住宅医スクール2024 特別講義（第1回）

被災木造住宅の耐震補強～補強のポイントと低コスト工法の取組①耐震補強の考え方、各部位の補強方法、補強事例について

山辺 豊彦
山辺構造設計事務所

建物の補強計画と各部の補強要領

山辺構造設計事務所

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改修

P.008､009

1-1 木構造の特徴 木造の構造要素と役割診断・調査で最も重要なことは、建物の構造的特徴を把握することである

基礎の設計は、上部構造の重量分布と地盤性状とのバランスで決める四方差しとなる部
分は、仕口の断面欠損に注意

通し柱を約3 ～4mグリッドに配置し、そのほかは管柱とする軸組。床梁レベルがそろうため、水平剛性は高めやすいが、仕口の断面欠損に注意が必要

柱はすべて管柱。柱が多く存在する構面に下梁を流し、その上に直交梁を載せる軸組。梁に段差があるため水平剛性は低いが、仕口の断面欠損は少ないので、鉛直荷重の支持能力は安定している

山辺構造設計事務所

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改修

P.112

01 補強計画 補強計画の考え方

山辺構造設計事務所

4伝統的な木造建築物の特徴
構造的に見た問題点
１）耐震要素が少ない
水平力に対して抵抗する「耐力壁」が少ない
２）水平構面の剛性不足
耐力壁と水平構面の連続性がない
３）接合部の引張耐力不足
４）仕口の断面欠損が大きい
５）基礎の一体性がない

軸組の連続性､耐力壁・水平構面の連続性を確保！

改修

P.026

02 架構計画

主構面と補助構面

基礎梁の配置計画と対応させる
山辺構造設計事務所

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改修

P.082､083

耐力壁の特徴山辺構造設計事務所

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改修

P.119

軸組の補強

重ね梁による補強がなされていたが、仕口が過大にめり込んで問題が生じていた事例である。この床梁にかかる荷重を算出し、一体ではない重ね材としてたわみや強度を検討するほかに、仕口のめり込みの検討も行い、添え柱を設けて支持力を確保した。
【ポイント】無垢材のごとく”一体”にはならないものの、重ね材が“同一変形”する必要はあるため、ボルト等で上下材を接合する。

①重ね梁としている床梁の補強
隙間は楔などで埋める※ボルトでつなぐ程度では重ね材は一体にならないので、たわみや強度を検討するときは、既存梁と枕梁をそれぞれ単材として算出した断面性能を加算する
こと

めり込みが大きい

単に重ねただけで上梁と下梁の一体性がないため、たわみが大きくなり、下梁の仕口に問題が生じている3本の梁が同一変形となるように材の隙間は楔などで埋めてボルトでつなぐ②方杖補強されていた床梁の補強

スラストにより柱が開いている
めり込みが大きい

柱の断面が小さいと、方杖によって押されて軸組全体のゆがみが増長する

枕梁を入れ、端部は添柱を枕梁の下に設けて仕口の支持力を確保する

山辺構造設計事務所

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改修

P.118

重ね梁の断面性能
単材を重ねるだけでは重ね合わせた面がずれてしまう||
たわみが大きくなる改修工事を行う際、既存の梁に新しい梁を重ねる「重ね梁」で補強することが多い。しかし、ただ梁を重ねただけのものを、既存と新設を合わせた梁成の無垢材と同等にとらえてしまい、トラブルを起こしている例がよく見受けられるため注意したい。重ねただけの梁に力がかかると、図②のようにずれが生じる。これは構造的に見ると、横に並べただけの効果しかないことになる[表C]。ずれがまったく生じないようにすれば、表Bのように2倍の梁せいをもった無垢材と同等の構造性能となる。表Cに対する表Bの強度性能の比率は2倍、変形に対する性能は4倍で、その差は大きい

