JP2011137311A - Reinforcing fitting for wooden building, and method for reinforcing wooden building - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、木造建築物に作用する水平方向の力に対して該木造建築物を補強する補強金具及び木造建築物の補強方法に関するものである。 The present invention relates to a reinforcing metal fitting for reinforcing a wooden building against a horizontal force acting on the wooden building and a method for reinforcing the wooden building.
主に柱と梁・胴差等の横架材とによって構築される、いわゆる軸組構造の木造構造物では、地震等の水平力に対して筋交いや鋼製ブレースを設置して補強することが広く行われている。また、隣り合うように立設された2つの柱と胴差や土台等の横架材とで囲まれた矩形部分に耐力面材を取り付け、耐震壁として補強することも多く採用されている。 In so-called framed wooden structures, which are mainly constructed with columns and horizontal members such as beams and trunks, it is possible to reinforce and reinforce bracing or steel braces against horizontal forces such as earthquakes. Widely done. In many cases, a load-bearing face member is attached to a rectangular portion surrounded by two columns erected so as to be adjacent to each other and a horizontal member such as a trunk difference or a base, and reinforced as a seismic wall.
一方、オイルダンパーや粘弾性ダンパーの利用、又は塑性変形する金属部材の利用により、いわゆる制震構造として地震エネルギーを吸収し、地震に対して安全な建築物とすることが広く知られている。そして、制震構造としては、例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3等に提案されるものがある。
On the other hand, it is widely known that by using an oil damper, a viscoelastic damper, or a metal member that is plastically deformed, a seismic energy is absorbed as a so-called seismic control structure, and the building is safe against earthquakes. And as a damping structure, there exists a thing proposed by
上記のように地震等の水平力に対して抵抗可能な構造とすることは、新たに構築される木造建築物において採用される他、既存の木造建築物の地震に対する安全性を高めるためにも広く行われている。 In order to enhance the safety of existing wooden buildings against earthquakes, the structure that can resist horizontal forces such as earthquakes is adopted in newly constructed wooden buildings as described above. Widely done.
上記筋交いや鋼製ブレースは、2つの柱とこの柱の上下に架設された横架材とで囲まれた矩形部分の対角線上に設置する必要がある。このため、既存の木造建築物を補強するときには、これらを設置する柱間の壁のみでなく天井も解体する必要が生じる。また、和室における長押がある場合も、これを取り外す必要がある。2つの柱とこの柱の上下に架設される横架材とに囲まれた矩形部分に耐力面材を取り付ける補強においても、耐力面材は柱と上下の横架材に固定しないと充分な耐力が期待できず、天井や長押を解体する必要がある。このため、補強のために多くの費用が必要となる。そして、開口が設けられる部分には設置することができない。 The braces and the steel braces need to be installed on a diagonal line of a rectangular portion surrounded by two pillars and a horizontal member constructed above and below the pillars. For this reason, when reinforcing existing wooden buildings, it is necessary to dismantle not only the walls between the columns where they are installed, but also the ceiling. Moreover, when there is a long press in a Japanese-style room, it is necessary to remove this. Even when reinforcing a load bearing member on a rectangular part surrounded by two pillars and a horizontal member installed above and below this pillar, the load bearing member must be secured to the pillar and the upper and lower members. However, it is necessary to dismantle the ceiling and long press. For this reason, much expense is needed for reinforcement. And it cannot install in the part in which an opening is provided.
また、柱間に貫(ぬき)と称される水平部材を設けて水平方向の力に抵抗する構造では、ある程度の変形を許容しながら柱の倒壊に対して抵抗するものとなっているが、上記のような筋交いや耐力面材を用いて補強すると、補強部分が水平力の作用時にも変形が小さくなるように拘束され、建築物の剛性に偏りが生じる。このため、建築物に設けられた筋交いや耐力面材と貫との双方がバランスよく分担して地震時の水平力に抵抗することが難しくなる。 Also, in the structure that resists horizontal force by providing a horizontal member called pierced between the columns, it resists collapse of the column while allowing some deformation, When reinforcement is performed using the bracing or the load bearing face as described above, the reinforcement portion is constrained so that deformation is reduced even when a horizontal force is applied, and the rigidity of the building is biased. For this reason, it becomes difficult for both the braces provided in the building and the load-bearing face material and the penetrator to share the balance and resist the horizontal force during an earthquake.
一方、制震構造とするには、オイルダンパーや粘弾性ダンパーの製作費が高く、新築の建築物及び既存の建築物の補強のいずれにおいても多くの費用が必要となる。 On the other hand, to make a vibration control structure, the production cost of oil dampers and viscoelastic dampers is high, and a lot of costs are required for both newly constructed buildings and reinforcement of existing buildings.
