(57)【要約】 【課題】本発明方法は既存の木造建築物等を解体することなく、既存の入口や出口の大開口部へ直接に取付けて工事することが出来ると共に作業者が重機を用いずに少人数であっても短い工期で補強工事が確実に行え、設置箇所が余り制限されずに且つサッシの寸法を気にせずに設置可能である木造建築物の耐震補強方法を提供することを目的とする。【解決手段】既存の木造建築物の１階の大開口部10に少なくとも、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の外枠補強体１を設置すると共に該外枠補強体１の上辺部を桁又は胴差６に固定し、下辺部を土台７側に固定させる木造建築物の耐震補強方法と成す。また前記外枠補強体１に、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の１つ以上から成る内枠補強体２を設置させ、外枠補強体１のサイズを２．７ｍ用とし、或いは大開口部10に外枠補強体１を複数並設して設置させても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造建築物の大開口部（10）に少なくとも、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の外枠補強体（１）を設置すると共に該外枠補強体（１）の上辺部を桁又は胴差（６）に固定させ、且つ下辺部を土台（７）側に固定したことを特徴とする木造建築物の耐震補強方法。
【請求項２】
前記外枠補強体（１）に、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の内枠補強体（２）が設置された請求項１記載の木造建築物の耐震補強方法。
【請求項３】
前記内枠補強体（２）が、四角型ラーメン構造の１つ以上の内枠から成された請求項２記載の木造建築物の耐震補強方法。
【請求項４】
前記外枠補強体（１）のサイズが２．７ｍ用である請求項１記載の木造建築物の耐震補強方法。
【請求項５】
前記大開口部（10）に対して、前記外枠補強体（１）が複数並設し設置された請求項１又は４記載の木造建築物の耐震補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐震用補強体を用いて既存の木造建築物などの大開口部の補強が簡単に行える木造建築物の耐震補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造建築物の耐震補強方法（工事）としては、既存の壁面を補強し、壁の少ない広い空間などに壁を新たに設けて間仕切りし、或いは柱の接合箇所を補強する工事が通常の方法であった。しかしながら、既存の壁面を補強する際には外壁を解体しなければならず、且つ工事終了後に外壁を作り直さなければならなかった。また壁を新たに設ける際には、室内で工事が行える状態に準備しなければならず、日常生活に支障を来たすと共に日数が掛かり、その工事費が高価であったので、昭和５６年以前の住宅の補強工事の着手が進まず、耐震補強工事が完了した住宅はまだ少ないのが現状である。尚、木造建築物の在来軸組工法は、壁の組み合せと比べて骨組同士の接合で成り立っているため、地震に対して弱いものであった。このため、阪神大震災の被害状況をチェックすると、倒壊した木造住宅の殆どで１階の外周部が潰れ、２階はそのままの形で地面に叩きつけられる状態のものが多く見受けられた。
【０００３】
又、近年に於いては、限定した部分を補強することにより、建築物全体としての耐震性能を向上させる木造建築物の耐震補強方法が特開２００３−１９３５６１で提案されている。この耐震補強方法は、建築物の四隅のみで且つ軒高の途中までの高さに、角材を枠状にした耐震エレメントを設けるものであった。しかしながら特開２００３−１９３５６１は、既存の木造建築物の耐震補強工事を行う場合、耐震エレメントを既存物の外周にそのまま設けることは難しく、設置部分の付近を解体しなければならず且つ工事終了後に元のように造り直さなければならないため、手間と費用が掛かるものであった。更に商店の入口が接近して並ぶ商店街などのように、隣地との隙間が殆どない建築物に対しては、外壁などを壊さずに既存の状態で耐震補強工事を行うことは不可能であった。
【０００４】
このため、本発明者が特に商店の入口が接近して並ぶ商店街などの木造建築物に最適な耐震補強方法として特願２００４−３７０６３０で提案したところである。これは既存の建築物を解体せずに、建築物の強度不足となっている大開口部を補強体で補強する単純な付加工法で効果を上げるものである。つまり、既存の木造建築物の１階の大開口部の外側に、Ｌ形鋼などの単一部材で門型ラーメン構造に組んだ第１補強体を取付け、且つ該第１補強体に、単一部材で門型ラーメン構造に組んだ第２補強体又は第２補強体と第３補強体が組み重ね可能に取付けられる耐震補強方法と成すものである。
