(57)【要約】【課題】有効な耐震補強を効率的に工事でき、しかも増設後の見栄えに優れる耐力フレーム用アンカー、及びこれを用いた耐力フレームの増設工法を提供する。【解決手段】既築建築物に対し、追加して配設される耐力フレームの下部を布基礎に固着するために使用される耐力フレーム用アンカーであって、直立した平板状をなすとともに前記布基礎の外巾と略同寸法の間隔を隔てて平行に向き合って並ぶ一対の縦板と、水平な板状をなすとともに前記一対の縦板の上端部間に架け渡される頭継ぎ板とを具え、前記縦板は、向き合う双方の縦板に対して同位置に穿設され、かつ各縦板において水平方向に離れた位置に少なくとも二個が設けられた通孔を有し、前記頭継ぎ板は、上面から垂直に立ち上がる固定ボルトを設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既築建築物に対し、追加して配設される耐力フレームの下部を布基礎に固着するために使用される耐力フレーム用アンカーであって、
直立した平板状をなすとともに前記布基礎の外巾と略同寸法の間隔を隔てて平行に向き合って並ぶ一対の縦板と、水平な板状をなすとともに前記一対の縦板の上端部間に架け渡される頭継ぎ板とを具え、
前記縦板は、向き合う双方の縦板に対して同位置に穿設され、かつ各縦板において水平方向に離れた位置に少なくとも二個が設けられた通孔を有し、
前記頭継ぎ板は、上面から垂直に立ち上がる固定ボルトを設けたことを特徴とする耐力フレーム用アンカー。
【請求項２】
前記一対の縦板が頭継ぎ板を介して連結された横コ字状のアンカーユニットが、縦板の面方向に間隔を隔てて横に並んで配置されるとともに、各アンカーユニットの面方向に並ぶ縦板相互が連結アームを介して連結され、
双方のアンカーユニットの各固定ボルトが、耐力フレームの取付部の間隔に一致して配置されることを特徴とする請求項１記載の耐力フレーム用アンカー。
【請求項３】
前記耐力フレーム用アンカーを用いて、既築建築物に対し、耐力フレームを追加して配設する耐力フレームの増設工法であって、
耐力フレームを増設する部分の既築外壁を除去する外壁除去工程と、
布基礎の表面を覆う化粧層を取り除く化粧剥離工程と、
前記化粧層を剥離した布基礎に、この布基礎を厚さ方向に貫通し、耐力フレーム用アンカーを取り付けるための取付孔を穿設する取付孔穿設工程と、
前記取付孔に位置合わせしつつ、布基礎に耐力フレーム用アンカーを鞍置きし、前記通孔及び取付孔にボルトを挿通して耐力フレーム用アンカーを布基礎に固着するアンカー固着工程と、
前記耐力フレーム用アンカーの固定ボルトに、耐力フレームの取付孔を挿通して耐力フレームを取り付ける耐力フレーム取付工程とを含むことを特徴とする耐力フレームの増設工法。
【請求項４】
前記アンカー固着工程の後、化粧剥離工程により化粧層が剥離された部分に、耐力フレーム用アンカーを覆う被覆化粧層を形成する被覆化粧層形成工程を更に含むことを特徴とする請求項３記載の耐力フレームの増設工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有効な耐震補強を効率的に行なえる耐力フレーム用アンカー及びこれを用いた耐力フレームの増設工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既築建物に上層階を増築する際に下層階を補強する時、或いは耐震強度を補強して信頼性を高めるリフォームなどの場合、既築建築物の水平耐力を増強する方法が種々提案されている。
【０００３】
例えば、補強すべき既存建築物の外周架構構面全体に沿って、同既存建築物の地震水平力に対抗できる剛性を付加する添え架構を増設し、この添え架構と前記既存の架構の各構面とを構造的に接続して、耐震性能を高める工法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９６３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この工法を実施すると、既築外壁全体が二重構造となり壁全体の厚さが増加して有効スペースに制限が加えられるとともに、大規模な増築工事を伴なううために工期、コストが嵩むという問題があり、しかも大幅な耐力アップを必要としない小規模な増築などの場合には過剰な補強構造となる。
【０００６】
そこで、補強箇所にのみ、既築基礎の外側にアンカーボルトを埋設した増築基礎を設けるとともに、その上に耐力フレームを取り付けることにより、必要強度を補強する工法が考えられる。しかしながら、外壁及び布基礎の補強箇所が部分的に突出するため、外観が損なわれ、しかも耐力フレームは、柱通りから外れて設置されるために耐震補強効果が充分発揮できないという問題がある。
