(57)【要約】【課題】直下型縦揺れ地震、左右横揺れ地震等における木造建築物の揺れの傾きや反復揺れがあっても、これらの揺れを確実に吸収することができ、且つ、基礎に対して、土台、柱それぞれを元の正常位置に戻すことで常に安定を保つことができる木造建築物の耐震補強装置を提供する。【解決手段】本考案に係る木造建築物の耐震補強装置は、基礎、土台、柱それぞれの一体化を可能とするよう伸縮可能な薄片帯状の補強ベルト材と、震動吸収可能な緩衝機能を備えたホールダウン金物とを併用して成る耐震補強装置を備え、前記補強ベルト材は、中間柱を介しての左右支柱間で斜行交差状に配置され、当該中間柱中央、左右支柱上下それぞれの３点位置で固定されると共に、前記ホールダウン金物は、斜行交差状に配置された前記補強ベルト材の下端側を、土台および基礎に固定するものとした。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基礎、土台、柱それぞれの一体化を可能とするよう伸縮可能な薄片帯状の補強ベルト材と、震動吸収可能な緩衝機能を備えたホールダウン金物とを併用して成る耐震補強装置を備え、前記補強ベルト材は、中間柱を介しての左右支柱間で斜行交差状に配置され、当該中間柱中央、左右支柱上下それぞれの３点位置で固定されると共に、前記ホールダウン金物は、斜行交差状に配置された前記補強ベルト材の下端側を、土台および基礎に固定するものとしたことを特徴とする木造建築物の耐震補強装置。
【請求項２】
補強ベルト材は、鋼製材料にアラミド繊維もしくは炭素繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る請求項１に記載の木造建築物の耐震補強装置。
【請求項３】
補強ベルト材は、厚さが０．１９ｍｍ以上で１．００ｍｍ以下の耐震耐火性を有する鋼製材料に、厚さ１．６ｍｍ以上で３．１５ｍｍ以下のアラミド繊維もしくは炭素繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る請求項１または２に記載の木造建築物の耐震補強装置。
【請求項４】
ホールダウン金物は、柱の長手方向に沿って固定される柱当接補強部材と、基礎に固定される基礎当接補強部材とから成り、柱当接補強部材の下端部分と基礎当接補強部材の上端部分とを、接続ボルトと緩衝部材から成る連結手段を介して連結固定して成る請求項１乃至３のいずれかに記載の木造建築物の耐震補強装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、一般の木造住宅やテラスハウス等、その他の木造建築物の耐震補強装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、木造建築の基礎、土台、柱それぞれの各接合部分が地震等によって離脱破壊されるのを防止するために、これらの基礎、土台、柱にかけて、ホールダウン金物が取り付けられる。
【０００３】
すなわち、地震等によって基礎から土台、柱を引き抜こうとする力がかかることで土台、柱が剪断してしまうのを未然に防止するために、基礎から土台、柱にかけて取り付けられるホールダウン金物が使用されている。
【０００４】
また、従来における木造建築物の耐震強化構法としては、特許文献１に示すように、大地震等による家屋の倒壊を最小限にくい止めることができ、また、簡易な構造と、低コストにより耐震構築できる技術が、出願人自身により提供されている。
【特許文献１】特開平１１−９３２６２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のホールダウン金物は、それ自体に或る程度の強度があるものの、木造建築物を構成する木材自体が、このホールダウン金物を構成する金属製部材に対して限界があり、震度７クラスの大地震に対して十分に耐えきれないのが現状である。
【０００６】
また、従来における木造建築物の耐震強化構法では、例えば、直下型縦揺れ地震、左右横揺れ地震等における木造建築物の揺れの傾きや反復揺れにより、基礎に対して、土台、柱それぞれを元の正常位置に戻すことが不可能となる。