【０００５】
しかしながら、特願２００４−３７０６３０は、梁や桁以外に必ず柱に取付けて固定するため、例えば、柱が戸袋に掛ってその柱の表面が少なかったり、隠れたりすると、取付け固定出来なかった。従って、特願２００４−３７０６３０は、取付け固定が出来る場所の制限があった。又、柱の間隔が３．６ｍ以上になると、門型の横方向が３．６ｍ以上の長さを必要とするため、強度的に充分補強できにくくなる恐れもあった。
【０００６】
尚、最近、社団法人カーテンウォール・防火開口部協会に於いて、既存木造住宅の耐震性能を向上させるために、アルミニウム合金製の肉厚な扁平角柱を４本用いた耐震補強枠による耐震補強方法が提案されている。この耐震補強枠は既存の窓や出入口の周りに取付けて四角形枠に形成されるものであり、４本の肉厚な扁平角柱は、予め設置場所の広さに合わせた寸法に工場に於いて加工し、現場に於いて、上枠部と両側の縦枠部を木ネジで梁や桁或いは柱に取付け、更に地中枠部を埋設すると共に各四隅はボルトで緊結するものであった。しかしながら、前記四角形枠の上枠部と両側の縦枠部の幅が２０ｃｍ近くあるため、戸袋があると、近くの柱に取付け出来なくなり、９０ｃｍ或いは１８０ｃｍ先の柱に取付けなくてはならなくなるため、取付け場所を変更しなければならない場合もあった。又、上枠部の肉厚な扁平角柱の長さが３ｍ〜４ｍのものが多く使用され、両側の縦枠部の肉厚な扁平角柱の長さが２ｍ〜５ｍのものが多く使用されているため、人手で取付作業を行う場合、重量が大きくなるため、少人数では作業が安全に行えず、機械を導入する場合も多くあった。
【特許文献１】特開２００３−１９３５６１号公報
【特許文献２】特願２００４−３７０６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明方法は隣地との隙間が殆どない既存の木造建築物等であっても施工が可能であり、且つ既存の木造建築物等を解体することなく、既存の入口或いは出口の大開口部へ直接に取付けて工事することが出来ると共に作業者が重機の助けを借りずに２人か３人の少人数で補強工事を確実に且つ短い工期で行え、しかも設置箇所が余り制限されずに且つ多種類あるサッシの大きさや寸法を気にせずに設置可能である木造建築物の耐震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】
【０００８】
本発明は上記現状に鑑み成されたものであり、特願２００４−３７０６３０の門型ラーメン構造よりも強度を向上させ且つ設置箇所が余り制限されず多種類あるサッシに対応出来るようにしたものであり、つまり、木造建築物の大開口部に少なくとも、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の外枠補強体を設置すると共に該外枠補強体の上辺部を桁又は胴差に固定し、下辺部を土台側に固定させる木造建築物の耐震補強方法と成す。また前記外枠補強体に、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の１つ以上から成る内枠補強体を設置させても良く、前記外枠補強体のサイズを２．７ｍ用とし、或いは大開口部に外枠補強体を複数並設して設置させても良い。尚、本発明で言う「大開口部」とは、窓などの開口部ではなく、出入り可能な開口部を指し、本発明で言う「四角型ラーメン構造」とは、門型ラーメン構造に対して、底辺を設けて四角形状を呈する構造のものを指し、また本発明で言う「２．７ｍ用」とは、俗称、一間半サイズ用のことを指すと共に正確に２．７ｍの寸法を指すのではなく、２．７ｍ幅の大開口部に取付け出来る寸法を指すものとする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１のように木造建築物の大開口部（10）に少なくとも、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の外枠補強体（１）を設置すると共に該外枠補強体（１）の上辺部を桁又は胴差（６）に固定し、下辺部を土台（７）側に固定させることにより、特願２００４−３７０６３０と同様に隣地との隙間が殆どない既存の木造建築物等であっても少人数の人力だけで施工が可能であり、且つ既存の木造建築物等を解体することなく、既存の入口或いは出口の大開口部（10）へ直接に取付けて工事することが出来ると共に少人数でも短い工期で確実に補強工事が行えるものとなる。また本発明方法は四角型ラーメン構造であるため、柱の間隔が３．６ｍ以上ある場所に設置しても耐震強度が充分に確保出来るものとなる。しかも、柱の位置を気にせずに設置ができるものとなるため、本発明方法は従来不可能であった戸袋（11）がある箇所の設置であっても、それを避けて簡単に設置可能となり、多種類あるサッシに対応して設置出来るものとなる。更に前記四角型ラーメン構造の上下辺の長さは、山形鋼の単一部材の追加や省略或いは１本を適宜に切断することにより、施主の変更要望に対しても即座に対応可能なものとなる。