【０００７】
そのため、補強箇所の既築外壁を除去するとともに、基礎上面に穴状のハツリを施すことにより追加のアンカーボルトを必要本数植設し、このアンカーボルトに耐力フレームを取り付ける工法が考えられる。しかしながら、既築基礎には、既に縦横に鉄筋が埋設されいるため、これと干渉する場合にはアンカーボルトを必要位置に設けることが不可能であり、たとえ鉄筋と干渉しない場合にも必要なかぶり厚さが確保できないという問題がある。しかも、前記鉄筋を避けて行なうハツリ作業は大変難しく、熟練と時間とを要するため作業能率が著しく低下し、更には作業中に既築基礎にクラックが発生し易く、品質を低下させる危険性もある。
【０００８】
本発明は、布基礎の外巾と略同寸法の間隔を隔てて並ぶ一対の縦板の上端部間に固定ボルトを立設した頭継ぎ板を架け渡すことを基本とし、有効な耐震補強を効率的に工事でき、しかも増設後の見栄えに優れる耐力フレーム用アンカー、及びこれを用いた耐力フレームの増設工法の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の耐力フレーム用アンカーは、既築建築物に対し、追加して配設される耐力フレームの下部を布基礎に固着するために使用される耐力フレーム用アンカーであって、直立した平板状をなすとともに前記布基礎の外巾と略同寸法の間隔を隔てて平行に向き合って並ぶ一対の縦板と、水平な板状をなすとともに前記一対の縦板の上端部間に架け渡される頭継ぎ板とを具え、前記縦板は、向き合う双方の縦板に対して同位置に穿設され、かつ各縦板において水平方向に離れた位置に少なくとも二個が設けられた通孔を有し、前記頭継ぎ板は、上面から垂直に立ち上がる固定ボルトを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また請求項２に係る発明では、前記一対の縦板が頭継ぎ板を介して連結された横コ字状のアンカーユニットが、縦板の面方向に間隔を隔てて横に並んで配置されるとともに、各アンカーユニットの面方向に並ぶ縦板相互が連結アームを介して連結され、双方のアンカーユニットの各固定ボルトが、耐力フレームの取付部の間隔に一致して配置されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の耐力フレームの増設工法は、前記耐力フレーム用アンカーを用いて、既築建築物に対し、耐力フレームを追加して配設する耐力フレームの増設工法であって、耐力フレームを増設する部分の既築外壁を除去する外壁除去工程と、布基礎の表面を覆う化粧層を取り除く化粧剥離工程と、前記化粧層を剥離した布基礎に、この布基礎を厚さ方向に貫通し、耐力フレーム用アンカーを取り付けるための取付孔を穿設する取付孔穿設工程と、前記取付孔に位置合わせしつつ、布基礎に耐力フレーム用アンカーを鞍置きし、前記通孔及び取付孔にボルトを挿通して耐力フレーム用アンカーを布基礎に固着するアンカー固着工程と、前記耐力フレーム用アンカーの固定ボルトに、耐力フレームの取付孔を挿通して耐力フレームを取り付ける耐力フレーム取付工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また請求項４に係る発明では、前記アンカー固着工程の後、化粧剥離工程により化粧層が剥離された部分に、耐力フレーム用アンカーを覆う被覆化粧層を形成する被覆化粧層形成工程を更に含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る本発明の耐力フレーム用アンカーは、一対の縦板が、前記布基礎の外巾と略同寸法の間隔を隔てて平行に向き合って並ぶため、耐力フレーム用アンカーが布基礎にガタツキなく堅固に固着される。そのため、この耐力フレーム用アンカーに固着される耐力フレームが安定支持されて、堅牢な建築構造を改築できる。しかも、継ぎ板の上面から垂直に立ち上がる固定ボルトにより、耐力フレーム下部を固定できるため、アンカーボルト植設用の、既築基礎に対するハツリ作業が不要であり、従って作業性に優れるとともに既築基礎を損傷することもない。更には布基礎の厚さがあまり増加しないため、化粧仕上げが簡単に行なえるとともに、増設後の見栄えを損なうことがない。
【００１４】