本願に係る発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸組構造の新築及び既存の木造建築物を安価で補強することができるともに、地震等の水平力に対してある程度の変形を許容しながら補強することができる補強金具及び補強方法を提供することである。 The invention according to the present application has been made in view of the circumstances as described above, and the purpose of the invention is to be able to reinforce a new construction of a frame structure and an existing wooden building at a low cost, and to provide horizontal force such as an earthquake. It is an object to provide a reinforcing metal fitting and a reinforcing method that can be reinforced while allowing a certain degree of deformation.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、 木製の柱と横架材とを組み合わせて構築される木造建築物の補強金具であって、 隣り合う2つの柱の互いに対向する面のそれぞれに固着される第1の鉛直部材及び第2の鉛直部材と、 前記第1の鉛直部材と前記第2の鉛直部材とを水平方向に接合する水平部材とを有し、 前記柱が傾斜しようとするときに、前記鉛直部材と前記水平部材との結合部分に生じる曲げモーメントによって該柱の傾斜に抵抗するものである木造建築物の補強金具を提供する。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
この補強金具では、隣り合う2つの柱間に取り付けることにより、二つの柱とこの補強金具の水平部材とでラーメン構造が形成される。これにより、水平部材と柱の曲げ剛性によってこのラーメン構造の変形に抵抗することになり、木造建築物は地震等による水平力に対して有効に補強される。また、この補強金具は、簡単な構成からなり、安価に製作することができる。したがって、新築又は既存の木造建築物を少ない費用で補強することが可能となる。
一方、この補強金具が取り付けられたときに上下方向に占める領域は小さく、開口部や他の部材が設けられた位置を避けて補強することができる。したがって、既存の木造建築物に対しては、天井、床、長押、鴨居等の多くを解体するのではなく、部分的な解体にとどめて補強金具を取り付けることができる。
さらに、この補強金具では取り付けられた木造建築物に水平方向の力が作用したときに、構成する部材の曲げ剛性で柱等の変形に抵抗するものとなり、筋交いや耐力面材を用いた補強より大きな変形を許容した状態で水平力に抵抗することになる。これにより、古民家等で用いられている貫の機能を有効に利用した補強や、他の制震装置等と併用した補強が可能となる。
In this reinforcing metal fitting, a rigid frame structure is formed by two pillars and a horizontal member of the reinforcing metal fitting by attaching between two adjacent pillars. Thereby, the bending rigidity of the horizontal member and the column resists the deformation of the ramen structure, and the wooden building is effectively reinforced against the horizontal force due to an earthquake or the like. Further, the reinforcing metal fitting has a simple configuration and can be manufactured at low cost. Therefore, it is possible to reinforce a new or existing wooden building at a low cost.
On the other hand, the area occupied in the vertical direction when this reinforcing metal fitting is attached is small, and can be reinforced while avoiding the positions where the openings and other members are provided. Therefore, it is not necessary to dismantle many of the ceiling, floor, long press, duck, etc. for existing wooden buildings, but it is possible to attach reinforcing metal fittings only to partial dismantling.
Furthermore, with this reinforcing bracket, when a horizontal force is applied to the attached wooden building, it will resist the deformation of the pillars etc. due to the bending rigidity of the constituent members. It resists horizontal force while allowing large deformations. Thereby, the reinforcement which used effectively the penetration function used in the old private house etc., and the reinforcement which used together with other seismic control devices, etc. are attained.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の木造建築物の補強金具において、 前記水平部材は、前記第1の鉛直部材及び前記第2の鉛直部材との結合部付近の曲げ剛性が、前記柱の傾斜時に塑性変形が生じるように調整されているものとする。
The invention according to
この補強金具が取り付けられた壁に、この壁と平行な方向の水平力が作用すると、補強金具の水平部材には鉛直部材との結合部付近で最も大きな曲げモーメントが生じる。そして、建築物の倒壊に至るまでの柱が傾斜した状態で水平部材の鉛直部材との結合部付近に塑性変形が生じる。これにより、水平部材の鉛直部材との結合部付近がいわゆる塑性ヒンジとして機能し、地震動の水平力が作用すると曲げモーメントと曲げ変形との関係を示すグラフがループ状となって、このヒステリシスによって地震動のエネルギーを吸収する。すなわちこの補強金具が制震装置として機能し、木造建築物の振動を抑制して地震動に対する安全性が向上する。 When a horizontal force in a direction parallel to the wall is applied to the wall to which the reinforcing bracket is attached, the horizontal member of the reinforcing bracket generates the largest bending moment in the vicinity of the connecting portion with the vertical member. And a plastic deformation arises in the joint part vicinity with the vertical member of a horizontal member in the state where the pillar until the collapse of a building inclines. As a result, the vicinity of the joint between the horizontal member and the vertical member functions as a so-called plastic hinge, and when a horizontal force of seismic motion acts, the graph showing the relationship between the bending moment and the bending deformation becomes a loop, and this hysteresis causes the seismic motion. Absorbs energy. That is, the reinforcing metal fitting functions as a vibration control device, and suppresses vibration of the wooden building, thereby improving safety against earthquake motion.
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の木造建築物の補強金具において、 前記水平部材は、前記第1の鉛直部材及び前記第2の鉛直部材との結合部付近に、曲げ剛性が低減された剛性低減部を有し、 該剛性低減部で前記塑性変形が生じるものとする。
The invention according to
この補強金具では、地震等の水平力が作用したときに上記剛性低減部に範囲を限定して塑性変形を生じさせることができる。また、この部分の曲げ剛性を容易に調整することができる。これにより、剛性低減部が塑性ヒンジとして有効に作用するように調整することが可能となる。 In this reinforcing metal fitting, when a horizontal force such as an earthquake is applied, it is possible to limit the range to the rigidity reducing portion and cause plastic deformation. Moreover, the bending rigidity of this part can be adjusted easily. Thereby, it becomes possible to adjust so that a rigidity reduction part may act effectively as a plastic hinge.
請求項4に係る発明は、請求項1、請求項2又は請求項3に記載の木造建築物の補強金具において、 前記水平部材は、2つの部材を接続したものであり、 2つの部材の接続部は、軸線方向に長さを調整して接続することができるものとする。
The invention according to
この補強金具では、隣り合う2つの柱の対向する側面間に、密接するように取り付けることが容易となる。そして、柱に正確に密接して取り付けられることにより、木造建築物の変形に対して有効に作用して補強効果が得られる。 In this reinforcing metal fitting, it becomes easy to attach so that it may closely contact between the side surfaces which two adjacent pillars oppose. And it attaches to a pillar exactly closely, acts effectively with respect to a deformation | transformation of a wooden building, and the reinforcement effect is acquired.
