(57)【要約】【課題】既設の木造家屋の壁面の改造を必要とせずに柱のホゾ抜け及び筋交い両端の離脱を防止し、耐震性能の向上と合わせて材料のもつ特性による免震性能の向上をはかることができる耐震補強用具及び耐震補強方法を提供することを目的とする。【解決手段】木造家屋における横架材３と基礎７との間に配設する耐震補強用具と耐震補強方法であって、横架材３の側面に締結された横架材固定板１１と、横架材固定板１１の下側部に配設された上部結合器１９及び該上部結合器１９に連結された上部固定金具２０と、基礎７又は土台４の側面に固定された左右一対の支持部材２３及び該支持部材２３の下部に支持固定された下部結合器２５と、該下部結合器２５に連結された下部固定金具２７と、上部固定金具２０と下部固定金具２７間に連結固定されたワイヤロープ２１とを具備してなる耐震補強用具と耐震補強方法を基本手段としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造家屋における横架材と基礎との間に配設する耐震補強用具であって、横架材の側面に締結された横架材固定板と、横架材固定板の下側部に配設された上部結合器及び該上部結合器に連結された上部固定金具と、基礎又は土台の側面に固定された左右一対の支持部材及び該支持部材の下部に支持固定された下部結合器と、該下部結合器に連結された下部固定金具と、上部固定金具と下部固定金具間に連結固定されたワイヤロープとを具備してなることを特徴とする耐震補強用具。
【請求項２】
木造家屋における横架材と基礎との間に配設する耐震補強用具であって、横架材の側面に締結された横架材固定板と、横架材固定板の下側部にボルト軸を介在して固着された上部結合器と、該上部結合器に連結された上部固定金具と、横架材固定板の下側に支持固定された左右一対の支持部材と、基礎又は土台の側面に固定された左右一対の支持部材と、該支持部材の下部に支持固定された下部結合器及び該下部結合器に連結された下部固定金具と、上端部が上部固定金具に連結固定されているとともに下端部が下部固定金具に連結固定されたワイヤロープとを具備してなることを特徴とする耐震補強用具。
【請求項３】
木造家屋における横架材と基礎との間に配設する耐震補強用具であって、横架材の側面に締結された横架材固定板と、横架材固定板の下側部にボルト軸を介在して固着された上部結合器と、該上部結合器の平面部を貫通したＵ型の上部固定金具と、横架材固定板の下側に支持固定された左右一対の支持部材と、基礎又は土台の側面に固定された左右一対の支持部材と、該支持部材の下部に支持固定された下部結合器及び該下部結合器の平面部を貫通してスプリングナットにより連結された逆Ｕ型の下部固定金具と、上端部が上部固定金具に連結固定されているとともに下端部が下部固定金具に連結固定されたワイヤロープとを具備してなることを特徴とする耐震補強用具。
【請求項４】
前記横架材固定板の下側に固定された左右一対の支持部材間と基礎又は土台の側面に固定された左右一対の支持部材間に、ワイヤロープを曲折する一対の棒状体を橋絡固定した請求項１，２又は３に記載の耐震補強用具。
【請求項５】
横架材の室外側下側部と下面及び基礎又は土台の室外側上側部と上面に、ワイヤロープを曲折する棒状体の変形を防止する金具を固着した請求項４に記載の耐震補強用具。
【請求項６】
横架材に固定された一方の支持部材の内側及び基礎又は土台に固定された一方の支持部材の内側にリングを固着して、前記ワイヤロープを各リング内を通してから上部固定金具と下部固定金具に連結した請求項４に記載の耐震補強用具。
【請求項７】
木造家屋における横架材と基礎との間に、上部固定金具と下部固定金具を配設して、この上部固定金具と下部固定金具間にワイヤロープの上下両端部を連結して緊結調整したことを特徴とする耐震補強方法。
【請求項８】
木造家屋における横架材と基礎との間に、左右一対の支持部材とボルト軸を介在して固定された横架材固定板及び該横架材固定板に連結された上部固定金具と、基礎又は土台の側面に支持固定された左右一対の支持部材及び該支持部材の下部に固定された下部固定金具を配設して、この上部固定金具と下部固定金具間にワイヤロープの上下両端部を連結して緊結調整したことを特徴とする耐震補強方法。
【請求項９】
