１２、接続部材１４、接続部材１６との接合部分で負担する事にある。  
出隅部保護部材１８、出隅部保護部材２５、出隅部保護部材２６、出隅部保護部材１９の役割は、第１に、通常出隅部２９が担っている圧縮軸力は建物重量の５％程度であるが、本特許耐震補強装置を用いると地震時に出隅部２９が担う圧縮軸力は建物重量の１５％程度増加するのでその増加分を担う事にある。第２に、地震時紐状部材の弾性伸びによる微小変形の影響で出隅部２９の柱脚・柱頭に発生する曲げモーメントや剪断力の大部分を、固定部材９、固定部材２４、固定部材２７、固定部材１７及び接続部材１０、接続部材１２、接続部材１４、接続部材１６の接合部分で負担する事である。
【００１１】
本発明耐震補強装置のメカニズムについて図１５を用いて説明する。図１５に示す様に２階建木造建物１の２階床面２に働く水平地震力Ｆ１、水平地震力Ｆ２、水平地震力Ｆ３、水平地震力Ｆ４と水平変形制御対象の外壁３、外壁４、外壁５、外壁６とその水平変形を制御する紐状部材２０、紐状部材２１、紐状部材２２、紐状部材２３、及び、紐状部材を固定する固定部材９、固定部材２４、固定部材２７、固定部材１７、及び、紐状部材の方向を変換する接続部材１０、接続部材１２、接続部材１４、接続部材１６、そして、紐状部材を保護する支持部材１１、支持部材１３、支持部材１５、支持部材２８の配置関係を表す平面配置図であり、本発明耐震補強装置が建物に作用する全ての水平地震力に有効である事を示す。
水平地震力Ｆ１による外壁３の水平変位を制御する為、外壁３の２階床梁位置両端部に取付けた接続部材１２と接続部材１４を通じ紐状部材２０が担う張力を、外壁４の２階床梁位置両端部に取付けた接続部材１０と接続部材１６を通じ水平から垂直に方向変換し、外壁４下部の基礎コンクリート７の両端部分に固定した固定部材９と固定部材１７に固定し、外壁３の水平変位を制御する。同様に、水平地震力Ｆ２による外壁４の水平変位は紐状部材２１によって、水平地震力Ｆ３による外壁５の水平変位は紐状部材２２によって、水平地震力Ｆ４による外壁６の水平変位は紐状部材２３によって制御する仕組みを、固定部材９、固定部材２４、固定部材２７、固定部材１７や接続部材１０、接続部材１２、接続部材１４、接続部材１６、及び、支持部材１１、支持部材１３、支持部材１５、支持部材２８の配置と共に表現している。    
図１５に示す様に２階建木造建物１の基礎コンクリートの４出隅部に設置された固定部材９、固定部材２４、固定部材２７、固定部材１７は、其々２個の紐状部材固定リング95を持ち２本の紐状部材を固定している。２階建木造建物１の２階床梁高さの４つの出隅部に設置された接続部材１０、接続部材１２、接続部材１４、接続部材１６は、其々２個の水平に曲げる筒状部品106と其々２個の水平・垂直に曲げる筒状部品107を持ち、紐状部材２０、紐状部材２１、紐状部材２２、紐状部材２３の方向を変換させている。次に支持部材１１、支持部材１３支持部材１５、支持部材２８は、縦に４つの筒状部分を持つが、其々３本の紐状部材を収納している。何故なら、支持部材設置外壁の対面外壁の水平変形を制御する紐状部材が、支持部材設置外壁両端部の接続部材によって方向を垂直下部に変更され固定部材に固定されるため、筒状部分の内その紐状部材の収納部は空くからである。
【００１２】
本発明を施工するに当たっては、図１に示す様な２階建て延べ床面積が１２０ｍ２程度の木造建物１を例とする場合、４箇所の出隅部外壁仕上げ材を基礎コンクリート天端から２階床梁上部に８０ｃｍ程、出隅部から両外壁方向に其々１０ｃｍ程撤去して出隅柱を露出させ、各外壁面の長さに応じ２〜３ｍ程度毎に２階床梁位置に高さ１５ｃｍ＊幅３５ｃｍ程度の範囲外壁仕上げ材を撤去して２階床梁を露出させ工場製作された鋼製部材を取付け、その中に紐状部材を通し予備張力を導入するだけだから、従来の耐震補強工事より外壁撤去範囲も非常に小さく、基本的に内部工事は不要であり、短期施工で居住者の工事中の不便を低減でき低コスト工事であり、地震時建物を倒壊から守るだけでなく、建物構造体を損傷からも守る事が出来る。