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9改修

P.119

枕梁による補強例

楔ジャッキでレベル調整

かすがいの傾斜分だ
け下がっていた。

新設添柱

仮サポート用の柱

ここのめり込み大。
新設枕梁
新設添柱

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改修

P.124

耐力壁の補強山辺構造設計事務所

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改修

P.124

05 耐力壁の補強 筋かいの補強

山辺構造設計事務所

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改修

P.125

門型架構の補強

一般に柱は150角以上となる。ただし、これのみで建物全体の水平力を負担するのはかなり難しいので、実際には耐力壁も必要になることが多い。

柱に生じる曲げモーメント

山辺構造設計事務所

13改修

P.130

07 接合部の補強 根継【根継補強例①】
金輪継＋ボルト

山辺構造設計事務所【根継補強例②】
十文字継＋短冊金物

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改修

P.130

07 接合部の補強 根継
柱の根継は、既存材と新材を隙間なく継ぐのが施工的に難しいため、楔で引寄せられる金輪形式が多い。継手の方向は架構が広がろうとする方向に“せい”を確保するようにするとよい（下図）。とはいえ、継手の曲げ耐力は低いので、風圧力を受ける外壁面や、方杖が取り付くようなラーメン架構の柱は、根継せずに取り換えるか、添え柱で補強する。
また床下で軒並み根継を行うときは、不安定架構となるのを防ぐため、床下に耐力壁を適宜設けて、水平力に抵抗できるよう配慮する（114～117頁参照）

屋根面を固めることでスラストを軽減

継手部分が回転し、広がろうとする。

【根継補強例③】
追掛大栓継＋楔広がろうとする方向に成を確保

根継部
追掛大栓をアレンジした接合・張間方向にせいを確保
楔を打ち込むことで既存材と新材との隙間をなくすように引寄せてから栓を打つ

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改修

P.131

07 接合部の補強 根継●根継ぎ補強例 金輪継ぎ＋金属バンド巻き
耐力壁が取り付く柱や風圧力を受ける柱で添え柱を設けられない場
合は、継手の回転を抑えるため、バンドを巻く方法もある。

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16改修

P.131

07 接合部の補強 継手
水平構面の外周部、吹抜け、および耐力壁が存在する構面において、継手形状が追掛大栓継ぎあるいは金輪継ぎ以外の場合は、短冊金物または羽子板ボルトを併用する。また筋かい耐力壁内に継手を設ける場合は、枕梁あるいは添え柱を設けて、継手部分が回転しないように補強する（75頁図2参照）●継手の金物補強要領①梁側面に取り付ける場合、梁成が300㎜以上のときは2段使いとする。

水平荷重時に引張力の作用する外周桁梁の継手を添え木補強した例② 台持継ぎの場合は、上下材をボルトにて接合するほか、水平構面の外周梁に該当する構面内においては、側面を添え木にて補強する

山辺構造設計事務所

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改修

P.132

08 柱脚と基礎の接合 接合部の抵抗形式
土台の天端のめり込み
土台の割裂
はしあき確保繊維に直角方向に力がかかると、割裂が生じやす
く強度が低い柱の割裂

繊維方向に力がかかると強度は高いが、はしあきを確保することが重要。

土台の天端をプレートで押え込む方法。強度はやや低いが、靱性に富む。

a～cいずれの形式でもプレートに偏心荷重がかかるため、ベースプレートの厚さを確保することが重要。リブプレートを設けてベースプレートの周辺固定度を高め、プレート厚を抑える方法もある（⑦～⑨、4～9）。

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改修

P.116

03 基礎の補強 コンクリート基礎、煉瓦・石積基礎

山辺構造設計事務所

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改修

P.116

03 基礎の補強 玉石基礎

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揚屋・曳家と建物の歪矯正について

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改修

P.082､083

耐力壁の特徴耐力要素（壁､筋かい）を撤去して、フレームだけの状態にしないと、歪みを直すのは難しい。

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揚屋事例1

RC基礎の新設と曳家 ー平行移動して元に戻すー① レールを貫下に挿入し揚屋後、建物を移動② 原位置にRC
基礎を新設

貫土台

寒冷期のため、仮設上屋を架け採暖養生

パッキンでレベル調整

山辺構造設計事務所

貫土台

RC基礎を新設するため、同一敷地内で曳家。
養生期間を経て元の位置に戻し、新設基礎に載せる。
福島県会津坂下町の土蔵

レールを通した穴

アンカーボルト
貫より下の土壁をカットし、構造用合板壁とした

壁脚部補強要領

23揚屋事例２

RC基礎の新設と曳家 ー敷地内移動90度回転ー

レールを貫下に挿入し揚屋移動後全景

道路
道路

道路拡張により、敷地内で曳家。
90度回転し新規RC基礎に載せた。
群馬県安中市の土蔵曳家を繰り返しており、貫下は土壁がなく、コンクリートブロックを積んでいた→構造用合板壁にて補強
土台と基礎は既製金物（ｶﾞｰﾄﾞｱﾝｶｰ）にて接合
山辺構造設計事務所