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の木造建築物の補強金具において、 前記水平部材を構成する2つの部材のそれぞれは、一つの木部材と曲げモーメントの伝達が可能となるように堅結され、該木部材を介して接続されるものとする。
The invention according to
この補強金具では、取り付ける現場で木部材の長さを変更することができ、隣り合う2つの柱間の間隔が異なる場合にも容易に対応して、双方の柱と密接するように取り付けることができる。また、水平部材を構成する2つの部材が木部材と一体となり、柱とともにラーメン構造を形成する。 With this reinforcement bracket, the length of the wooden member can be changed at the installation site, and it can be easily attached even when the distance between two adjacent pillars is different, and can be attached in close contact with both pillars. it can. In addition, the two members constituting the horizontal member are integrated with the wooden member, and form a ramen structure together with the pillar.
請求項6に係る発明は、 木製の柱と横架材とを組み合わせて構築される木造建築物の補強方法であって、 鉛直方向に配置される第1の鉛直部材と、該第1の鉛直部材と平行に配置される第2の鉛直部材と、両端部が前記第1の鉛直部材及び前記第2の鉛直部材に曲げモーメントの伝達が可能に結合された水平部材とを有する補強金具を、隣り合う2つの柱間に配置し、 2つの柱の互いに対向する面のそれぞれに前記第1の鉛直部材及び前記第2の鉛直部材を固着して、2つの柱と前記水平部材とでラーメン構造を形成する木造建築物の補強方法を提供するものである。
The invention which concerns on
この補強方法では、2つの柱と補強金具の水平部材とで形成されたラーメン構造が、2つの柱間の壁と平行な水平力に対して抵抗する。これにより、木造建築物は地震等による水平力に対して有効に補強される。また、補強金具を安価に製作することができるとともに、既存の木造建築物に対しては、天井、床、長押、鴨居等の多くを解体するのではなく、部分的な解体にとどめて補強金具を取り付けることができる。
さらに、この補強金具を開口部や他の部材が設けられた位置を上下に避けて取り付けることができ、取り付ける位置の自由度が大きくなる。また、筋交いや耐力面材を用いた補強より大きな変形を許容した状態で水平力に抵抗することになり、古民家等で用いられている貫の機能を有効に利用した補強や、他の制震装置等と併用した補強も可能となる。
In this reinforcing method, the frame structure formed by the two columns and the horizontal member of the reinforcing bracket resists horizontal force parallel to the wall between the two columns. As a result, the wooden building is effectively reinforced against horizontal force due to an earthquake or the like. Reinforcing metal fittings can be manufactured at low cost, and for existing wooden buildings, rather than dismantling the ceiling, floor, long press, duck, etc., only partial dismantling is required. Can be attached.
Furthermore, this reinforcing metal fitting can be attached while avoiding the position where the opening or other member is provided up and down, and the degree of freedom of the attachment position is increased. In addition, it resists horizontal force while allowing greater deformation than reinforcement using bracing or load bearing materials, and it makes use of the piercing function used in old private houses and other controls. Reinforcement in combination with seismic devices is also possible.
請求項7に係る発明は、請求項6に記載の木造建築物の補強方法において、 前記補強金具の前記水平部材は、前記第1の鉛直部材及び前記第2の鉛直部材との結合部付近の曲げ剛性が、前記柱の傾斜時に塑性変形が生じるように調整するものとする。
The invention according to claim 7 is the method for reinforcing a wooden building according to
この補強方法では、地震時に補強金具の水平部材にいわゆる塑性ヒンジが生じて補強金具を制震装置として機能させることができる。これにより、地震動のエネルギーを吸収し、木造建築物の振動を抑制して地震動に対する安全性を向上させることが可能となる。 In this reinforcing method, a so-called plastic hinge is generated in the horizontal member of the reinforcing metal fitting during an earthquake, and the reinforcing metal fitting can function as a vibration control device. As a result, it is possible to absorb the energy of the earthquake motion and suppress the vibration of the wooden building to improve the safety against the earthquake motion.
請求項8に係る発明は、請求項6又は請求項7に記載の木造建築物の補強方法において、 前記補強金具は、隣り合う2つの柱の下端から上端までの間に複数を設けるものとする。
The invention according to
この補強方法では、複数の補強金具と隣り合う2つの柱とで多層のラーメン構造が形成され、大きな耐荷力を有する壁が形成される。 In this reinforcing method, a multi-layered ramen structure is formed by a plurality of reinforcing metal fittings and two adjacent columns, and a wall having a large load resistance is formed.
請求項9に係る発明は、請求項6又は請求項7に記載の木造建築物の補強方法において、 前記補強金具は、2つの柱間に設けられた窓の下側の腰壁内及び/又は窓の上側の垂れ壁内に取り付けるものとする。
The invention according to
この補強方法では、窓を有するために筋交いやブレースを取り付けることができない壁を利用して、地震等に対する補強を行うことができる。 In this reinforcing method, it is possible to reinforce against an earthquake or the like by using a wall that has a window and cannot be fitted with braces or braces.