【００１３】
基礎コンクリートが強度不足の場合や固定部材の固定作業が困難な場合、  近傍地盤に杭等適切なアースアンカーを設置し紐状部材の固定端部とする。
【００１４】
対象建物の外壁に入隅がある場合、建物外壁出隅部に設置する接続部材の設置数は増え形状も少し変化する。入隅外部の支持部材の振止金具は立体トラス型やエンタシス型やスポーク型及びそれらの複合型になる。
【符号の説明】
【００１５】
１  ２階建て木造建物
２  １の２階床面
３  外壁
４  外壁
５  外壁
６  外壁
７  基礎コンクリート
８  基礎コンクリート
９  固定部材
１０  接続部材    
１１  支持部材
１２  接続部材
１３  支持部材
１４  接続部材
１５  支持部材
１６  接続部材
１７  固定部材
１８  出隅部保護部材
１９  出隅部保護部材
２０  紐状部材
２１  紐状部材
２２  紐状部材
２３  紐状部材
２４  固定部材
２５  出隅部保護部材
２６  出隅部保護部材
２７  固定部材
２８  支持部材
２９  出隅部
３０  土台
３１  ２階床梁
３２  外壁の仕上げ材
３３  基礎コンクリート
３４  基礎コンクリート
９１  ４個のボルト穴付鋼板
９２  ボルト・ナット
９３  ４個のボルト穴付等辺山形鋼
９４  後施工アンカーボルト
９５  固定リング
９６  鋼材
１０１  釘穴付等辺山形鋼
１０２  リブ補強鋼板付鋼板
１０３  補強鋼板
１０４  ボルト・ナット
１０５  補強鋼板
１０６  筒状鋼管
１０７  筒状鋼管
１０８  筒状鋼管彎曲部に溶接された補強鋼板
１０９  ４個のボルト穴付鋼板
１０１０  振れ止め鋼材
１０１１  スクリュー釘
１０１２  台座型鋼製部品
１１１  支持部材１１構成部品
１１２  支持部材１１構成部品
１１３  支持部材１１構成部品  
１１４  振止め及び圧縮力伝達金具
１１１０  ４つの穴・２個のボルト穴付鋼板
１１１１  筒状蓋部品
１１１２  ボルト
１１１３  筒状本体部品
１１１４  ボルト穴付Ｔ字型鋼材  
１１１５  ルーズホールボルト穴と通常のボルト穴各1個付鋼材
１１３０  ボルト穴付Ｔ字型鋼材
１１３１  ルーズホールボルト穴と通常のボルト穴各1個付鋼材
１１４０  垂直面に２個のルーズホールボルト穴付Ｔ字型鋼材
１１４１  摩擦接合用ワッシャー付ボルト
１８０    釘穴付等辺山形鋼
１８１    ４個のボルト穴付鋼板
１８２    補強鋼板
１８３    ４個のボルト穴付鋼板
【図１】
2015224494.tif 000003
【図２】
2015224494.tif 000004
【図３】
2015224494.tif 000005
【図４】
2015224494.tif 000006
【図５】
2015224494.tif 000007
【図６】
2015224494.tif 000008
【図７】
2015224494.tif 000009
【図８ａ】
2015224494.tif 000010
【図８ｂ】
2015224494.tif 000011
【図９】
2015224494.tif 000012
【図１０】
2015224494.tif 000013
【図１１】
2015224494.tif 000014
【図１２】
2015224494.tif 000015
【図１３】
2015224494.tif 000016
【図１４】
2015224494.tif 000017
【図１５】