【０００７】
特に、従来の耐震補強装置を構成する補強ベルト材は、耐震耐火性を有する金属製材料のみにより形成されているため、引っ張り試験機による最大荷重検査において約２トン程度までの強度が得られているが、１０トン以上の強度は得られていない。
【０００８】
そこで、本考案は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、直下型縦揺れ地震、左右横揺れ地震等における木造建築物の揺れの傾きや反復揺れがあっても、これらの揺れを確実に吸収することができ、且つ、基礎に対して、土台、柱それぞれを元の正常位置に戻すことで常に安定を保つことができ、木造建築物に対する揺れの影響を最小限にくい止めることができると共に、耐震補強装置に対して限界のある木材であっても、その耐震補強が十分に行い得るようにすることができる木造建築物の耐震補強装置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】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本考案に係る木造建築物の耐震補強装置においては、基礎、土台、柱それぞれの一体化を可能とするよう伸縮可能な薄片帯状の補強ベルト材と、震動吸収可能な緩衝機能を備えたホールダウン金物とを併用して成る耐震補強装置を備え、前記補強ベルト材は、中間柱を介しての左右支柱間で斜行交差状に配置され、当該中間柱中央、左右支柱上下それぞれの３点位置で固定されると共に、前記ホールダウン金物は、斜行交差状に配置された前記補強ベルト材の下端側を、土台および基礎に固定するものとしたことにより、上述した課題を解決した。
【００１０】
また、補強ベルト材は、鋼製材料にアラミド繊維もしくは炭素繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成ることにより、同じく上述した課題を解決した。
【００１１】
そして、補強ベルト材は、厚さが０．１９ｍｍ以上で１．００ｍｍ以下の耐震耐火性を有する鋼製材料に、厚さ１．６ｍｍ以上で３．１５ｍｍ以下のアラミド繊維もしくは炭素繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成ることにより、同じく上述した課題を解決した。
【００１２】
さらに、ホールダウン金物は、柱の長手方向に沿って固定される柱当接補強部材と、基礎に固定される基礎当接補強部材とから成り、柱当接補強部材の下端部分と基礎当接補強部材の上端部分とを、接続ボルトと緩衝部材から成る連結手段を介して連結固定して成ることにより、同じく上述した課題を解決した。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、直下型縦揺れ地震、左右横揺れ地震等における木造建築物の揺れの傾きや反復揺れがあっても、これらの揺れを確実に吸収することができ、且つ、基礎に対して、土台、柱それぞれを元の正常位置に戻すことで常に安定を保つことができ、木造建築物に対する揺れの影響を最小限にくい止めることができると共に、耐震補強装置に対して限界のある木材であっても、その耐震補強を十分に行うことができる。
【００１４】
すなわち、本考案に係る木造建築物の耐震補強装置は、補強ベルト材とホールダウン金物とを併用して成るものとし、このとき補強ベルト材は、中間柱を介しての左右支柱間で斜行交差状に配置され、当該中間柱中央、左右支柱上下それぞれの３点位置で固定されると共に、ホールダウン金物は、斜行交差状に配置された補強ベルト材の下端側を、土台および基礎に固定するものとしたので、補強ベルト材の伸縮強度と、ホールダウン金物の揺れ吸収機能との相俟った補強作用によって、当該木造建築物に働く外部からの剪断力、捻力、応力等の倒壊作用力や直下型大地震による大きな横揺れに対し、木造建築物全体でこのような振動を吸収することができる。
【００１５】
その結果、外部からの倒壊作用力や大きな横揺れに対し、木造建築物が直接影響を受けることが無くなる。また、土台、柱それぞれを元の正常な基礎位置に戻すことで常に安定を保つことができ、木造建築物に対する揺れの影響を最小限にくい止めることができる。
