(57)【要約】   【課題】    柱の撤去に伴う既存梁の補強を強固にかつ仮受けすることなく行う。  【解決手段】柱梁架構２は、互いに対向配置され土台３に立設された一対の既存柱４，４と、該既存柱に架け渡された既存梁５とからなり、本発明に係る木造建築物の梁補強構造１は、一対の添板６，６をその繊維方向が既存梁５の材軸と平行になるようにかつその両側方から挟み込むようにして既存梁５の各側面にそれぞれ接着してある。一対の添板６，６は、ＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber）と呼ばれている単板積層材で構成してあり、複数の単板をそれらの繊維方向が同一方向になるように積層することで該方向の引張強度を高くしてある。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単板積層材で構成された一対の添板をその繊維方向が既存梁の材軸と平行になるようにかつその両側方から挟み込むようにして前記既存梁の各側面にそれぞれ接着したことを特徴とする木造建築物の梁補強構造。
【請求項２】
前記既存梁が架け渡された一対の既存柱のうち、互いに向かい合う側面に添柱をそれぞれ接着するとともに、該添柱の両側面に前記一対の添板を接着した請求項１記載の木造建築物の梁補強構造。
【請求項３】
前記既存梁の下面に接合された鉛直補剛材を両側方から挟み込むようにして前記一対の添板を該鉛直補剛材の各側面に接着した請求項１記載の木造建築物の梁補強構造。
【請求項４】
単板積層材で構成された一対の添板をその繊維方向が既存梁の材軸と平行になるようにかつその両側方から挟み込むようにして前記既存梁の各側面にそれぞれ接着するとともに該既存梁が架け渡されている一対の既存柱の間に立設された撤去予定の柱の当接面に接着し、次いで、前記撤去予定の柱を前記添板の下縁近傍で切断し、次いで、該切断箇所より下方部分を撤去することを特徴とする木造建築物の梁補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物の梁補強構造及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅においては、家族構成の変動や生活指向の変化等に伴い、新築当時の間取りを変更して下階に広い空間を確保したいというニーズが生じる。
【０００３】
かかるニーズに応えるためには、居室の中央付近や隣接居室の境界に立設されている柱を撤去するリフォーム工事を行うことになるが、この場合、柱を撤去しただけでは該柱で支持されていた梁が下方に撓んでしまう。そのため、梁の剛性を高めるための補強工事を同時に行うことが不可欠となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４１１９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、梁の剛性を高める方法として例えば、既存の梁に添梁をした上、ボルト等で締結する方法があるが、かかる方法では、リフォーム工事の費用がかさむ割には、上階床の振動を抑制するのに限度があるとともに、添梁を軽量鉄骨とした場合には、重量が大きいために作業性も悪いという問題を生じていた。
【０００６】
また、既存の柱を撤去する際、上階の重量を何らかの方法で仮受けしなければならず、それに加えて、従来の方法では、仮受けのための部材と添梁とが干渉し、補強工事そのものが困難になるという問題も生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、柱の撤去に伴う既存梁の補強を強固にかつ仮受けすることなく行うことが可能な木造建築物の梁補強構造及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る木造建築物の梁補強構造は請求項１に記載したように、単板積層材で構成された一対の添板をその繊維方向が既存梁の材軸と平行になるようにかつその両側方から挟み込むようにして前記既存梁の各側面にそれぞれ接着したものである。
【０００９】
また、本発明に係る木造建築物の梁補強構造は、前記既存梁が架け渡された一対の既存柱のうち、互いに向かい合う側面に添柱をそれぞれ接着するとともに、該添柱の両側面に前記一対の添板を接着したものである。