2015224494.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月27日(2014.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記紐状部材は、その両端に、緩みなく張る為の張力導入器具と、棒鋼と、鎖とこれらの部品を連結し１体化する複数のシャックルとにより構成され、鎖の部分で方向変換されることを特徴とする請求項１記載の耐震補強装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
接続部材は、建物の各外壁出隅部の梁付近に固定され、上記紐状部材を２次元的に或は３次元的に方向変換を導く筒状部を持ち、紐状部材の力を建物構造体に伝えるものである請求項１記載の耐震補強装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
支持部材は、建物の外壁面外で水平に張られた上記紐状部材を縦に４箇所収納する角型筒状部で、外壁の長さに応じ適切に分割され、且つ各分割角型筒状部が振れ止め部品を用いて連結され、外壁端部の接続部材間を水平に一体的に支持するものである請求項１記載の耐震補強装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明は、上記特許文献に示された技術上の問題点を解決し、工事中も居住者に不便を与えず、短期間・低コスト工事で、地震時建物倒壊を防ぐだけでなく、同時に既存構造体をしっかり保護する耐震補強装置を提供するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
図１を用いて十分な耐震性能を持たないが、安定地盤に建ち日常使用に対し構造的に健全な延床面積１２０ｍ２程度の２階建て木造建物１を例とし本発明の全体構成を説明する。図２で示すシャックル201ａ、シャックル201ｂ、張力導入器具202、両端を環状加工した棒鋼203、鎖204で構成された紐状部材２０が、地震時に外壁３の外部方向変位を制御する為に外壁６、外壁３、外壁５に沿って２階床梁高さで水平に張られ外壁4の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート７の両出隅部で固定される。紐状部材２０の他,紐状部材２１は、地震時に外壁４の外部方向変位を制御する為に外壁５、外壁４、外壁6に沿って２階床梁高さで水平に張られ外壁３の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート３３の両出隅部に固定される。紐状部材２２は、地震時に外壁５の外部方向変位を制御する為外壁３、外壁５、外壁４に沿って２階床梁高さで水平に張られ外壁６の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート８の両出隅部に固定される。紐状部材２３は、地震時に外壁６の外部方向変位を制御する為に外壁４、外壁６、外壁３に沿って２階床梁高さで水平に張られ外壁５の両端部で下方に方向を変え基礎コンクリート３４の両出隅部に固定される。
図1に例示する延床面積１２０ｍ２程度の２階建て木造建物１の２階床面２が負担する建物重量は、固定荷重と積載荷重を含め１０トン程度と想定される為、建物を制御する為に必要な水平力は3トン程度で、少なくとも２方向の張力で担う紐状部材２０紐状部材２１紐状部材２２紐状部材２３が負担する張力は1.5トン程度である。以下、紐状部材２０の装着状態を例として詳細に説明する。
紐状部材２０の棒鋼203は、図３に示す様に固定部材９の外壁４側固定リング95にシャックル201ａで連結した張力導入器具202にシャックル201ｂを使用して緊結される。図３及び図５に示す様に固定部材９は、外壁４の下部基礎コンクリート７及び外壁６の下部基礎コンクリート８の隅部に４本の後施工アンカーボルト94で固定されている。固定部材９は、図４に示す様に長さ２５ｃｍ程度の各辺に2個のボルト穴を持つ等辺山形鋼93の片側端部に４箇所のボルト穴付鋼板91を溶接し、固定リング95を等辺山形鋼の両外面に厚板鋼板96で溶接した部材で構成している。