請求項10に係る発明は、請求項6又は請求項7に記載の木造建築物の補強方法において、 前記補強金具は、2つの柱間の長押の上側で天井の廻縁より下側に取り付けるものとする。
The invention according to claim 10 is the method for reinforcing a wooden building according to
この補強方法では、既存の木造建築物において、設けられている長押や天井の廻縁を解体することなく補強金具を取り付けることができ、解体する部分を少なくして補強を行うことが可能となる。また、長押の下側が開口となっていても補強金具を取り付けて補強することができる。 In this reinforcement method, in an existing wooden building, it is possible to attach a reinforcing metal fitting without dismantling the long press provided or the peripheral edge of the ceiling, and it is possible to reinforce with fewer dismantling parts. . Further, even if the lower side of the long press is an opening, it can be reinforced by attaching a reinforcing metal fitting.
請求項11に係る発明は、請求項6から請求項10までのいずれかに記載の木造建築物の補強方法において、 前記柱に上下方向の添木を取り付け、 前記補強金具は、前記添木を介して前記柱に固着するものとする。
The invention according to
この補強方法では、壁を形成する面材を柱の居室側側面より壁の中心側へ後退させた位置に取り付け、いわゆる真壁とすることができる。そして、この真壁内に補強金具を取り付けることができる。 In this reinforcing method, the face material forming the wall can be attached to a position where the column is retracted from the side surface on the side of the room to the center side of the wall, and a so-called true wall can be obtained. And a reinforcement metal fitting can be attached in this true wall.
以上説明したように、本願発明に係る木造建築物の補強金具及び木造建築物の補強方法では、既存の木造建築物に対して解体する部分を少なくして補強することが可能となる。また、新築及び既存の木造建築物の双方において、少ない費用で地震等の水平力に対して補強することができる。さらに、筋交いや耐力面材による補強より木造建築物の変形を大きく許容した状態で補強することが可能となり、既存の木造建築物の特性や新築される木造建築物の制震機能を有効に利用した補強が可能となる。 As described above, in the reinforcing member for a wooden building and the reinforcing method for a wooden building according to the present invention, it is possible to reinforce the existing wooden building with fewer parts to be disassembled. Moreover, both new construction and existing wooden buildings can be reinforced against horizontal forces such as earthquakes at low cost. In addition, it is possible to reinforce the structure of a wooden building with greater tolerance than reinforcement with braces and load-bearing face materials, making effective use of the characteristics of existing wooden buildings and the vibration control function of newly built wooden buildings. Can be reinforced.
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は本願発明に係る木造建築物の補強方法が適用された構造躯体の一部を示す概略側面図及び概略断面図であり、図2はこの補強方法で用いられている補強金具の側面図、断面図及び平面図である。
この木造建築物は、軸組構造として構築されたものであり、基礎1上に土台2を横方向に支持し、この上に複数の柱3,4を立設している。そして、この柱3,4の上に胴差、梁等の横架材5を架け渡すように支持している。これら柱3,4と横架材5と土台2とで囲まれた矩形の範囲を壁とする。このような構造の外壁を建築物の周囲に形成するとともに、居室間の仕切壁も同様の構造で形成する。木造建築物が平屋建ての場合はこの上に小屋組を設け、屋根を形成する。2階建て又は3階建ての場合には上記横架材の上にさらに柱を立設し、横架材を架け渡す。そして、最上階の上に屋根を形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view and a schematic sectional view showing a part of a structural frame to which a reinforcing method for a wooden building according to the present invention is applied. FIG. 2 is a side view of a reinforcing metal fitting used in this reinforcing method. They are sectional drawing and a top view.
This wooden building is constructed as a frame structure, and supports a
補強金具6は、隣り合うように立設された2つの柱3,4間に、上下に複数を配列して取り付けられている。この補強金具6は、隣り合う2つの柱3,4の互いに対向する面のそれぞれに固着される第1の鉛直部材11及び第2の鉛直部材12と、第1の鉛直部材11と第2の鉛直部材12とを水平方向に接合する水平部材13とを備えるものである。第1の鉛直部材11及び第2の鉛直部材12は、断面がLの字型の鋼材からなり、柱3,4に当接される面にビスやラグスクリュー14を挿通することができる取り付け孔が設けられている。そして、上下方向のほぼ中央部に水平部材13がほぼ直角方向に溶接によって結合されている。
A plurality of reinforcing
水平部材13は、断面がコの字型の鋼材からなる2つの部材を中央部で接続したものであり、図2に示すように、2つの部材13a,13bの接続される端部に平板状となった接続部13cが形成されている。この接続部13cには複数のボルト孔が設けられており、これらのボルト孔と対応するように長孔が設けられた添接板15を双方の接続部13cに重ね合わせ、ボルト16を接続部13cのボルト孔及び添接板15の長孔に挿通することができる。したがって、ボルト16にナットを螺合して締め付けることにより、2つの部材13a,13bを接続することができるようになっている。