【００１０】
また、本発明に係る木造建築物の梁補強構造は、前記既存梁の下面に接合された鉛直補剛材を両側方から挟み込むようにして前記一対の添板を該鉛直補剛材の各側面に接着したものである。
【００１１】
また、本発明に係る木造建築物の梁補強方法は請求項４に記載したように、単板積層材で構成された一対の添板をその繊維方向が既存梁の材軸と平行になるようにかつその両側方から挟み込むようにして前記既存梁の各側面にそれぞれ接着するとともに該既存梁が架け渡されている一対の既存柱の間に立設された撤去予定の柱の当接面に接着し、次いで、前記撤去予定の柱を前記添板の下縁近傍で切断し、次いで、該切断箇所より下方部分を撤去するものである。
【００１２】
本出願人は、下階の居室空間を拡げるべく、該居室空間に立設されている柱を撤去するリフォーム工事を行うにあたり、柱の撤去に伴う既存梁の剛性低下やそれに伴う床振動あるいは耐震性低下をいかに防止すればよいかという点に着眼し、かかる着眼の下、さまざまな研究・実験を行った結果、ボルト、ラグスクリュー、ダボといったメカニカルな締結では、既存梁と添梁とを一体化させるのに限界があることを突き止めるとともに、それに代わる方法として、単板積層材で構成された一対の添板を既存梁に接着すれば、該既存梁の曲げ剛性を大幅に向上させることができるという新たな知見を見出した。
【００１３】
すなわち、請求項１に係る木造建築物の梁補強構造及び方法においては、単板積層材で構成された一対の添板を既存梁の両側方から挟み込むようにして該既存梁の各側面にそれぞれ接着してなる。
【００１４】
このようにすると、既存梁と一対の添板とは接着によって強固に一体化された合成梁となる。また、一対の添板の繊維方向、すなわち単板積層材の繊維方向が既存梁の材軸と平行になるように接着してあるので、上述した一体化による作用と併せて、合成梁の曲げ剛性は大幅に向上する。
【００１５】
ここで、前記既存梁が架け渡された一対の既存柱のうち、互いに向かい合う側面に添柱をそれぞれ接着するとともに、該添柱の両側面に前記一対の添板を接着したならば、既存梁自体の曲げ剛性がさらに高まるとともに、既存柱及び既存梁を含む柱梁架構は、添柱の寄与による曲げ剛性の増加と上述した既存梁の曲げ剛性向上とが相まってラーメン架構に近い面内水平剛性が確保され、耐震性が著しく向上する。
【００１６】
また、前記既存梁の下面に接合された鉛直補剛材を両側方から挟み込むようにして前記一対の添板を該鉛直補剛材の各側面に接着するようにしたならば、たとえ添板と既存梁との接着面積が小さくとも、鉛直補剛材を介して既存梁と強固に一体化させることが可能となる。
【００１７】
また、請求項４に係る木造建築物の梁補強方法においては、まず、単板積層材で構成された一対の添板を既存梁の両側方から挟み込むようにして該既存梁の各側面にそれぞれ接着する。
【００１８】
既存梁への接着の際には、添板の繊維方向、すなわち単板積層材の繊維方向が既存梁の材軸と平行になるようにする。また、既存梁が架け渡されている一対の既存柱の間に立設された撤去予定の柱の当接面にも同様に接着する。
【００１９】
次に、撤去予定の柱を添板の下縁近傍で切断し、次いで、該切断箇所より下方部分を撤去する。
【００２０】
この場合、切断箇所より上の部分は、一対の添板の間に挟まれるようにして残り、添板及び既存梁とともに曲げ剛性に優れた合成梁を形成する鉛直補剛材としての役目を果たす。
【００２１】
すなわち、かかる鉛直補剛材は、撤去予定の柱のうち、それらを切断した後に一対の添板に挟み込まれた状態で該添板間に残る部材であるが、補強対象である既存梁に直交する梁の断面が大きいと、既存梁の側面にあてがう添板も、本来、大型化を余儀なくされる。
【００２２】
本出願人らは、柱をただ撤去してしまうのではなく、その上方部分を鉛直補剛材として残すことにより、添板の大型化を回避しながら、鉛直補剛材を介して添板と既存梁とを強固に一体化することに成功したものであるとともに、補強工事を行っている間、既存梁を仮受けする必要もないという産業上きわめて有益な発明を完成させたものである。
【００２３】
単板積層材とは、ＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber）と呼ばれているもので、複数の単板をそれらの繊維方向が同一方向になるように積層することで該方向の引張強度を高くしたものであり、本発明のように単板積層材をその繊維方向が既存梁の材軸と平行になるように該既存梁に接着することで、全体の曲げ剛性は非常に高くなる。