請求項２に係る発明のように、一対の縦板が頭継ぎ板を介して連結された横コ字状のアンカーユニットを、連結アーム１０を介して、各固定ボルトを耐力フレームの取付部１１の間隔に一致させた状態で連結すると、固定ボルトを精確なピッチで設けることができるため、耐力フレームの取り付けをスムースに行なえるとともに、複数のアンカーユニットをまとめて効率的に取り扱いできる。
【００１５】
請求項３に係る本発明の耐力フレームの増設工法では、専用機械を必要とし、しかも手間のかかる既築布基礎に対する加工は、化粧剥離工程において化粧層を取り除く作業と、取付孔穿設工程において布基礎に取付孔を穿設する作業に限られるため、全体として簡単かつ標準化された作業となる。従って熟練を要することなく、比較的短い工期で作業完了でき、かつ既築基礎を誤って破損する危険性も少ない。また、耐力フレームを取り付ける固定ボルトは、耐力フレーム用アンカーの上面に予め垂直に立ち上がって形成されるため、施工に際して固定ボルトの建ち調整の必要がなく、標準化された作業によって高い施工精度が得られる。
【００１６】
また請求項４に係る発明のように、アンカー固着工程の後、被覆化粧層形成工程において、化粧層の剥離部分に、耐力フレーム用アンカーを覆う被覆化粧層を設けると、耐力フレーム用アンカーは布基礎の厚さ方向の出っ張りが非常に小さいため、被覆化粧層を非常に薄く形成でき、その結果化粧作業が簡単に済むとともに良好な外観に仕上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。耐力フレーム用アンカー１は、既築の建築物に対して水平耐力を補強するために耐力フレーム２を追加する際に、この耐力フレーム２の下部を布基礎３に固着するために使用されるものであり、図１に示すように、平行に向き合って並ぶ一対の縦板５、５と、この縦板５、５の上端部間に架け渡される頭継ぎ板６とを具える。
【００１８】
前記縦板５は、直立する平板ににより形成され、本形態では、矩形状をなすものが例示されるが、円形、楕円形、台形など任意の形状に形成しうる。この縦板５の大きさは、横巾が例えば、２００〜８００ｍｍ程度、好ましくは３５０〜６００ｍｍ、本形態では４３０ｍｍ程度とし、高さは例えば、２００〜８００ｍｍ程度、好ましくは３００〜６００ｍｍ、本形態では４００ｍｍ程度としている。また縦板５の厚さは、例えば、３〜１２ｍｍ程度、好ましくは４．５〜９ｍｍ、本形態では６ｍｍ程度としている。なお縦板５は、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼を含む鉄鋼材料が好適に用いられる。
【００１９】
前記一対の縦板５、５は、平行に配置されるが、その間隔Ｄは、図２に示される既築の布基礎３の巾Ｗに略等しく形成される。ここで布基礎３の巾Ｗとは、化粧層１２を除き、構造体として構築される構造本体部分の寸法を指す。そして向き合う縦板５、５には、各々同じ位置に通孔７が穿設され、この通孔７は各縦板５において水平方向に離れた位置に少なくとも二個が形成される。通孔７は、本形態では、各縦板５に上下左右にズレた位置に計４個が穿設されている。
【００２０】
前記頭継ぎ板６は、水平板状をなす。本形態では、前記一対の縦板５、５の間隔Ｄを一辺とする正方形状に形成され、縦板５、５の上端部間の中位に配されて、縦板５、５各々に固着される。
【００２１】
更に前記頭継ぎ板６には、その上面に垂直な固定ボルト８が立設される。本形態では、頭継ぎ板６の略中央に溶接ボルトが溶着される。この固定ボルト８は、例えば、Ｍ１０〜Ｍ４０程度、好ましくはＭ１５〜Ｍ３０、本形態ではＭ２０を使用している。必要強度に応じて、２本以上の固定ボルト８を設けることもある。
【００２２】
頭継ぎ板６は、高い剛性を要求されるため、縦板５よりも厚肉に形成され、厚さ寸法は例えば、１５〜６０ｍｍ程度、好ましくは２５〜４５ｍｍ、本形態では３０ｍｍ程度としている。そして、縦板５と同様、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼を含む鉄鋼材料が用いられ、本形態では、縦板５と溶接により固着されている。
【００２３】
本形態では、縦板５の上端を頭継ぎ板６の厚さの略中位に位置させ、縦板５の上端面と頭継ぎ板６の側端面により形成される入り隅部を隅肉溶接することにより頭継ぎ板６と縦板５とを接合している。そのため、溶接部分が突出することなく、しかも安定した溶接強度を得ることができる点で好ましい。なおこの他、単一の鋼板を横コ字状にプレス成形することによって、頭継ぎ板６及び縦板５を構成することもできる。
【００２４】