木造家屋における横架材に横架材固定板を締結するとともに、該横架材固定板の下側部に左右一対の支持部材及びボルト軸を介在して上部結合器を固定して、ワイヤロープの上端部を上部結合器の上部固定金具に連結してから該上部固定金具を上部結合器に緊結調整し、基礎又は土台の側面に左右一対の支持部材及び該支持部材の下部に下部結合器を固定してから前記ワイヤロープの下端部を下部結合器の下部固定金具に連結して、該下部固定金具を下部結合器に緊結調整して耐震補強用具の装着を行うことを特徴とする耐震補強方法。
【請求項１０】
木造家屋における横架材に横架材固定板を締結するとともに該横架材固定板の上端部にフックを取付け、横架材固定板の下側部に左右一対の支持部材及びボルト軸を介在して上部結合器を固定してワイヤロープの上端部を連結してから上部固定金具を上部結合器の平面部に緊結調整し、基礎又は土台の側面に左右一対の支持部材を固定してから該支持部材の下部に下部結合器を固定して、各左右一対の支持部材間にワイヤロープを曲折する一対の棒状体を橋絡固定して前記ワイヤロープの下端部を棒状体を介在させてから下部固定金具に連結し、スプリングナットを用いて下部固定金具を下部結合器の平面部に緊結調整して耐震補強用具の装着を行うことを特徴とする耐震補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は木造家屋等における柱のホゾ抜け及び筋交い両端の離脱を防止して耐震性と免震性を向上させるようにした耐震補強用具及び耐震補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から木造家屋等における筋交いの入っていない壁は、図１２（Ａ）（Ｂ）に示したように地震力ＡによってＢ部分の柱１の引き抜けは起こらずに壁３０が崩壊する。３は横架材、４は土台である。他方で図１３（Ａ）（Ｂ）に示したように横架材３と土台４間に筋交い２が入っている壁３０は、地震力Ａによって圧縮側では筋交い２が有効に抵抗するが、Ｃ部分で柱１に強い引抜力Ｄが作用して、柱１の下端部と土台４間の接合部が抜ける「ホゾ抜け」５が発生して地震力Ａの反復により家屋が倒壊する。例えば阪神大震災においては柱１に最大４トンの引抜力が働いたことが報告されており、一度ホゾ抜け５が発生すると柱１は元に戻らないことが通例である。
【０００３】
図１４に示したように横架材３と柱１間を継手６，６で連結した例では、柱１と土台４及び土台４と基礎７とが緊締金物及びアンカーボルト等で緊結されていない場合には、図１４のイ部では図１５に示したように柱１の２階胴差し部分１ａが浮き上がり、柱１の腰折れとか継手６の回転現象が発生して該継手６が外れてしまう事態が生じる。また、中間部分では図１４のロ部で図１６に示したように筋交い２と柱１とが各矢印に示した方向に移動して継手６が外れてしまうことになる。何れも倍率の高い筋交いを数少なく配置した場合に生じやすく、筋交いが圧縮筋交いとして作用することに原因がある。
【０００４】
上記に対処して、従来２本の柱間に上部は柱に近接する部分の梁にボルト接合し、下部は柱に近接する部分の基礎に土台を挟んでアンカーボルトで接合する一体の金物で固定したターンバックル付きたすき掛け鉄筋筋交いで構成される木造軸組耐力壁により建物に加わる外力が基礎まで確実に伝達されて倒壊しにくくする手段が提供されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、前記柱１，土台４及び基礎７を緊結した場合は、柱１の上端と横架材３の接合部が抜けて地震力の反復により建物が倒壊する。阪神大震災ではこのホゾ抜けにより比較的新しい木造住宅の倒壊が起きたことが問題となり、平成１２年６月建築基準法の改正で「木造の継手及び仕口の構造方法」が規定された（非特許文献１参照）。この平成１２年６月以前に建てられた木造建物は、基礎７と土台４をアンカーボルトで接合し、柱１と土台４及び横架材３と柱１の接合部はホゾに木栓打ち又はカスガイ打ち程度の技術により施工された結果、阪神大震災では比較的新しい建物でもホゾ抜けにより建物が倒壊している。そのため前記建築基準法の改正でホールダウン金物等の使用が規定された。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３１７００６号公報
【非特許文献１】