The
上記水平部材13は、第1の鉛直部材11及び第2の鉛直部材12との結合部付近に、断面の曲げ剛性を低減した剛性低減部13dが形成されている。曲げ剛性の調整は、断面がコの字状となった鉛直部分つまりウェブ13eに相当する部分の上下縁より水平に張りだしたフランジ13fを切り欠くことによって行われている。これにより、柱3,4の傾斜が大きくなるとこの水平部材の剛性低減部13dに作用する応力度が塑性領域に入り、塑性ヒンジとして機能するように調整されている。
In the
このような補強金具6は、第1の鉛直部材11及び第2の鉛直部材12を、隣り合う2つの柱3,4の対向する面に当接し、ビス又はラグスクリュー14等を用いて柱3,4に固定されている。鉛直部材11,12を柱3,4の対向面に固定する工程は、水平部材13を2つに分割した状態又は水平部材13の軸線方向の長さを変えることが可能となるように2つの部材13a,13bを接続した状態で行う。そして、鉛直部材11,12を柱3,4に固定した後、水平部材を接続する。これにより、柱間の間隔が多少変動しても第1の鉛直部材11と第2の鉛直部材12とを2つの柱3,4に密接するように取り付け、水平部材13を介して連結することができる。
Such a reinforcing
このように補強金具6が取り付けられると、補強金具6の水平部材13と2つの柱3,4との間で曲げモーメントが伝達される構造となり、2つの柱3,4と補強金具6の水平部材13とによってラーメン構造が形成される。また、上下に複数の補強金具6が取り付けられることによって多層ラーメンとなる。そして、2つの柱間の壁と平行に水平力が作用すると、図3に示す曲げモーメント図のように、水平部材13及び柱3,4に曲げモーメントが作用して柱3,4の倒壊に抵抗するものとなる。
When the reinforcing
水平部材13の曲げモーメントは、両端部つまり第1の鉛直部材11及び第2の鉛直部材12との結合部付近で最大となっており、この部分に設けられた剛性低減部13dで中間部分より大きな曲げ変形が生じる。そして、柱3,4の傾斜が大きくなるとこの剛性低減部13dで塑性変形が生じる。地震動のように水平力が繰り返し作用すると、上記剛性低減部13dにおける曲げモーメントと曲げ変形との関係を示す図がループ状となり、このヒステリシスによって地震動のエネルギーが吸収される。したがって、補強金具6は制震装置として機能し、この補強金具6を取り付けた柱間は振動エネルギーの吸収性に優れた耐力壁として機能するものとなる。
The bending moment of the
また、この補強金具6は壁の厚さ方向に小さな寸法で形成することができ、2つの柱3,4間に形成される壁が、和室等で採用される壁面が柱面より壁の中心側に後退したいわゆる真壁であっても、補強金具6を壁体内に納まるように取り付けることができる。
Further, the reinforcing
なお、水平部材13の中央部では、作用する曲げモーメントが小さく、水平部材13の接続部分には大きな曲げモーメントが作用しない。したがって、水平部材13の接続部で大きな変形は生じず、2つの柱3,4の変形に抵抗し得るものとなっている。
また、水平部材13のほぼ中央に設けられた接続部の構造は、図4に示すように、添接板15の長さを変更することにより、柱3,4の間隔が多少異なる場合においても対応して補強金具6を取り付けることができる。一方、柱3,4の間隔が木造建築物の各部でほぼ一定であるときには、図5に示すように、水平部材を構成する2つの部材のそれぞれが備える平板状の接続部13cを互いに重ね合わせ、これらの双方を貫通するボルト16とこれに螺合したナットとで締め付けて接続するものであっても良い。なお、このときには2つの部材13a,13bの少なくともいずれか一方の接続部13cに設けられたボルト孔を長孔としておくのが望ましい。
Note that the acting bending moment is small at the central portion of the
In addition, the structure of the connecting portion provided at the approximate center of the
補強金具は、図2及び図5に示すものの他、図6に示すものや図7に示すものを用いることもできる。
図6に示す補強金具7は、断面がコの字状となった鋼材を用いた水平部材23が2つの部材23a,23bを接続したものとなっており、それぞれは第1の鉛直部材21及び第2の鉛直部材22に溶接で結合されている。そして、水平部材を構成する2つの部材23a,23bの中央部側の端部は切断されたままのコの字状の端面となっている。これら2つの部材23a,23bは木部材24で接続されるものであり、水平部材23の2つのフランジ23cとウェブ23dとで形成される凹部に木部材24が嵌め入れられている。そして、ウェブ23dに設けられた小孔に挿通されるビス又はラグスリュー25等によって鋼からなる2つの部材23a,23bと木部材24とが一体に接続される。
In addition to the reinforcing metal fittings shown in FIGS. 2 and 5, the reinforcing metal fittings shown in FIGS. 6 and 7 can be used.
In the reinforcing metal fitting 7 shown in FIG. 6, a
このような補強金具7を用いることにより、柱間の間隔が大きく変動する場合においても、現場で柱3,4間の間隔に対応して木部材24の寸法を調整することができ、同じ寸法の補強金具7を使用することが可能となる。
By using such a reinforcing metal fitting 7, the dimension of the
一方、図7に示す補強金具8は、水平部材33が分割されておらず、第1の鉛直部材31との結合部から第2の鉛直部材32との結合部まで連続した鋼材が用いられている。柱3,4間の間隔が木造建築物の各部で同一の部分が多く、柱3,4を正確に立設可能である場合や、予め2つの柱3,4を補強金具8で接合してから土台の上に立て込むことが可能である場合等には、このような補強金具8を使用することも可能となる。
On the other hand, in the reinforcing
なお、以上に説明した実施の形態では、水平部材13,23,33が第1の鉛直部材11,21,31及び第2の鉛直部材12,22,32と結合される端部付近に剛性低減部13d,23e,33aが設けられているが、このような断面が縮小された剛性低減部を設けることなく、水平部材が均等な断面を有するものであっても良い。このような水平部材でも、両端部で曲げモーメントが最大となることから、断面の選択によって端部付近で塑性変形を生じさせることも可能である。
また、水平部材の断面が地震時の水平力が作用したときに塑性変形が生じないものでも良い。この場合には塑性ヒンジによる振動エネルギーの吸収効果は期待できないが、柱と水平部材とのラーメン構造で水平力に抵抗し得るものである。
In the embodiment described above, the rigidity of the
The cross section of the horizontal member may be one that does not undergo plastic deformation when a horizontal force is applied during an earthquake. In this case, the effect of absorbing the vibration energy by the plastic hinge cannot be expected, but it can resist the horizontal force due to the rigid structure of the column and the horizontal member.