紐状部材２０の棒鋼203の上端部でシャックル201ａにより結束された鎖204は、図８ａに示す様な接続部材１０の筒状部107を通り抜け方向を変える。接続部材１０は、図８ａに示す様に長さ１２０ｃｍ程度の釘穴付等辺山形鋼101の下部に4箇ボルト穴付鋼板109を溶接し、図７に示す様に等辺山形鋼101の両外面縁部に２個のボルト穴と鎖を通す４個の穴が付き２枚の補強リブ103を溶接した補強リブ105を上下に各１枚溶接した鋼板102を其々垂直に溶接している。図８ａに示す様に接続部材１０は、紐状部材２１と紐状部材２３を水平に９０度曲げる彎曲部に補強鋼板108を熔接した筒状部106を２本と、紐状部材２０と紐状部材２２を水平に９０度・垂直に９０度曲げる筒状部の垂直下部開口部付近と等辺山形鋼101とを補強鋼1010でつなぐ様に熔接した筒状部107を２本持っている。接続部材１０は、図６及び図８ａの筒状部を透明化した姿図８ｂに示す様に筒状部106、筒状部107と等辺山形鋼101の両外面の間に２個の台座型鋼製部品1012を溶接している。図６及び図７に示す様に接続部材１０は、固定部材９の直上の出隅部２９と２階床梁３１接合部梁上８０ｃｍ〜梁下１０ｃｍ程度の部分の出隅部２９に釘1011で固定されている。
紐状部材２０の棒鋼203の上端部でシャックル201ａにより結束された鎖204は、接続部材１０の筒状部107を通り抜け、出隅部２９に平行な垂直方向から、２階床梁高さで水平及び外壁６に平行に方向を変える。
接続部材１０の筒状部107と鋼板102を通り抜けた鎖204にシャックル201ａで結束された紐状部材２０の棒鋼203は、  図１１に示す様に２階床梁３１の高さで外壁６の仕上げ材３２外部に平行に維持されている支持部材１１の縦に４つ並んだ角型筒状部の最上部分に収納されている。図９に示す様に支持部材１１は、外壁６外部に２階床梁３１の高さで左端部は接続部材１０に右端部は接続部材１２に接合し水平に維持され、左端角型筒状部111右端角型筒状部112中間角型筒状部113（０〜複数個）及び振止め及び圧力伝達金具114で構成されている。左端角型筒状部111は、接続部材１０の側で図１０に示す様に端部で溶接されている鋼板1110と接続部材１０の鋼板102とを2か所でボルト104によって固定されている。図１０に示す様に、鋼板1110は、上下にボルト穴が各１か所ありその間に縦一列に鎖を通す穴を４箇所持ち、図１１に示す支持部材１１の角型筒状部本体部品1113の接続部材１０側端部に溶接された鋼板である。図１０に示す様に接続部材１０の側で１か所、図１３に示す様に中央端部で１か所、111を構成する角型筒状部本体部品1113と角型筒状部蓋部品1111はボルト1112で固定されている。角型筒状部本体部品1113は、中央端部梁側で図１２及び図１３に示す様に１か所ボルト穴を持つ垂直面のあるＴ型鋼1114を溶接している。角型筒状部蓋部品1111は中央端部外気側で図１２及び図１３に示す様にルーズホール型ボルト穴とボルト穴を１個ずつ持つ圧縮力伝達用鋼板1115を水平に角型筒状部蓋部品1111に対し垂直に溶接している。左端角型筒状部111、右端角型筒状部112、中間角型筒状部113を連結する振止め及び圧縮力伝達金具114は、図１２及び図１３に示す様に、２階床梁３１に釘1011で固定された長さ約３０ｃｍの垂直部分に２か所ルーズホール型ボルト穴を持つＴ字型鋼材1140と上記1114及び、連続する中間角型筒状部113端部梁側に溶接した１個ボルト穴を持つＴ字型鋼材1130を其々ワッシャー付ボルト1141で締固めている。  振止め及び圧縮力伝達金具114は、図１２及び図１３に示す様に圧縮力伝達用鋼板1115と、連続する中間角型筒状部113の端部外気側中央で水平垂直に溶接したルーズホール型ボルト穴とボルト穴を１個ずつ持つ圧縮力伝達鋼板1131とを２本のワッシャー付ボルト1141で締固めている。