【００１６】
また、補強ベルト材は、鋼製材料にアラミド繊維もしくは炭素繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成る薄片帯によって形成したので、鋼製材料の強度と、アラミド繊維もしくは炭素繊維の強度とが相俟って、補強ベルト材に対し約１０トン以上の引っ張り強度を付与することが可能となった。例えば、幅４０ｍｍの補強ベルト材では、長さ１メートル当たりの引っ張り強度について、保証耐力を４０トン以上とすることができる。
【００１７】
そして、補強ベルト材は、厚さが０．２７ｍｍ以上で１．００ｍｍ以下の耐震耐火性を有する鋼製材料に、厚さ０．１９ｍｍ以上で３．１５ｍｍ以下のアラミド繊維もしくは炭素繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて成るので、全体的に薄肉厚の軽量な耐震補強装置を容易且つ安価に作製することができ、しかも、木造建築物に対する着設施工を容易にする。
【００１８】
さらに、ホールダウン金物は、柱の長手方向に沿って固定される柱当接補強部材と、基礎に固定される基礎当接補強部材とから成り、柱当接補強部材の下端部分と基礎当接補強部材の上端部分とを、接続ボルトと緩衝部材から成る連結手段を介して連結固定して成るので、外部からの剪断力、捻力、応力等の倒壊作用力や大きな横揺れにより木造建築物が直接影響を受けた際にあっても、土台、柱それぞれを元の正常な基礎位置に確実に復帰させることができ、木造建築物に対する揺れの影響を最小限にくい止めることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本考案を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００２０】
本考案に係る木造建築物の耐震補強装置は、基礎Ｐ、土台Ｑ、柱Ｒそれぞれの一体化を可能にするものである。
【００２１】
この耐震補強装置は、図１に示すように、伸縮可能な薄片帯状の補強ベルト材１と、震動吸収可能な緩衝機能を備えたホールダウン金物２とを併用させた構成を備えている。
【００２２】
補強ベルト材１は、高強度・高弾性・耐アルカリ性・耐熱性・耐水性に優れたアラミド繊維を、一方向または二方向に編んだ、耐力１１７６ｋＮ／ｍの非導電性・非磁性・軽量性のあるフィブラシートＡＫ−１２０（商品名）を使用し、幅員が約１０ｃｍ、長さが約３ｍ前後の薄片帯状に形成してある。この補強ベルト材１の伸縮度は、１ｍ当たり１割である。
【００２３】
すなわち、補強ベルト材１を形成する補強用合成繊維であるアラミド繊維は、主鎖に芳香族環をもつ高強度で高弾性率を有するポリアミドであり、芳香族ジアミンとジカルボン酸クロリドとを界面重縮合もしくは低温溶液重縮合させて合成されるものである。
【００２４】
このアラミド繊維を一方向もしくは二方向、あるいは、メッシュ状等に編んだシートに形成するか、あるいは、予めシート状のアラミド繊維を樹脂で含浸させたＦＲＰ成形板とした、所謂アラミドプレキャストを形成する等して使用する。
【００２５】
木造建築物は、布基礎、ベタ基礎、独立基礎等の基礎Ｐ上に基礎パッキンを介して土台Ｑが区画状に架設され、この土台Ｑに軸組立設されて仕切られた柱Ｒ、中間柱Ｓ、桁材Ｔ等を介して建築物周囲に躯体壁材が構築され、躯体壁材上方へ延設した不図示の通し柱に横架軸組された桁材Ｔの上には陸梁が組み込まれるものである。
【００２６】
また、耐震金物１６として、アラミド繊維を組紐状に編み、樹脂を含浸・硬化させてロッド状に形成したものをＶ字形に成形したものを採用し、土台Ｑ、柱Ｒ、桁材Ｔそれぞれの軸組部分の側面に当該軸組部分を跨ぐようにしてＶ字形の耐震金物１６が、強力接着剤や釘、ビス等の止着材により着設されるものである。
【００２７】
さらに、補強ベルト材１を形成する他の補強用合成繊維である炭素繊維は、テレフタル酸とエチレングリコールとの重縮合物であり、商品名がポリエステルフィラメントと称される微黄色長繊維の外観を呈し、１．３５〜１．４０（２０℃）の比重、約２５５℃の融点、約７５℃のガラス転移点を有するものである。