図8は、補強金具6が添木41を介して柱3,4に取り付けられるとともに、2つの柱3,4間に間柱42が設けられる場合について、構造躯体の一部を示す概略側面図及び概略平断面図である。また、図9は取り付けられた状態の補強金具6を示す側面図、平面図及び断面図である。
この実施の形態では、2つの柱3,4の互いに対向する面に、この柱より壁厚方向の寸法が小さい添木41が柱3,4の上端から下端にかけて取り付けられている。そして、補強金具6はこの添木41を介して柱3,4に固定されるものとなっている。また、柱間のほぼ中央には、添木41と壁厚方向の寸法がほぼ同じとなった間柱42が土台2の上に支持され、上端が横架材5に接合されている。
FIG. 8 is a schematic side view showing a part of the structural housing in a case where the reinforcing
In this embodiment, a
補強金具6の第1の鉛直部材11及び第2の鉛直部材12には、図2に示す実施形態と同様に断面がL型の鋼材が用いられ、水平部材13には断面がコの字状となった鋼材が用いられている。また、水平部材13は2つの部材を中央で接続したものであり、2つの部材13a,13bは添接板43によって接続されるものとなっている。この実施形態では水平部材のほぼ中央部に間柱42が立設されるため、水平部材を構成する2つの部材13a,13bは間柱42の両側の位置で切断されており、これらを接続する添接板43は曲げ加工が施されて、立設された間柱42との干渉を避ける形状となっている。つまり、添接板43の平面形状が矩形の溝状部分を有するように曲げ加工されており、間柱42は溝状となった凹部内を上下方向に通過するように配置されている。また、間柱の添接板43が横断する部分には切り欠きが設けられ、添接板43がこの切り欠き内に納められており、間柱42の居室内側の面と添木41の居室内側の面とにわたって、内装を施すための面材44を取り付けることができるようになっている。
このような構造とすることにより、面材44を用いていわゆる真壁を容易に形成するとともに、真壁内に本発明の補強金具6が納まるように補強を行うことができる。
The first
By adopting such a structure, it is possible to easily form a so-called true wall using the
次に、このような補強を新築の木造建築物及び既存の木造建築物について行う方法について説明する。
新築の木造建築物では、柱3,4を土台2の上に立設し、横架材5を架け渡した後に補強金具6を柱間に取り付ける。そして、これらの補強金具6が壁内に納まるように壁を形成する。このとき、図10に示すように長押51や付鴨居52が設けられる壁では、これらが設けられる高さを避けて複数の補強金具6を取り付けることができる。また、天井廻縁53が設けられる位置を避けて、これより下側に取り付けることもできる。
一方、図11に示すように開口54が設けられる部分にも、開口の上側に設けられた垂れ壁55や開口より下方の腰壁56となる位置に補強金具6を取り付け、垂れ壁55又は腰壁56をこれらの補強金具6が壁内に納まるように形成することができる。
Next, a method for performing such reinforcement on a newly built wooden building and an existing wooden building will be described.
In the newly built wooden building, the
On the other hand, as shown in FIG. 11, the reinforcing
既存の木造建築物の補強を行うときには、補強金具6を取り付けようとする部分の壁を解体し、柱3,4間に補強金具6を取り付けた後に、これらの補強金具6が壁内に納まるように壁体を修復する。このとき、図10に示すように長押51や付鴨居52が設けられている部分でも、長押51や付鴨居52を解体することなく、これらの上方及び下方の壁を解体して補強金具6を取り付けることができる。また、天井57及び床58を解体することなく天井廻縁53より下側の壁、又は床58より上側の壁を解体して、補強金具6を取り付けることがきる。
一方、図11に示すように開口54が設けられる部分では、開口54の上側に設けられた垂れ壁55や開口54より下方の腰壁56を解体し、開口54の枠組みを解体することなく垂れ壁55又は腰壁56内に補強金具6を取り付けることができる。
したがって、補強にあたって解体する部分を少ない範囲にとどめ、修復費用を低減して大きな補強効果を得ることが可能となる。
When reinforcing an existing wooden building, the wall of the part to which the reinforcing
On the other hand, as shown in FIG. 11, in the portion where the
Therefore, it becomes possible to obtain a large reinforcing effect by reducing the repair cost by limiting the parts to be disassembled in the reinforcement to a small range.
上記のような補強金具による木造建築物の補強は、次に説明するように、2つの柱間の間隔が異なる部位において適用することが可能である。
一般に軸組構造の木造建築物は、910mm〜980mm(間中、一間の1/2)を単位としてこの1倍、1.5倍、2倍の中心間隔で柱が立設されることが多い。このように2つの柱の間隔が大きく変動する場合に、次のような構造として補強金具を取り付けることができる。
The reinforcement of the wooden building by the reinforcing metal fitting as described above can be applied at a portion where the interval between the two pillars is different, as will be described below.
In general, a wooden structure of a frame structure is constructed such that columns are erected at a center interval of 1 times, 1.5 times, and 2 times in units of 910 mm to 980 mm (1/2 in the middle). Many. Thus, when the space | interval of two pillars changes a lot, a reinforcement metal fitting can be attached as the following structures.