この様に支持部材１１は、鋼板1110でその両端を接続部材１０接続部材１２の鋼板102にボルト104接合し、図９に示す様に左端角型筒状部111、右端角型筒状部112、中間角型筒状部113を振止め及び圧縮力伝達金具114を用いて連結一体化している。  又、図１１に示す様に、支持部材１１の角型筒状部の最上部に紐状部材２０を収納する。
右端角型筒状部112の最上部の筒状部で紐状部材２０の棒鋼203にシャックル201ａで結束された鎖204は、外壁６及び外壁３遇部の２階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材１２の筒状部106を通り抜け、２階床梁位置の高さで水平で外壁３に平行に方向を変える。
接続部材１２の水平に曲がる筒状部を通り抜けた紐状部材２０の鎖204にシャックル201ａで結束された棒鋼203は、外壁３に平行で２階床梁位置の高さで、その両端を接続部材１２と接続部材１4に接合し水平に支持された支持部材１３の角型筒状部の最上部を通る。  
支持部材１３の端部で紐状部材２０の棒鋼203にシャックル201ａで結束された鎖204は、外壁３及び外壁５遇部の２階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材１４の筒状部106を通り抜け、２階床梁位置の高さで水平で外壁５に平行に方向を変える。
接続部材１４の筒状部106を通り抜けた紐状部材２０の鎖204にシャックル201ａで結束された棒鋼203は、外壁５に平行に２階床梁位置で、その両端を接続部材１４と接続部材１６に接合し、水平に支持された支持部材１５の角型筒状部の最上部を通る。
支持部材１５の端部で紐状部材２０の棒鋼203にシャックル201ａで結束された鎖204は、外壁５及び外壁４遇部の２階床梁・柱接続部に釘1011で固定された接続部材１６の筒状部107を通り外壁５に平行で水平から出隅部29に平行に垂直下方に方向を変える。
接続部材１６の筒状部107を通り抜けた紐状部材２０の鎖204にシャックル201ａで結束された棒鋼203は、下部基礎コンクリート７の他遇部に固定された固定部材１７の外壁４側の固定リンク95にシャックル201ｂを使用し緊結され、次に、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。
予備張力の導入は、地震時水平変位制御の即時有効性保持のために必要である。
以上、紐状部材２０の装着状態と同様に、紐状部材２１は、外壁３下部の基礎コンクリート３３に固定された固定部材２７に緊結され、直上部の接続部材１４の筒状部107を通り抜け垂直方向から外壁５に平行で水平に方向を変え、支持部材１５の2段目角型筒状部に収納され接続部材１６の筒状部106を通り抜け、外壁５に平行で水平な方向から外壁４に平行で水平に方向を変え、支持部材２８の2段目角型筒状部に収納され接続部材１０の筒状部106を通り抜け外壁４に平行で水平な方向から外壁６に平行で水平に方向を変え、支持部材１１の2段目角型筒状部に収納され接続部材１２の筒状部107を通り抜け外壁６に平行で水平な方向から外壁3の側で出隅部２９に平行で垂直に方向を変え基礎コンクリート８と基礎コンクリート３３の遇部に固定された固定部材２4に緊結され、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。