平成１２年６月建築基準法告示第１４６０号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように建築基準法の改正でホールダウン金物等の使用が規定されたことにより、新築の木造家屋における柱の下端部と土台間の接合部が抜けるホゾ抜けは防止可能であるが、建築基準法の改正以前に建てられた既設の木造建物のホゾ抜けによる建物の倒壊を防止するための耐震補強は、原則的に壁体の改造が必要となり、外付けホールダウン金物の取付けにも戸袋その他の障害物等により壁面等の改造が必要な場合が多く、経済的及び工期の面で満足する耐震補強方法が得られていないのが実情である。
【０００８】
そこで本発明は既設の木造家屋に耐震補強を施す過程で壁面の改造を必要とせずにホゾ抜け及び筋交い両端の離脱を防止して、耐震性能の向上と合わせて材料のもつ特性による免震性能の向上をはかることができる耐震補強用具及び耐震補強方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、木造家屋における横架材と基礎との間に配設する耐震補強用具と耐震補強方法を得ることを主眼としており、横架材の側面に締結された横架材固定板と、横架材固定板の下側部に配設された上部結合器及び該上部結合器に連結された上部固定金具と、基礎又は土台の側面に固定された左右一対の支持部材及び該支持部材の下部に支持固定された下部結合器と、該下部結合器に連結された下部固定金具と、上部固定金具と下部固定金具間に連結固定されたワイヤロープとを具備してなる耐震補強用具と耐震補強方法を基本手段としている。
【００１０】
具体的な耐震補強方法として、既設の木造家屋における横架材に横架材固定板を締結するとともに、該横架材固定板の下側部に左右一対の支持部材及びボルト軸を介在して上部結合器を固定して、ワイヤロープの上端部を上部結合器の上部固定金具に連結してから該上部固定金具を上部結合器に緊結調整し、基礎又は土台の側面に左右一対の支持部材及び該支持部材の下部に下部結合器を固定してから前記ワイヤロープの下端部を下部結合器の下部固定金具に連結して、該下部固定金具を下部結合器に緊結調整して耐震補強用具の装着を完了する。
【００１１】
かかる耐震補強用具及び耐震補強方法によれば、新築の木造家屋でなくて建築基準法の改正以前に建てられた既設の木造家屋であっても、原則的に壁体の改造を不要として柱のホゾ抜け及び筋交い両端の離脱による建物の倒壊を防止することが可能であり、耐震性と免震性を向上させた耐震補強用具と耐震補強方法が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明にかかる耐震補強用具及び耐震補強方法の実施形態を、従来の構成と同一の構成部分に同一の符号を付して説明する。図１は既設の木造家屋に耐震補強を施した本発明の第１実施例を示す正面図、図２は同側断面図であり、図中の１は柱、３は横架材、４は土台、７はコンクリート製の基礎であって、横架材３と土台４間に筋交い２が配設されている。図２に示す８は室内に内装された壁材、９は床材、１０は天井材である。
【００１３】
上記横架材３と基礎７間に本発明にかかる耐震補強用具が装着されている。以下に耐震補強用具の構造と装着方法を説明する。１１は横架材固定板であり、図３の要部拡大分解斜視図に示したように、側面視が略Ｌ字状の横架材固定板１１の側面部１１ａに側面視が逆Ｌ字状のフック１２がボルト３２，３２により固着されて横架材の上面に配置され、補助フック１３とボルト１４を併用して該フック１２が横架材固定板１１の脱落を防止した状態として図２に示すように横架材３の上面に係止されている。
【００１４】
１５，１５は平面視が逆Ｌ字状の左右一対の支持部材であって、図３の要部拡大分解斜視図に示したように、この支持部材１５，１５の上面開口部を被覆するように側面視が逆Ｌ字状の連結具４３がボルト４４によって固着されている。この連結具４３を横架材固定板１１の平面部１１ｂの下側にボルト止めすることにより、支持部材１５，１５が横架材固定板１１に固着されている。更に、支持部材１５，１５の下端部には側板１６，１６が一体に突設されており、この側板１６，１６が図２に示すように横架材３の下面に位置している。
【００１５】