図8に示すように、添木と間柱とを使用して壁体を形成する場合であって、柱の間隔が間中の1.5倍又は2倍であるときには、図12に示すような構造を採用することができる。
図12(a)に示す構造では、一方の柱61からほぼ間中の位置に補強用間柱63を立設する。この補強用間柱63は、壁厚方向の寸法が添木64及び間柱65とほぼ同じとなっており、壁面と平行な方向に幅が大きくなっている。この補強用間柱63は、一本の木材から形成されるものでもよいし、図12に示すように2本又は3本の間柱用の木材を平行に密接させて用いるものであっても良い。また、補強用間柱63と柱61との間には間柱65を立設する。
上記補強用間柱63とほぼ間中の間隔で立設された柱61との間には、図8に示す構造と同様に補強金具66を取り付ける。このとき柱61との間には添え木64を介挿して柱61と固着する。これにより、補強用間柱63と、柱61と、補強金具66の水平部材66aとでラーメン構造を形成する。
As shown in FIG. 8, when a wall body is formed using splints and studs, and the spacing between the pillars is 1.5 or 2 times the middle, as shown in FIG. A structure can be adopted.
In the structure shown in FIG. 12A, the reinforcing
Reinforcing
補強用間柱63と他の柱62との間隔は、間中の約1/2となっており、この部分には図9に示す補強金具66の分割された水平部材の一方と一つの鉛直部材とが結合された分割補強金具67を用い、添木64を介して鉛直部材67bを柱62に取り付ける。水平部材67aの端部は、補強用間柱63に接続する。この端部は補強用間柱63に対して曲げモーメントの伝達が可能に接続するものではなく、Lの字状に加工された金具68等を用いて上下方向の位置が固定されるように接続するものでよい。
このように補強金具66及び分割補強金具67が取り付けられた補強用間柱63、間柱65及び添木64に当接するように面材を設け、壁を構成する。
The space between the reinforcing
In this way, a face material is provided so as to abut on the reinforcing
このような壁は、水平方向の力が作用したときに、補強用間柱63と、間中の間隔で立設された柱61と、補強金具66の水平部材66aとで構成されるラーメンによって抵抗する。また、補強用間柱63と、他方の柱62つまり近接して立設された柱62と、これらの間に取り付けられた分割補強金具67の水平部材67aとは、水平部材67aと補強用間柱63との間で曲げモーメントは伝達されないが、有ヒンジラーメンとして機能し、水平力に対して抵抗するものとなる。
Such a wall is resisted by a ramen composed of reinforcing
図12(b)は、柱71,72の中心間隔が間中の2倍つまり一間であるときの補強金具76の取り付け状態を示す概略側面図である。この構造では、2つの柱間のほぼ中央に補強用間柱73を立設する。この補強用間柱73は、図12(a)に示す構造で使用されているものと同じものであり、壁厚方向の寸法が添木74及び間柱75とほぼ同じで、壁面と平行な方向に幅が大きくなっている。この補強用間柱73と両側の柱71,72との間には、間柱75を立設するとともに、柱71,72との間には添木74を介挿して補強金具76を補強用間柱73と柱71,72とに固着する。これにより、補強用間柱73と、柱71,72と、補強金具76の水平部材76aとでラーメン構造を形成する。そして、壁面を構成する面材を取り付ける。
なお、このように補強用間柱63,73と添木64,74とを用いて補強金具66,76を取り付ける補強方法は、柱間に開口が設けられる場合においても、図11と同様に、開口の上側及び下側に補強金具76を取り付けるものとして採用することができる。
FIG. 12B is a schematic side view showing a mounting state of the reinforcing metal fitting 76 when the center distance between the
Note that the reinforcing method of attaching the reinforcing
2つの柱の間隔が大きく異なる場合の対応として、図13に示すように補強金具を取り付けることもできる。
図13に示す壁は、2つの柱81,82の中心間隔が間中のとき、間中の1.5倍のとき、及び間中の2倍のときの補強金具の取り付け状態を示す概略図である。
隣り合う2つの柱81,82の互いに対向する面にはそれぞれ添木83が取り付けられる。添木83は、壁厚方向の寸法が柱の寸法より小さくなっている。また、これらの添木83の間には、壁厚方向の寸法が添木83と同じ横桟84が、上下に所定の間隔で複数が水平方向に架け渡されている。
As a countermeasure when the interval between the two pillars is greatly different, a reinforcing metal fitting can be attached as shown in FIG.