【００１０】
請求項２のように外枠補強体（１）に、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の内枠補強体（２）を設置することにより、より耐震性能が向上するものとなる。
【００１１】
請求項３に示すように内枠補強体（２）として１つ以上の四角型ラーメン構造の内枠とすることにより、柱の間隔に応じて内枠の数を増やすことで、３．６ｍ以上ある場所に設置しても耐震強度が充分に確保出来るのとなる。
【００１２】
請求項４に示すように外枠補強体（１）のサイズを２．７ｍ用として統一することにより、各部品の標準化ができるため、各部品の調達が簡単で且つその保管も簡単となる。更に標準化された作業も行えるので、品質が安定し、作業性も向上できるものとなる。しかも外枠補強体（１）の形状が略正四角形となるため、部品点数が減少し、その調達や管理及び施工が容易になると共に、地震時の上下方向及び左右方向の揺れに対しても各辺に均等な負荷が掛り、耐震性能がより向上するものとなる。
【００１３】
請求項５のように大開口部（10）に対して外枠補強体（１）を複数並設し設置させることにより、柱の間隔が３．６ｍ以上ある場所に設置しても耐震性能が簡単に且つ充分に確保出来るものとなると共に出入りの邪魔にならず、且つ採光の点でも問題がなく本発明方法が施工可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図３は本発明の実施形態を示す図であり、これについて説明する。（１）は木造建築物の１階の入口や裏口或いは出入り可能な窓などの大開口部（10）の外側に、等辺又は不等辺な山形鋼の単一部材を組みながら取付けて形成した四角型ラーメン構造の外枠補強体である。前記単一部材を連結して四角型ラーメン構造に形成する際、コーナー部の山形鋼同士の接合は図４に示すように４５度で行うと良い。更に前記等辺山形鋼としては、呼称９０×９０×７のサイズを用いるのが好ましいが、この寸法に限定されるものではなく、且つ２人の作業員が手作業で充分に組み付け作業が行える長さ及び重量であれば良い。又、前記外枠補強体（１）の上辺部は胴差（６）や桁に固定し、下辺部は図５に示す土台（７）に直接に取付けるか、或いは基礎部（８）に取付け又は埋設する。尚、前記基礎部（８）としては既存基礎（81）と新設基礎（82）がある。
【００１５】
（２）は外枠補強体（１）の開口広さが狭められる方向に、山形鋼の単一部材を組みながら連続的に取付けて形成した四角型ラーメン構造の内枠補強体であり、該内枠補強体（２）は２つの内枠が図中で用いられているが、２つに限定されるものではなく、必要とする耐震強度に合せて個数が決定される。尚、図６の（ａ）は胴差（６）に固定部材（３）を介して外枠補強体（１）だけが取付けられ、内枠補強体（２）が取付けられていない状態を示し、（ｂ）は外枠補強体（１）に１つの内枠補強体（２）が取付けられた状態を示し、（ｃ）は外枠補強体（１）に２つの内枠補強体（２）が取付けられた状態を示す。（３）は外枠補強体（１）の上下辺部を、胴差（６）や土台（７）側に固定するための固定部材であり、該固定部材（３）としては、山形鋼を用いて一辺に渡って取付けたもの或いは局所に取付けるものとしても良い。尚、前記固定部材（３）は、外枠補強体（１）の下辺部が新設基礎（82）に埋設して固定される場合には不要である。（４）は外枠補強体（１）や内枠補強体（２）の隅部を結合補強するための金属製のコーナープレートであり、その形状は、複数の取付穴を有した略三角形状であるが、他の形状でも良い。（５）は山形鋼を連続的に連結して四角型ラーメン構造に組み上げる際や固定部材（３）に固定する際に使用するボルト（51）と、固定部材（３）を胴差（６）や桁或いは土台（７）に取付ける際に使用するコーチスクリュー（52）と、ナットとがある。前記ボルト（51）としてはトルシア形高力ボルトを用いるのが好ましく、例えば、Ｍ１６×５０ｍｍを用い、コーチスクリュー（52）としてはＭ８×９０ｍｍを用いるのが良いが、これに限定されるものではない。
【００１６】