【００２４】
なお、本発明に係る既存梁と既存柱との接合関係が梁勝ち構造でも柱勝ち構造でもいずれでもよいことは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る木造建築物の梁補強構造及び方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造１を適用した柱梁架構２を示した正面図、図２は、梁補強構造１の分解斜視図である。これらの図でわかるように、柱梁架構２は、互いに対向配置され土台３に立設された一対の既存柱４，４と、該既存柱に架け渡された既存梁５とからなり、本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造１は、一対の添板６，６をその繊維方向が既存梁５の材軸と平行になるようにかつその両側方から挟み込むようにして既存梁５の各側面にそれぞれ接着してある。
【００２７】
一対の添板６，６は、ＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber）と呼ばれている単板積層材で構成してあり、複数の単板をそれらの繊維方向が同一方向になるように積層することで該方向の引張強度を高くしてある。
【００２８】
添板６は中央を同一幅に形成する一方、両端においては既存梁５に取り付けたときに下縁となる側を斜めに形成してあり、かかる構成により、曲げによる引張応力が生じない箇所を三角形状にカットして全体の重量を軽くしてある。
【００２９】
添板６と既存梁５との重なり幅、いわばのり代は、５５ｍｍ程度以上、確保するのが望ましい。なお、既存梁５には直交梁７が掛けられており、かかる直交梁７と干渉する上縁箇所については、直交梁７の下端が嵌め込まれる切り欠き８を設けてある。
【００３０】
ここで、一対の添板６，６は、既存梁５の下面に接合された鉛直補剛材９ａ，１０ａを両側方から挟み込むようにして該鉛直補剛材の各側面に接着してある。
【００３１】
本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造１においては、単板積層材で構成された一対の添板６，６を既存梁５の両側方から挟み込むようにしてかつそれらの繊維方向が既存梁５の材軸と平行になるように既存梁５の各側面にそれぞれ接着するとともに、既存梁５の下面に接合された鉛直補剛材９ａ，１０ａを両側方から挟み込むようにして一対の添板６，６を該鉛直補剛材の各側面に接着してある。
【００３２】
このようにすると、既存梁５と一対の添板６，６とは鉛直補剛材９ａ，１０ａを介して強固に一体化され曲げ剛性に優れた合成梁となる。
【００３３】
本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造１をリフォーム工事において施工するには、まず、単板積層材で構成された一対の添板６，６を既存梁５の両側方から挟み込むようにして該既存梁の各側面にそれぞれ接着する。
【００３４】
既存梁５への接着の際には、添板６の繊維方向、すなわち単板積層材の繊維方向が既存梁５の材軸と平行になるようにする。また、既存梁５が架け渡されている一対の既存柱４，４の間に立設された撤去予定の柱９，１０の当接面にも同様に接着する。
【００３５】
使用する接着剤としては、市販されている任意の接着剤から適宜選択することが可能であり、例えば日本シーカ株式会社から「シーカデュア３０」の商品名で市販されている二液混合型エポキシ樹脂接着剤を使用することができる。かかる接着剤は、粘性が高く液だれしないので作業性がよい、冬期以外であれば３日で最終強度の９０％程度まで強度が発現する、混練ラティチュードが広いので多少の混練不足でも不具合は生じない等の長所がある。
【００３６】
次に、柱９，１０を添板６，６の下縁近傍で切断し、その上方部分を鉛直補剛材９ａ，１０ａとして残置するとともに、切断箇所より下方部分についてはこれらを撤去する。
【００３７】
柱９，１０の上方部分である鉛直補剛材９ａ，１０ａは、一対の添板６，６の間に挟まれるようにして残置されることにより、添板６，６及び既存梁５を強固に一体化させ、かかる添板６，６及び既存梁５とともに曲げ剛性に優れた合成梁を形成する役目を果たす。