The wall shown in FIG. 13 is a schematic view showing the mounting state of the reinforcing metal fitting when the center interval between the two
The
補強金具85は上記横桟84の間に添木83を介して2つの柱81,82に固定される。この補強金具85の水平部材85は、2つの部材が中央で接続されたものであり、水平部材85の長さが2つの柱81,82の間隔に対応して定められている。そして、水平部材85を構成する2つの部材が添接板86によって接合されるものとなっている。
壁の面材は、添木83と横桟84に当接して取り付けられ、横桟84が適切な間隔で設けられていることにより、面材を強固に支持することができる。また、補強金具85を壁内に納めて真壁とすることができる。
なお、補強金具は、図13に示すものに代えて、図6に示すように鋼からなる水平部材を木部材によって接続するものであっても良い。このような補強金具を使用することにより、図13に示すように2つの柱81,82の間隔が異なっても、木部材以外の補強金具は同じ形状寸法のものを汎用的に用いることができる。
The reinforcing metal fitting 85 is fixed to the two
The face material of the wall is attached in contact with the
Note that the reinforcing metal fitting may be one in which a horizontal member made of steel is connected by a wooden member as shown in FIG. 6 instead of the one shown in FIG. By using such a reinforcing bracket, even if the distance between the two
1:基礎、 2:土台、 3,4:柱、 5:横架材、 6,7,8:補強金具、
11:第1の鉛直部材、 12:第2の鉛直部材、 13:水平部材、 13a,13b:水平部材を構成する2つの部材、 13c:平板状の接続部、 13d:水平部材の剛性低減部、 13e:水平部材のウェブ、 13f:水平部材のフランジ、 14:ラグスクリュー、 15:添接板、 16:ボルト、
21:第1の鉛直部材、 22:第2の鉛直部材、 23:水平部材、 23a,23b:水平部材を構成する2つの部材、 23c:水平部材のフランジ、 23d:水平部材のウェブ、 23e:水平部材の剛性低減部、 24:木部材、 25:ラグスクリュー、
31:第1の鉛直部材、 32:第2の鉛直部材、 33:水平部材、 33a:水平部材の剛性低減部、
41:添木、 42:間柱、 43:添接板、 44:面材、
51:長押、 52:付鴨居、 53:天井廻縁、 54:開口、 55:垂れ壁、 56:腰壁、 57:天井、 58:床、
61,62:柱、 63:補強用間柱、 64:添木、 65:間柱、 66:補強用金具、 67:分割補強金具、 、
71,72:柱、 73:補強用間柱、 74:添木、 75:間柱、 76:補強用金具、 、
81,82:柱、 83:添木、 84:横桟、 85:補強金具、 86:添接板
1: foundation, 2: base, 3, 4: pillar, 5: horizontal member, 6, 7, 8: reinforcing bracket,
11: 1st vertical member, 12: 2nd vertical member, 13: Horizontal member, 13a, 13b: Two members which comprise a horizontal member, 13c: Flat plate-shaped connection part, 13d: Stiffness reduction part of a
21: First vertical member, 22: Second vertical member, 23: Horizontal member, 23a, 23b: Two members constituting the horizontal member, 23c: Flange of the horizontal member, 23d: Web of the horizontal member, 23e: Horizontal member rigidity reduction section, 24: wood member, 25: lag screw,
31: 1st vertical member, 32: 2nd vertical member, 33: Horizontal member, 33a: Stiffness reduction part of a horizontal member,
41: splint, 42: stud, 43: accessory plate, 44: face material,
51: Long press, 52: Tsukamoi, 53: Ceiling edge, 54: Opening, 55: Hanging wall, 56: Waist wall, 57: Ceiling, 58: Floor,
61, 62: pillar, 63: reinforcing stud, 64: splint, 65: stud, 66: reinforcing bracket, 67: split reinforcing bracket,
71, 72: pillars, 73: studs for reinforcement, 74: splint, 75: studs, 76: metal fittings for reinforcement,
81, 82: pillar, 83: splint, 84: horizontal rail, 85: reinforcing metal fitting, 86: accessory plate
Claims (11)
隣り合う2つの柱の互いに対向する面のそれぞれに固着される第1の鉛直部材及び第2の鉛直部材と、
前記第1の鉛直部材と前記第2の鉛直部材とを水平方向に接合する水平部材とを有し、
前記柱が傾斜しようとするときに、前記鉛直部材と前記水平部材との結合部分に生じる曲げモーメントによって該柱の傾斜に抵抗するものであることを特徴とする木造建築物の補強金具。 Reinforcing brackets for wooden buildings constructed by combining wooden columns and horizontal members,
A first vertical member and a second vertical member fixed to each of the mutually opposing surfaces of two adjacent pillars;
A horizontal member that horizontally joins the first vertical member and the second vertical member;
A reinforcing bracket for a wooden building, characterized in that, when the column is inclined, it resists the inclination of the column by a bending moment generated at a joint portion between the vertical member and the horizontal member.
該剛性低減部で前記塑性変形が生じるものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の木造建築物の補強金具。 The horizontal member has a stiffness reducing portion in which bending stiffness is reduced in the vicinity of the coupling portion between the first vertical member and the second vertical member,
The reinforcing metal fitting for a wooden building according to claim 1 or 2, wherein the plastic deformation occurs in the rigidity reducing portion.
2つの部材の接続部は、軸線方向に長さを調整して接続することができるものであることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載の木造建築物の補強金具。 The horizontal member is a connection of two members,
4. The reinforcing bracket for a wooden building according to claim 1, wherein the connecting portion of the two members can be connected by adjusting the length in the axial direction. .
鉛直方向に配置される第1の鉛直部材と、該第1の鉛直部材と平行に配置される第2の鉛直部材と、両端部が前記第1の鉛直部材及び前記第2の鉛直部材に曲げモーメントの伝達が可能に結合された水平部材とを有する補強金具を、隣り合う2つの柱間に配置し、
2つの柱の互いに対向する面のそれぞれに前記第1の鉛直部材及び前記第2の鉛直部材を固着して、2つの柱と前記水平部材とでラーメン構造を形成することを特徴とする木造建築物の補強方法。 A method of reinforcing a wooden building constructed by combining wooden columns and horizontal members,
A first vertical member arranged in the vertical direction, a second vertical member arranged in parallel with the first vertical member, and both ends bent to the first vertical member and the second vertical member A reinforcing bracket having a horizontal member coupled to transmit moment is disposed between two adjacent pillars;
A wooden structure characterized in that the first vertical member and the second vertical member are fixed to each of the opposing surfaces of two pillars to form a ramen structure with the two pillars and the horizontal member. How to reinforce things.
前記補強金具は、前記添木を介して前記柱に固着することを特徴とする請求項6から請求項10までのいずれかに記載の木造建築物の補強方法。
Attach vertical splint to the pillar,
The method of reinforcing a wooden building according to any one of claims 6 to 10, wherein the reinforcing metal fitting is fixed to the pillar via the splint.
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