前記耐力フレーム用アンカー１を用いて耐力フレーム２を増設する際、図２に示すように、化粧層１２を取り除いて、構造本体部分が露出した既築の布基礎３に、縦板５を両側に配して耐力フレーム用アンカー１が鞍置され、縦板５の通孔７及び布基礎３に穿設された取付孔１３に挿通されたボルト１４よって布基礎３に固着される。そして図３に示すように、前記布基礎３に取り付けた耐力フレーム用アンカー１の固定ボルト８に、耐力フレーム２下部の取付部１１を緊結することにより、布基礎３の上部に耐力フレーム２が固着される。しかして、一対の縦板５、５は、布基礎３の外巾と略同寸法の間隔を隔てて平行に向き合うため、耐力フレーム用アンカー１が布基礎３に対してガタツキなく堅固に固着される。その結果、耐力フレーム用アンカー１に固着される耐力フレーム２は、布基礎３に固く支持されて一体化するため、建物の水平力が、増設した耐力フレーム２によって確実に支持され、堅牢な耐震構造体を改築できる。しかも、頭継ぎ板６に設けた固定ボルト８により、耐力フレーム２下部を固定するため、従来のようにアンカーボルト植設のために既築基礎を穴状にハツる作業が不要であり、従って作業性に優れ、また誤って既築基礎を損傷して強度低下させることもない。また布基礎３の厚さもあまり増加しないため、増設部分を新たな被覆化粧層１５で覆う化粧工事が簡単に済むとともに増設後の見栄えも良い。
【００２５】
なお前記の如く下部を布基礎３の固着された耐力フレーム２の上部は、図４に示すように、布基礎３の上部に水平に配される梁２１に、固定金具２２を介して固着される。この固定金具２２は上下に並ぶ上取付片２２Ｕ、下取付片２２Ｄを有してコ字状をなし、上取付片２２Ｕが梁２１のフランジに螺着されるとともに、下取付片２２Ｄが耐力フレーム２の縦枠材２３の上端部に螺着され、これにより耐力フレーム２の上部は、梁２１との間に水平力が作用した際の変形を許容する間隙を有しつつ梁２１に強固に取付できる。
【００２６】
図５は他の実施形態を例示している。以下異なる内容について説明し、それ以外は図中に表れた主要構成に同じ符号を付すだけとする。本形態の耐力フレーム用アンカー１は、一対の縦板５、５及びこれを繋ぐ頭継ぎ板６からなる横コ字状のアンカーユニット９を２個連結して形成される。双方のアンカーユニット９は、縦板５の面方向に沿って間隔を隔てて横並びに配置され、隣接する縦板５間に短冊状の鋼板２４からなる連結アーム１０が溶着されることにより連結されて耐力フレーム用アンカー１を構成する。そして双方のアンカーユニット９、９は、双方の固定ボルト８の間隔Ｌ１が、図３に示される耐力フレーム２の取付部１１、即ち耐力フレーム２の下部両側に形成される取付孔の間隔Ｌ２に等しく形成される。そのため予め精確なピッチで配置された固定ボルト８に対して、耐力フレーム２をスムースに取り付けでき、そのため施工性に優れるとともに、複数のアンカーユニット９をまとめて効率的に取り扱いできる点で好ましい。
【００２７】
次に、本発明の耐力フレームの増設工法を説明する。この施工方法は、前記の耐力フレーム用アンカー１を使用して、既築の建築物に耐力フレーム２を増設するものであって、図６に示すように、既築外壁を部分的に除去する外壁除去工程と、布基礎３の化粧層１２を取り除く化粧剥離工程と、前記化粧層１２を剥離した布基礎３に取付孔１３を穿設する取付孔穿設工程と、耐力フレーム用アンカー１を布基礎３に固着するアンカー固着工程と、耐力フレーム２を取り付ける耐力フレーム取付工程とを含む。更に本形態では、アンカー固着工程の次に、被覆化粧層形成工程を有し、耐力フレーム取付工程の後に、外壁構築工程を行なう。なお、前記耐力フレーム用アンカー１の説明で開示された内容は、説明を省略する。
【００２８】
先ず外壁除去工程において、耐力フレーム２を増設する箇所の既築の外壁を取り除いて、基礎、梁、柱を含む既築の矩体を露出させる。なお耐力フレーム２の増設箇所を含んで建物を増築する場合、或いは耐力フレーム２の増設箇所を含んで一定範囲の外壁の外装をリフォームする場合などは、必要範囲の既築外壁を取り除く。
【００２９】
次いで化粧剥離工程において、図２に示すように、布基礎３の表面を覆ってモルタル仕上げしている化粧層１２を除去する。なおこの化粧層１２は、本体部の布基礎３上に積層されてその付着力も比較的弱いため、専用のハツリ工具により簡単に除去しうる。
【００３０】
次いで取付孔穿設工程においては、電動ドリルを用いて、布基礎３の立上部２５に対し、増設する耐力フレーム２を取り付ける耐力フレーム用アンカー１の配置に対応した位置に、水平に貫通する取付孔１３を穿設する。尚この取付孔１３は、布基礎３内に配設された鉄筋位置を避けて設ける。