次に本発明の耐震補強方法について説明する。予め山形鋼，トルシア形高力ボルト（51），コーチスクリュー（52），コーナープレート（４）などの必要な部品や工具を用意しておく。尚、山形鋼が隅部に位置する箇所は４５度に角度を付けて切断しておく。先ず始めに１階の大開口部（10）の周囲に、山形鋼の単一部材を組みながら取付けて四角型ラーメン構造の外枠補強体（１）を設置する場合について説明する。先ず、予め取付穴が多数穿設されると共に外枠補強体（１）の上辺部に相当する長さの山形鋼を、胴差（６）の外側の所定位置に配置させてコーチスクリュー（52）で順次固定して行くことにより、上方の固定部材（３）の取付けが終了する。同様に土台（７）に対しても、予め取付穴が多数穿設された山形鋼を、土台（７）の外側の所定位置に配置させてコーチスクリュー（52）で順次固定して行くことにより、下方の固定部材（３）の取付けが終了する。この時、外枠補強体（１）の上下辺全体に渡る長さでなくとも、両端と中間部に複数個の短く切断された山形鋼を用いたものとしても良い。
【００１７】
その後、取付穴が多数穿設されると共に所定長さの山形鋼の一辺を、固定部材（３）の突出辺に当接させると共に各取付穴に合せて前記ボルト（51）を挿入し、その先端にナットを螺合させて結合して行くことにより、上下辺部が取付けられるのである［図６（ａ）参照］。次に左右辺部に相当する山形鋼を用意し、予め４５度に切断された端部を上下辺部の端部に合せて配置すると共に図４の想像線で示したコーナープレート（４）が介在されて前記ボルト（51）を各取付穴に挿入し、その先端にナットを螺合させて結合すれば、１隅が固定され、同様にして残りの３隅も固定することにより、外枠補強体（１）が四角型ラーメン構造に形成されて取付けられるのである。この時、外枠補強体（１）は上下辺部しか固定されていないが、全体としての耐震性能は、従来の門型ラーメン構造よりも向上するものとなる。尚、前記外枠補強体（１）の下辺部の固定方法としては、上記したように固定部材（３）が介在されて土台（７）に固定する方法［図５（ａ）参照］、図５（ｂ）のように新設基礎（82）に予め設けた図示しないアンカーに外枠補強体（１）の下辺部を固定する方法、予め組まれた外枠補強体（１）の下辺部に内枠補強体（２）の下辺部を取付けた後、コンクリートを打設して図５（ｃ）に示すように外枠補強体（１）と中枠補強体（２）の下辺部を埋設させる方法などがある。尚、図５の図中で示すＧ．Ｌはグランドラインである。又、図５（ｂ）の新設基礎（82）の上面は、換気口（９）に合せて設けると良い。
【００１８】
次に内枠補強体（２）を設置する場合について説明する。先ず外枠補強体（１）の山形鋼の一辺に、新たな山形鋼の一辺が抱かれるように合せると共に山形鋼の他辺が外側に来るように配置させ、且つ各取付穴に前記ボルト（51）で山形鋼同士を固着する。そして、更に新たな山形鋼を用意し、外枠補強体（１）の山形鋼の突出辺に、新たな山形鋼を上記同様に辺同士を抱くように合せると共に各取付穴にボルト（51）で山形鋼同士が固着され、同様の作業を繰返して、外枠補強体（１）の４辺全てに新たな山形鋼が固着されることにより、外枠補強体（１）の内側に四角形状に形成された第１の内枠補強体（２）が取付けられるのである［図６（ｂ）参照］。更に第２の内枠補強体（２）を設置する場合には、第１の内枠補強体（２）に新たな山形鋼の一辺を上記同様にして辺同士を抱くように合せると共に各取付穴にボルト（51）で山形鋼同士を固着して更に内側へ四角形状が形成されることにより、第２の内枠補強体（２）が取付けられるのである［図６（ｃ）参照］。この時、図４の実線で示したコーナープレート（４）が介在されて、前記ボルト（51）で４隅を結合して隅部が補強されることにより、四角型ラーメン構造の内枠補強体（２）が補強されるだけでなく、外枠補強体（１）も補強された形となる。尚、耐震性能が不足する場合には更に増やして、第３又は第４の四角形状が形成される内枠補強体（２）を形成するものとしても良い。又、山形鋼同士を固着する際には、ボルト（51）で固定する方法に限定されるものではなく、他の方法、例えば、溶接で固定させても良い。
【００１９】
図７は２．７ｍ用のサイズになるように取付けて四角型ラーメン構造の外枠補強体（１）が、多種類の大開口部（10）に対応して耐震補強が行われる場合について示した図であり、これについて説明する。先ず大開口部（10）の広さが１．８ｍの場合及び戸袋（11）がある場合は、図７の（ａ）や（ｃ）のように大開口部（10）の片側に左辺部を合せて取付けると、柱に左辺部を固定することが出来るものとなるため、本発明の強度が向上し、外枠補強体（１）だけを設置し、内枠補強体（２）を設置しなくても充分に耐震性能が得られる場合もある。また図７の（ｂ）に示すように、大開口部（10）が中央に来るように外枠補強体（１）を取付けて組み込むと、大開口部（10）の周囲の強度が増加するものとなる。次に大開口部（10）の広さが２．７ｍの場合及び戸袋（11）がある場合は、図７の（ｄ）〜（ｇ）のように大開口部（10）の両側に左右辺部を合せて取付けると、左右辺部を柱に固定することが出来るものとなるが、外枠補強体（１）に内枠補強体（２）を取付けることで、外枠補強体（１）の上下辺部を固定するだけで充分な耐震性能が得られるものとなる。