【００２８】
また、補強ベルト材１は、厚さが０．１９ｍｍ以上で１．００ｍｍ以下の耐震耐火性を有する鋼製材料に、厚さ１．６ｍｍ以上で３．１５ｍｍ以下のアラミド繊維もしくは炭素繊維等の補強用合成繊維を張り合わせて形成しても良い。
【００２９】
この補強ベルト材１の使用に際し、図１に示すように、これを土台Ｑ、左右の柱Ｒ、中間柱Ｓ、桁材Ｔによって仕切られた矩形状の開口面において、左右斜向交差状すなわち筋交い状に着設させるものである。
【００３０】
そして、図５（ａ）に示すように、補強ベルト材１の上端は、Ｌ型固定プレート１５を介して固定されている。また、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、補強ベルト材１の下端延出部は、土台Ｑ、柱Ｒそれぞれに釘止め固定される。
【００３１】
ホールダウン金物２としては、図２および図３に示すように、土台Ｑ、柱Ｒに固定するための柱当接補強部材３と、基礎Ｐに固定するための基礎当接補強部材４と、両部材を接続するための接続ボルト５、接続ボルト５に巻装される緩衝部材６のそれぞれから成る連結手段７とから概ね構成されている。
【００３２】
柱当接補強部材３は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、帯板の下端側片面に正面から見て略コ字型箱枠状のベース部８を備え、ベース部８の中央には接続ボルト５を挿通するための接続ボルト挿通孔９が形成されている。
【００３３】
また土台Ｑ、柱Ｒに固定するために帯板の長手方向に沿って複数のボルト挿通孔１０が形成されている。このボルト挿通孔１０に対し、若干太めのボルトを細かく打つことによって、柱Ｒの強度を極限まで支えることができるようにしている。
【００３４】
図３に示すように、ホールダウン金物２の使用に際し、柱当接補強部材３をボルトによって土台Ｑおよび柱Ｒに固定し、下側のベース部８を基礎Ｐと土台Ｑとの接合部分に位置するように配置している。このとき、柱当接補強部材３の最下段に位置するボルト挿通孔１０は、土台Ｑにおける横梁に当接配置させるようにしている。
【００３５】
基礎当接補強部材４は、約６ｍｍの厚さを有する亜鉛メッキ鉄板（ステンレス）製の矩形板状のベースプレート１１の片面における上端側一部にフランジ部１２を備え、フランジ部１２の中央には前記接続ボルト５を挿通するための接続ボルト挿通孔１３が形成されている。
【００３６】
このフランジ部１２は、左右斜向交差状に着設させてある補強ベルト材１の下端延出部分をベースプレート１１で覆う状態で配置されるよう、右側の柱Ｒにおける基礎Ｐに設置される基礎当接補強部材４おいては、当該フランジ部１２をベースプレート１１の左側に、また、左側の柱Ｒにおける基礎Ｐに設置される基礎当接補強部材４おいては、当該フランジ部１２をベースプレート１１の右側に形成される。
【００３７】
この他、基礎当接補強部材４のベースプレート１１には、複数のアンカーボルト挿通孔１４が形成されており、アンカーボルト先端側を基礎当接補強部材４のアンカーボルト挿通孔１４に挿通させてからナットで締め付け固定することで、上側のフランジ部１２を柱当接補強部材３のベース部８に、約３０ｍｍの間隔を以て対向配置させるようにしている。
【００３８】
そして、基礎Ｐに固定された基礎当接補強部材４のフランジ部１２の接続ボルト挿通孔１３の下側から、緩衝部材６として、例えば、衝撃コントロール用の高圧縮スプリングを介して接続ボルト５が挿入され、柱当接補強部材３のベース部８の接続ボルト挿通孔９上方へ引き出した後、ナットで締め付け固定されるものである。
【００３９】
また、柱当接補強部材３には、必要に応じて、ステンレス製のベースカバーで被覆するものである。
【００４０】
次に、以上のように構成された耐震補強装置の使用、施工の一例を説明する。
【００４１】
まず、図５（ａ）に示すように、土台Ｑ、左右の柱Ｒ、中間柱Ｓ、桁材Ｔによって仕切られた矩形状の開口面において、２枚の補強ベルト材１を左右斜向交差状、すなわち筋交状に着設させる。