横架材固定板１１の平面部１１ｂには、下方から一対のボルト軸１７，１７が貫通してスプリングナット１８，１８により弛みが防止された状態として連結されており、該ボルト軸１７，１７の下端部には、断面逆Ｌ字状の上部結合器１９が固着されている。この上部結合器１９の平面部１９ａを貫通してＵ型の上部固定金具２０が連結されており、該上部固定金具２０の下端部にワイヤロープ２１の上端部が連結されている。このワイヤロープ２１は支持部材１５，１５と側板１６，１６間に橋絡固定された鋼製の棒状体２２，２２の間を交互に縫うように曲折してから下方に延長している。
【００１６】
２３，２３は平面視が逆Ｌ字状の左右一対の支持部材であり、図４の要部拡大分解斜視図に示したように、この支持部材２３，２３の下面開口部を被覆するように側面視が逆Ｌ字状の連結具４５がボルト４６によって固着されている。この連結具４５を下部結合器２５の平面部２５ａの上側にボルト止めすることにより、支持部材２３，２３が下部結合器２５に固着されている。更に、支持部材２３，２３の上端部には側板２４，２４が一体に突設されており、この側板２４，２４が図２に示すように土台４の上面に位置している。
【００１７】
２５は支持部材２３，２３の直下にあって基礎７の側面に固定された下部結合器であり、この下部結合器２５の平面部２５ａを貫通して逆Ｕ型の下部固定金具２７がスプリングナット２８，２８により弛みが防止された状態として連結されている。前記ワイヤロープ２１は側板２４と支持部材２３，２３間に橋絡固定された鋼製の棒状体２６，２６を交互に縫うように曲折してから下方に延長しており、下端部が下部結合器２５の下部固定金具２７に連結されている。スプリングナット２８は前記スプリングナット１８とともに免震性能を高める機能を有している。
【００１８】
以下に本発明にかかる耐震補強用具の装着方法を説明すると、先ず横架材３の側面にボルト止めにより横架材固定板１１を締結し、この横架材固定板１１にボルト３２，３２を用いてフック１２を取付け、補助フック１３とボルト１４を用いてフック１２を横架材３の上面に係止する。次に横架材固定板１１の平面部１１ｂの下方から一対のボルト軸１７，１７を貫通してスプリングナット１８，１８を用いて連結し、該ボルト軸１７，１７の下端部に上部結合器１９を固着してから上部結合器１９の平面部１９ａを貫通して上部固定金具２０を連結し、該上部固定金具２０の下端部にワイヤロープ２１の上端部を連結固定する。上部固定金具２０はワイヤロープ２１の緊結時にボルトの自転を防止する機能を有している。
【００１９】
次に横架材固定板１１の平面部１１ｂの下部に左右一対の支持部材１５，１５を挿入して連結具４３を介してボルト止めにより固定し、該支持部材１５，１５と一体の側板１６，１６を横架材３の下面に突出させ、ワイヤロープ２１を支持部材１５，１５と側板１６，１６間に橋絡固定された棒状体２２，２２を交互に縫うように曲折させて下方に垂下させる。
【００２０】
次に土台４と基礎７の側面にボルト３１，３１により支持部材２３，２３を固定してから該支持部材２３，２３と一体の側板２４，２４を土台４の上部に位置させ、この支持部材２３，２３の直下の基礎７の側面に下部結合器２５をボルト止めにより固定し、ワイヤロープ２１の下端部を側板２４と支持部材２３，２３間に橋絡固定された棒状体２６，２６を介在して下方に延ばして下部結合器２５に固定された逆Ｕ型の下部固定金具２７に連結し、下部結合器２５の平面部２５ａと下部固定金具２７とをスプリングナット２８，２８により緊結調整して耐震補強用具の装着が完了する。この第１実施例では上部結合器１９と下部結合器２５が上下方向に一直線上に配置されており、その結果ワイヤロープ２１は柱１と平行に緊締されている。
【００２１】
図５乃至図８は本発明の第２実施例を示しており、基本的な構成は第１実施例と同一であって同一の符号を付して表示してある。前記図２に示したように横架材３の直下に位置する棒状体２２には、ワイヤロープ２１の緊張によってＣ方向、即ち図面上の右方向への応力が作用し、土台４の真上に位置する棒状体２６にも同様にワイヤロープ２１の緊張によってＤ方向、即ち図面上の右方向への応力が作用して長期使用時に該棒状体２２，２６の変形等が生じることが予測されるので、これに対処するため図５，図６に示したように横架材３の室外側下側部に断面略Ｃ字状の金具３３を固着する一方、横架材３の下面に断面Ｌ字状の金具３４を固着し、両金具３３，３４間をボルト３５とナット３６を用いて締結することにより、金具３４の壁面に衝接している棒状体２２のＣ方向への変形を防止している。
【００２２】