【００３１】
次いでアンカー固着工程では、前記取付孔１３に位置合わせして、耐力フレーム用アンカー１を布基礎３に鞍置きする。このとき一対の縦板５、５の間隔Ｄは、前記の如く布基礎３の厚さＷと略同じ寸法に形成されるため、耐力フレーム用アンカー１は、ガタツキなく布基礎３上に設置される。更に、縦板５の通孔７及び布基礎３の取付孔１３に対して、外側からボルト１４を挿通し、内側のナット２６によってボルト１４を締め付けることにより、耐力フレーム用アンカー１を布基礎３に強固に固着する。これにより、耐力フレーム用アンカー１の頭継ぎ板６の固定ボルト８が、布基礎３の上部に一体に立設され、しかもこの固定ボルト８は、耐力フレーム用アンカー１を介して布基礎３に固着されるため、垂直度、位置精度の信頼性が高く、その結果ボルトの建ち調整を必要とすることなく、標準的なマニュアル通りの作業によって高い精度が得られる。
【００３２】
次いで本形態では、被覆化粧層形成工程により、前記化粧層１２の剥離部分に、耐力フレーム用アンカー１の縦板５を覆う、新たな被覆化粧層１５を設ける。なお布基礎３の上面においては、耐力フレーム用アンカー１の頭継ぎ板６の上部が、被覆化粧層１５から露出する厚さに形成される。布基礎３の厚さ方向に対しては、耐力フレーム用アンカー１の出っ張りが非常に小さいため、被覆化粧層１５を非常に薄く形成でき、従ってこの工程は比較的短時間で効率的に行なえ、しかもリフォームの痕跡が目立つことのない見栄えの良い外観が得られる。なお被覆化粧層１５として、例えば既存基礎の化粧層１２とのコントラストが良好な外観のセメントモルタルを用いると、違和感を殆どなくすることができる点で好ましい。
【００３３】
次いで耐力フレーム取付工程では、図３に示すように、布基礎３上面から一体に立設された固定ボルト８に耐力フレーム２の取付部１１を緊結して、耐力フレーム２の下部を布基礎３に強固に固着し、他方耐力フレーム２の上部は、図４に示すように、コ字状の固定金具２２を用いて、梁２１に固着する。このようにして上下を梁２１、布基礎３に各々固着されて増設された耐力フレーム２により、地震等建築矩体の水平変形力が有効に支持されて布基礎３に伝播するため、建物構造体の耐震強度が向上する。
【００３４】
次いで本形態では、外壁構築工程により、既築外壁との均衡を維持できる仕様に基づいて、耐力フレーム２を覆う新たな外壁を構築することにより、耐力フレームの増設工法が竣工する。しかして、前記一連の工程を含む耐力フレームの増設工法においては、既築布基礎に対する加工が、化粧剥離工程の化粧層１２を取り除く作業と、取付孔穿設工程において布基礎３に取付孔１３を穿設する作業との二工程に限られ、何れも熟練が求めらることなく比較的簡単に施工できる作業である。従って全体的にも標準化された一連の工程となるため、比較的短工期で竣工できるとともに、既築基礎を誤って破損するなどの危険性も少ない。
【００３５】
尚、叙上の説明は本発明の実施の形態を例示したものである。従って本発明の技術的範囲はこれに何ら限定されるものではなく、前記した実施の形態の他にも、各種の変形例が含まれる。例えば、耐力フレーム２の両側に、予めサイディングボードなどの外装材及び石膏ボードなどの内装材を取り付けて耐力パネルを形成し、これを耐力フレーム用アンカーに固着することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の耐力フレーム用アンカーの一実施の形態を例示する斜視図である。
【図２】その使用状態を例示する斜視図である。
【図３】異なる使用状態を例示する斜視図である。
【図４】耐力フレームの上部の取り付け構造を説明する分解斜視図である。
【図５】他の実施の形態を例示する斜視図である。
【図６】本発明の耐力フレームの増設工法の一実施の形態を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１      耐力フレーム用アンカー
２      耐力フレーム
３      布基礎
５      縦板
６      板
７      通孔
８      固定ボルト
９      アンカーユニット
１０      連結アーム
１１      取付部
１２      化粧層
１３      取付孔
１４      ボルト
１５      被覆化粧層
【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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