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揚屋事例３

RC基礎の新設と総揚屋 ー原位置で垂直揚屋ー揚屋の準備段階の全景
基礎配筋の状況

コンクリート打設および柱脚のボルト穴加工の施工性を考慮して、揚屋高さを1.5mとした
貫穴とのアキを確保

貫柱

柱脚ホゾ
化粧柱脚部の接合要領

土壁を撤去し楊重を軽減し、主構面は仮筋かいにて補強。
柱両側面をレールで挟み、ジャッキアップしながら枕木を組む。
千葉県酒々井町 飯沼本家主屋

山辺構造設計事務所

RC造ベタ基礎を新設するため、1.5ｍ総揚屋を行った
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揚屋事例４

RC基礎の新設と揚屋 ー原位置で垂直揚屋ー各柱ごとに胴差を持ち上げる
耐圧版配筋状況

柱の下はプレコンを設置し、根継および柱脚金物を取付けてジャッキダウン

屋根外壁とも劣化が激しかったため上屋軸組のみ残して揚屋を行った。補強前は不安定構造となるためチェーンブレースを設置。※既存土間コンで反力を取る。
群馬県館林市 正田醤油本社屋

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揚屋事例５

揚屋せずにRC基礎を新設 ー鋼製束ー①仮受け材を設置

壁を撤去してフレームだけの状態にし、仮筋かいを入れながら歪みを（ある程度）直す②柱脚加工と根伐

土台
基礎パッキン

③土台と鋼製束を設置

埼玉県所沢市 北秋津のいえ④配筋、アンカーボルト設置

山辺構造設計事務所

アンカーボルト 鉄筋

鋼製束

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コンクリート打設
コンクリートを流し込むため、幅広の基礎梁とする

養生テープはコンクリートが乾燥してから剥がす
乾燥後の沈下を予測しながらレベル調整を行う。
チルチンびと別冊『民家の再生と創造②』
イラスト：TRONOFFICE 鈴木聡 氏

山辺構造設計事務所

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構造補強概要
部分は梁の下端から24㎜厚の構造用合板を張り上げ四周釘打ち。
旧家主要構造の上に載る大屋根の水平力を１スパン外側の縁側外壁耐力壁に伝えるため、1階天井面を補強した。

梁と母屋の隙間は埋木または面材耐力壁にて補強。

屋根面から伝わってきた力を開口部両側の耐力壁に伝えるため、120㎜角の梁を入れた。 屋根面の水平力

耐力壁
筋かい（45ｘ90）の流れ
耐力壁
構造用合板（ｔ＝12）
チルチンびと別冊67『民家の再生と創造④』
イラスト：TRONOFFICE 鈴木聡 氏

縁側部分に基礎を新設し、上屋との一体性を図るほか、耐力壁端部柱に生ずる引抜力と、水平力に抵抗させる。

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東西方向の軸組補強要領
事前の歪み矯正せず、仮筋は設置。
既存RC基礎のため揚屋も無し。
枕梁＋添え柱と筋かい（壁）の補強が進むのに従い、歪みも無くなった。

下屋と上屋が接続されていない小屋梁を新設し下屋と上屋を接合

Y12通り
X3X8X12・床レベルを既存より下げる→柱の断面欠損補強として添え柱を設置し、筋かいを取付・耐力壁の小屋裏は小屋筋かい・小屋裏壁を設ける・下屋との接続部分は引きボルト補強
山辺構造設計事務所30

南北方向の軸組補強要領
下屋天井面の水平構面補強

小屋裏の筋かい補強
屋根面に生ずる水平力を耐力壁に伝達する

X8通り
Y4Y8
山辺構造設計事務所

Y12Y1631

南北方向の軸組補強要領
既存通し柱を切断し、小屋梁を新設

貫小屋を支持する重要な
通し柱

X3通り
Y4Y8
山辺構造設計事務所

Y12Y1632