また、図７，図８に示したように土台４の室外側上側部に断面略Ｃ字状の金具３７を固着する一方、土台４の上面に断面Ｌ字状の金具３８を固着し、両金具３７，３８間をボルト３９とナット４０を用いて締結することにより、金具３８の壁面に衝接している棒状体２６のＤ方向への変形を防止している。
【００２３】
図９は本発明の第３実施例を示しており、基本的な構成は第１実施例と同一であって同一の符号を付して表示してある。この第３実施例の特徴は上部結合器１９と下部結合器２５の位置を左右にずらして配置することにより、ワイヤロープ２１を斜めに、即ち筋交い２と平行に配置したことである。そのため、図２により説明したように横架材３の直下に位置する棒状体２２にはワイヤロープ２１の緊張によってＣ方向への応力が作用し、土台４の真上に位置する棒状体２６にも同様にワイヤロープ２１の緊張によってＤ方向への応力が作用して棒状体２２，２６の変形等が生じる惧れがあるため、横架材３に固定された一方の支持部材１５の内側に図１０の要部拡大図に示した半円形のリング４１を固着しておき、上端部が上部固定金具２０に連結されたワイヤロープ２１を該リング４１内を通してから下方に導出する。同様に土台４に固定された一方の支持部材２３の内側にも図１１の要部拡大図に示す半円形のリング４２を固着しておき、ワイヤロープ２１を該リング４２内を通してから下部固定金具２７に連結してある。上記したように上部固定金具２０と下部固定金具２７とをリング４１，４２を介在してワイヤロープ２１により連結することによって構成部材の耐久性を高めることができる。なお、４７は平板状の補強金具であり、ボルト４８によって一方の支持部材１５を横架材３に固着して強度を高めている。同様に４９は平板状の補強金具であり、ボルト５０によって一方の支持部材２３を土台４に固着して強度を高めている。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば建築基準法の改正以前に建てられた既設の木造家屋であっても、原則的に戸袋その他の障害物等による壁体の改造を不要として柱のホゾ抜け及び筋交い両端の離脱による建物の倒壊を防止することが可能であり、経済的及び工期の面でも満足できるとともに耐震性と免震性をより一層向上させた耐震補強用具と耐震補強方法を提供することができる。
【００２５】
特に木造家屋の横架材と土台とを上部固定金具と下部固定金具及びワイヤロープを利用して緊結調整することにより、左右交互に横ゆれする地震及び上下縦ゆれする地震に対しても柱のホゾ抜け及び筋交い両端の離脱を効果的に防止して、建物の倒壊を防止することができる。
【００２６】
従って本発明は既設の木造家屋に耐震補強を施す過程で壁面の改造を必要とせず、耐震性能の向上と合わせて材料の持つ特性による免震性能の向上をはかることができる耐震補強用具及び耐震補強方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる耐震補強を施した状態を示す正面図。
【図２】図１の側断面図。
【図３】図１の要部拡大分解斜視図。
【図４】図１の要部拡大分解斜視図。
【図５】本発明の第２実施例を示す要部側断面図。
【図６】図５の要部斜視図。
【図７】本発明の第２実施例の他の形態を示す要部側断面図。
【図８】図７の要部斜視図。
【図９】本発明の第３実施例を示す正面図。
【図１０】図９の要部拡大図。
【図１１】図９の他の部分の要部拡大図。
【図１２】従来の木造家屋における柱の取付構造を示す要部概要図。
【図１３】従来の木造家屋における他の柱の取付構造を示す要部概要図。
【図１４】従来の木造家屋における柱の取付構造を示す概要図。
【図１５】図１４の要部拡大図。
【図１６】図１４の要部拡大図。
【符号の説明】
１…柱
２…筋交い
３…横架材
４…土台
７…基礎
１１…横架材固定板
１２…フック
１３…補助フック
１４…ボルト
１５，２３…支持部材
１６，２４…側板
１７…ボルト軸
１８，２８…スプリングナット
１９…上部結合器
２０…上部固定金具
２１…ワイヤロープ
２２，２６…棒状体
２５…下部結合器
２７…下部固定金具
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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