【００３８】
ここで、柱９，１０は、接着剤による強度が十分に発現した後で切断されるため、切断に何らの問題もないとともに、添板６，６を既存梁５及び柱９，１０に接着させ該接着による強度が発現するまでの間、仮受け材として既存梁５をしっかりと支持するとともに、接着養生期間中における添板６，６のずれや移動を防止する役目を果たす。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造及び方法によれば、単板積層材で構成された一対の添板６，６を既存梁５の両側方から挟み込むようにしてかつそれらの繊維方向が既存梁５の材軸と平行になるように既存梁５の各側面にそれぞれ接着するとともに、既存梁５の下面に接合された鉛直補剛材９ａ，１０ａを両側方から挟み込むようにして一対の添板６，６を該鉛直補剛材の各側面に接着したので、既存梁５、一対の添板６，６及び鉛直補剛材９ａ，１０ａは相互にしっかりと接着されて一体化し、かくして曲げ剛性に優れた合成梁を形成することが可能となる。
【００４０】
したがって、既存柱４，４間に立設された柱９，１０の下方部分を撤去したとしても、かかる合成梁により、下方への撓み量を所望の大きさに抑制することが可能となり、柱のない広い空間を下階に形成することが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造及び方法によれば、ボルトなどのメカニカルな接合ではなく、接着剤を用いた接合を採用したので、ガタツキのない一体化が可能となり、床振動を抑制することもできる。
【００４２】
また、本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造及び方法によれば、添板６の両端を三角形状にカットすることで全体の重量を軽くしてあるため、鉄骨による従来の補強構造あるいは補強方法に比べ、作業性が格段に向上する。
【００４３】
また、本実施形態に係る木造建築物の梁補強方法によれば、上述した手順で補強工事を行うため、既に述べたように既存梁５を仮受けする必要がない。
【００４４】
本実施形態では特に言及しなかったが、図３に示すように既存柱４，４の互いに向かい合う側面に添柱２１，２１をそれぞれ接着するとともに、下縁を三角形状にカットせずにすべての箇所で同一幅とした添板６ａの両端を、既存柱４と添柱２１とが一体化してなる合成柱に接着したので、既存梁５自体の剛性が向上するだけにとどまらず、既存柱４及び既存梁５を含む柱梁架構は、合成柱の曲げ剛性向上と相まってラーメン架構に近い面内水平剛性が確保され、耐震性が著しく向上する。
【００４５】
また、本実施形態では、柱９，１０の上方部分を残して鉛直補剛材９ａ，１０ａとしたが、既存梁５に直交する梁７の断面が小さく、それゆえ、添板６，６を大型化させずとも既存梁５との間で十分な接着面積を確保することが可能な場合には、添板６，６を柱９，１０に接着させず、接着強度発現後、柱９，１０をすべて撤去するようにしてもかまわない。
【００４６】
また、本実施形態では、既存梁５との接着面積を確保すべく、添板６，６に切り欠き８を設けるようにしたが、鉛直補剛材９ａ，１０ａの有無にかかわらず、既存梁５との一体化が可能な接着面積を確保できるのであれば、切り欠き８を省略してもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造が適用される柱梁架構の正面図。
【図２】本実施形態に係る木造建築物の梁補強構造の分解斜視図。
【図３】変形例に係る木造建築物の梁補強構造が適用される柱梁架構の正面図。
【符号の説明】
【００４８】
１                            木造建築物の梁補強構造
４                            既存柱
５                            既存梁
６，６ａ                      添板
２１                          添柱
【図１】
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【図２】
2005232937.tif 000004
【図３】
2005232937.tif 000005