【００２０】
次に大開口部（10）の広さが３．６ｍの場合及び戸袋（11）がある場合は、図７の（ｈ）に示すように大開口部（10）の中央に合せて外枠補強体（１）が取付けて形成されるようにすると、左右辺部が左右の引戸に掛ってしまうが、左右の戸は中央を開くと、その戸が両側に寄せられるため、出入りに殆ど邪魔にならず、且つ採光についても殆ど問題がないことが発明者によって確認されている。また図７の（ｉ）や（ｊ）に示すように大開口部（10）の片側に右辺部或いは左辺部を合せて取付ければ、柱に右辺部或いは左辺部を固定することが出来るものとなるが、上記同様に外枠補強体（１）に内枠補強体（２）を取付けることで、外枠補強体（１）の上下辺部を固定するだけで充分な耐震性能が得られるものとなると共に上記同様に出入りや採光について殆ど問題がないものとなる。更に図７の（ｋ）のように２つの引戸が並設された大開口部（10）の右側に、右辺部を合せて取付ける場合、（ｌ）のように２つ並設された大開口部（10）の中央に左辺部を合せて取付ける場合であっても、上記同様に出入りや採光について殆ど問題がないものとなる。
【００２１】
又、３つの引戸が並設され且つ戸袋（11）を有した大開口部（10）の広さが５．４ｍである場合は、図７の（ｍ）に示すように大開口部（10）の左側と左辺部を合せて取付けると、右辺部が中央の引戸に掛ってしまうが、上記同様に出入りや採光について殆ど問題がないものであった。この時、大開口部（10）の右側が補強されていないので、外枠補強体（１）に内枠補強体（２）を２つ以上取付けるのが好ましい。また図７の（ｎ）に示すように３つの引戸の略中央に合せて外枠補強体（１）が形成されるように取付けて形成すると、大開口部（10）の中央が有効に耐震補強されるので、耐震強度が一番増すものとなる。この時、左辺部は１つ目と２つ目の引戸の境に掛ると共に右辺部は３つ目の中央に掛ってしまうが、上記同様に出入りや採光について殆ど問題がないものであるが、内枠補強体（２）を２つ以上取付けるのが好ましい。更に図７の（ｏ）に示すように３つの引戸に対して、外枠補強体（１）が２つ並ぶように取付けて形成すると、大開口部（10）の中央に合せ部分が来るが、上記同様に出入りや採光について殆ど問題がないものであった。この時は、大開口部（10）全体が外枠補強体（１）と内枠補強体（２）によって補強されるので、補強性能の面では好ましいものとなる。
【００２２】
本発明は、このように多種類の大開口部（10）に対応出来るものとなる。また外枠補強体（１）に１つ以上の内枠補強体（２）を形成すれば、小さな部材の集合体なので、外観上に武骨さがなく、デザイン性が高いものとなる。更に本発明方法は、１つを設置するのに延べ３日以内、２つを設置するのに延べ５日以内の短い工期で耐震補強工事が完了可能なものとなる。
【００２３】
本発明方法は既存の建築物が木造だけでなく、鉄骨造建築物などに外枠補強体（１）や内枠補強体（２）が確実に取付けて形成できる箇所がある建築物であれば、耐震補強工事を行うことが可能なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】図１のＸ―Ｘ断面を示す説明図である。
【図３】図１のＹ―Ｙ断面を示す説明図である。
【図４】本実施形態のコーナー部表側の補強状態を示す説明図である。
【図５】本実施形態の下辺部が固定される状態を示す説明図である。
【図６】本実施形態の上辺部が固定される状態を示す説明図である。
【図７】本実施形態の設置箇所を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  外枠補強体
２  内枠補強体
６  胴差
７  土台
10  大開口部
【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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【図６】
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【図７】
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