次に、紐状部材２２は、外壁６下部の基礎コンクリート８に固定された固定部材２４に緊結され、直上部の接続部材１２の筒状部107を通り抜け垂直方向から外壁３に平行で水平に方向を変え、支持部材１３の３段目角型筒状部に収納され接続部材１４の筒状部106を通り抜け外壁３に平行で水平な方向から外壁５に平行で水平に方向を変え、支持部材１５の３段目角型筒状部に収納され接続部材１６の筒状部106を通り抜け外壁５に平行で水平な方向から外壁４に平行で水平に方向を変え、支持部材２８の３段目角型筒状部に収納され接続部材１０の筒状部107を通り抜け外壁４に平行で水平な方向から外壁６の側で出隅部２９に平行で垂直に方向を変え、基礎コンクリート７と基礎コンクリート８の遇部に固定された固定部材９に緊結され、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。最後に、紐状部材２３は、外壁５下部の基礎コンクリート３４に固定された固定部材１７に緊結され、直上部の接続部材１６の筒状部107を通り抜け垂直方向から外壁４に平行で水平に方向を変え、支持部材２８の４段目角型筒状部に収納され接続部材１０の筒状部106を通り抜け外壁４に平行で水平な方向から外壁６に平行で水平に方向を変え、支持部材１１の４段目角型筒状部に収納され接続部材１２の筒状部106を通り抜け外壁６に平行で水平な方向から外壁３に平行で水平に方向を変え、支持部材１３の４段目角型筒状部に収納され接続部材１４の筒状部107を通り抜け外壁３に平行で水平な方向から外壁５の側で出隅部２９に平行で垂直に方向を変え、基礎コンクリート３３と基礎コンクリート３４の遇部に固定された固定部材２７に緊結され、張力導入器具202を用い予備張力を導入される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
１  ２階建て木造建物
２  １の２階床面
３  外壁
４  外壁
５  外壁
６  外壁
７  基礎コンクリート
８  基礎コンクリート
９  固定部材
１０  接続部材    
１１  支持部材
１２  接続部材
１３  支持部材
１４  接続部材
１５  支持部材
１６  接続部材
１７  固定部材
１８  出隅部保護部材
１９  出隅部保護部材
２０  紐状部材
２１  紐状部
２２  紐状部材
２３  紐状部材
２４  固定部材
２５  出隅部保護部材
２６  出隅部保護部材
２７  固定部材
２８  支持部材
２９  出隅部
３０  土台
３１  ２階床梁
３２  外壁の仕上げ材
３３  基礎コンクリート
３４  基礎コンクリート
９１  ４個のボルト穴付鋼板
９２  ボルト・ナット
９３  ４個のボルト穴付等辺山形鋼
９４  後施工アンカーボルト
９５  固定リング
９６  鋼材
１０１  釘穴付等辺山形鋼
１０２  リブ補強鋼板付鋼板
１０３  補強鋼板
１０４  ボルト・ナット
１０５  補強鋼板
１０６  紐状部材を水平に９０度曲げる筒状部
１０７  紐状部材を水平９０度・垂直９０度に曲げる筒状部 
１０８  106彎曲部に溶接された補強鋼板
１０９  ４個のボルト穴付鋼板
１０１０  振れ止め鋼材
１０１１  スクリュー釘
１０１２  台座型鋼製部品
１１１  支持部材１１の左端角型筒状部
１１２  支持部材１１の右端角型筒状部
１１３  支持部材１１の中間角型筒状部
１１４  振止め及び圧縮力伝達金具
１１１０  ４つの鎖穴・２個のボルト穴付鋼板
１１１１  角型筒状部蓋部品
１１１２  ボルト
１１１３  角型筒状部本体部品
１１１４  ボルト穴付Ｔ字型鋼材  
１１１５  ルーズホールボルト穴と通常のボルト穴各1個付鋼材
１１３０  ボルト穴付Ｔ字型鋼材
１１３１  ルーズホールボルト穴と通常のボルト穴各1個付鋼材
１１４０  垂直面に２個のルーズホールボルト穴付Ｔ字型鋼材
１１４１  摩擦接合用ワッシャー付ボルト
１８０    釘穴付等辺山形鋼
１８１    ４個のボルト穴付鋼板
１８２    補強鋼板
１８３    ４個のボルト穴付鋼板