【００４２】
そして、図５（ｂ）に示すように、補強ベルト材１の上端は、Ｌ型固定プレート１５を介して固定され、図５（ｃ）に示すように、補強ベルト材１の下端延出部は、土台Ｑ、柱Ｒそれぞれに釘止め固定される。
【００４３】
また、図４（ｂ）に示すように、ホールダウン金物２の柱当接補強部材３を、補強ベルト材１の上から覆うように配置し、ボルトによって土台Ｑおよび柱Ｒに固定することで、下側のベース部８を基礎Ｐと土台Ｑとの接合部分に配置する。
【００４４】
このとき、柱当接補強部材３の最下段に位置するボルト挿通孔１０は、土台Ｑにおける横梁に当接配置させる。
【００４５】
一方、図２および図３に示すように、コンクリートによる基礎Ｐの複数箇所にアンカーボルトを予め打ち込んでおき、このアンカーボルト先端側を基礎当接補強部材４のアンカーボルト挿通孔１４に挿通してからナットで締め付け固定する。
【００４６】
このとき、補強ベルト材１の下方端部は、基礎当接補強部材４のベースプレート１１と基礎Ｐとの間に挟み込まれる。こうして、フランジ部１２とベース部８は、相互の接続ボルト挿通孔９、１３が、約３０ｍｍ程度の間隔をもって互いに上下方向に対向配置される。
【００４７】
そして、図３に示すように、ベース部８の接続ボルト挿通孔１３に、連結手段７として、緩衝部材６たる衝撃コントロール用の高圧縮スプリング、角座を介して接続ボルト５を挿入し、柱当接補強部材３のベース部８の接続ボルト挿通孔９上方へ引き出した後、ナットで締め付け固定される。
【００４８】
尚、図５（ｃ）に示すように、基礎当接補強部材４のベースプレート１１下方に延長した補強ベルト材１の余分な部分はカットされる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本考案は、柱Ｒの頭部と横架材との組み付け箇所等に使用することも可能であり、しかも、引き抜き力が過度に加わるような軟弱な梁等にも使用できる。
【００５０】
また、例えば、震度７クラスの大地震にも耐えられるように、補強ベルト材１の引っ張り強度を１０トン以上にすることができる木造建築物の耐震補強装置を提供すると共に、補強ベルト材１に対して限界のある木材であっても、その耐震補強を十分に行うことができる木造建築物の耐震補強装置として、種々の構造の木造建築物に、広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本考案に係る木造建築物の耐震補強装置の使用状態を示す一部切欠正面図である。
【図２】ホールダウン金物の使用状態を示す一部切欠正面図である。
【図３】ホールダウン金物および補強ベルト材の使用状態を示す一部切欠斜視図である。
【図４】ホールダウン金物の一例を示すもので、（ａ）は柱当接補強部材と基礎当接補強部材との分解正面図、（ｂ）は柱当接補強部材と基礎当接補強部材とを基礎、土台、柱に取り付けた状態の側面図である。
【図５】耐震補強装置の取付施工手順を示すもので、（ａ）は斜行交差状に配された補強ベルト材の上部を梁材にＬ型固定プレートで固定した状態を示す一部切欠正面図、（ｂ）は補強ベルト材の下部を土台および基礎に釘止めした状態を示す一部切欠正面図、（ｃ）は補強ベルト材の上からホールダウン金物を取り付けた状態を示す一部切欠正面図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｐ…基礎
Ｑ…土台
Ｒ…柱
Ｓ…中間柱
Ｔ…桁材
１…補強ベルト材
２…ホールダウン金物
３…柱当接補強部材
４…基礎当接補強部材
５…接続ボルト
６…緩衝部材
７…連結手段
８…ベース部
９、１３…接続ボルト挿通孔
１０…ボルト挿通孔
１１…ベースプレート
１２…フランジ部
１４…アンカーボルト挿通孔
１５…Ｌ型固定プレート
１６…Ｖ字形の耐震金物
【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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