仕口補強用具を備えたブレース構造

【課題】水平部材と垂直部材とを略直角に接合する仕口部に適用する仕口補強用具とブレース材の連結部とを有機的に関連させて、それらの仕口補強用具の補強機能とブレースによる補強機能とを共により的確に発揮し得る仕口補強用具を備えたブレース構造を提供する。
【解決手段】略直角に接合した水平部材４と垂直部材５に対して取付可能な両側の取付片２，３を略Ｌ字状に一体的に形成した仕口補強用具１の、両側の取付片２，３の間に仕口部に作用する外力を吸収する変形部１２を設けるとともに、両側の取付片２，３に対して枢着した２つの連結片９，１０同士を摺動可能に嵌合し、その嵌合部を介してブレース材６を接続する。なお、前記両側の取付片２，３に対してそれぞれ枢着した２つの連結片同士を連結軸によって連結し、その連結軸を介してブレース材６を接続するようにしてもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土台や梁材などの水平部材と柱などの垂直部材を略直角に接合する仕口部を補強する仕口補強用具を備えたブレース構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の水平部材と垂直部材とを略直角に接合する仕口部を補強する仕口補強用具に関しては、前記水平部材及び垂直部材に対する両側の取付片の間に蛇腹状の変形部を介在させて略Ｌ字状に一体的に形成し、その蛇腹状の変形部の変形により外力を吸収するものや（引用文献１）、略Ｌ字状に一体的に形成された両側の取付片の間に取付面と平行に渡した円弧状の補強部材の緩衝効果とバネ弾性による復元力を活用して木造建築物の倒壊を防止するものなどが知られている（引用文献２）。また、ブレース構造に関しては、ブレース材の端部に波形状の弾性部材を介在させて仕口部へ接続するブレース構造が知られている（引用文献３）。ところで、水平部材と垂直部材とを略直角に接合する仕口部を補強する仕口補強用具や、その仕口部にブレース材を接続するブレース構造に関しては、上述のようにそれぞれ個別的な従来技術は知られているものの、それらの仕口補強用具とブレース構造とを有機的に組合わせた仕口補強用具を備えたブレース構造に関しては、開発が遅れているのが実状である。
【特許文献１】特開２００２−２７６０２９号公報
【特許文献２】特開２００１−２００５９０号公報
【特許文献３】特開２０００−３４７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、以上のような従来技術の状況に鑑み、水平部材と垂直部材とを略直角に接合する仕口部に適用する仕口補強用具とブレース材の連結部とを有機的に関連させて、それらの仕口補強用具の補強機能とブレースによる補強機能とを共により的確に発揮し得る仕口補強用具を備えたブレース構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するため、請求項１の発明では、略直角に接合した水平部材と垂直部材に対して取付可能な両側の取付片を略Ｌ字状に一体的に形成した仕口補強用具の、前記両側の取付片の間に仕口部に作用する外力を吸収する変形部を設けるとともに、前記両側の取付片に対してそれぞれ枢着した２つの連結片同士を摺動可能に嵌合し、その連結片の嵌合部を介してブレース材を接続するという技術手段を採用した。以上のように、本発明では、ブレース材は、前記両側の取付片に対して枢着した２つの連結片同士を摺動可能に嵌合した嵌合部を介して接続するという技術手段を採用したので、そのブレース材の接続によって両側の取付片の間に設けた前記変形部の変形の自由度が影響を受けることも、その仕口補強用具の変形部の変形に基づいてブレース材の接続状態が影響を受けることも殆どない。
【０００５】
また、請求項２の発明では、略直角に接合した水平部材と垂直部材に対して取付可能な両側の取付片を略Ｌ字状に一体的に形成した仕口補強用具の、前記両側の取付片の間に仕口部に作用する外力を吸収する変形部を設けるとともに、前記両側の取付片に対してそれぞれ枢着した２つの連結片同士を連結軸によって連結し、その連結軸を介してブレース材を接続するという技術手段を採用した。以上のように、本発明では、ブレース材は、前記両側の取付片に対して枢着した２つの連結片同士を連結した連結軸を介して接続するという技術手段を採用したので、そのブレース材の接続によって両側の取付片の間に設けた前記変形部の変形の自由度が多少影響を受けたり、その変形部の変形に基づいてブレース材の接続状態が多少影響を受けたりするものの、前記連結片の長さを短く設定することによりそれらの影響を小さく抑えられることから、実用上の補強機能に対する影響は制限的である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、次の効果を得ることができる。
（１）ブレース材の接続に基づいて派生する、仕口補強用具を構成する両側の取付片の間に設けた前記変形部の変形の自由度に関する影響が殆どないか又は小さく抑えることが可能なことから、水平部材と垂直部材を略直角に接合する仕口部に対する前記仕口補強用具の補強機能や復元機能をより的確に発揮することができる。
（２）前記変形部の変形に基づいて派生する、ブレース材の接続状態に対する影響が殆どないか又は小さく抑えることが可能なことから、ブレースの補強機能をより的確に発揮することができる。
（３）以上のように、本発明に係るブレース構造によれば、仕口補強用具の補強機能や復元機能をより的確に発揮できると同時に、ブレースの補強機能をより的確に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、とりわけ木造建築物において土台や梁材などの水平部材と柱などの垂直部材を略直角に接合した仕口部に適用する場合に好適であるが、これに限定されるものではない。また、本発明に使用される仕口補強用具としては、金属製からなる形態が一般的であるが、硬質樹脂製等の他の形態も可能である。また、この仕口補強用具を構成する両側の取付片は、その断面形状を略コ字状に形成することにより剛性を高めることも可能であるが、平板状のものや他の断面形状のものも可能である。仕口補強用具を構成する両側の取付片の間に設ける前記変形部に関しては、後述の実施例で示した、仕口補強用具を構成する両側の取付片の対向する側辺部相互間を連結する連結部材に蛇腹状等からなる変形部を形成したものに限られず、両側の取付片の間に変形部を介在させて連結する形態など、他の形態も可能である。前者の形態の場合、両側の取付片の対向する片方の側辺部相互間のみに変形部を設けるようにしてもよいし、双方の側辺部相互間に設けるようにしてもよい。また、変形部は、蛇腹状等の適宜の屈曲部から構成することが可能であり、弾性及び塑性の性質をもち、当該仕口部を破壊に至らない程度に弾性限界以上の応力をも受け得る形態も可能である。因みに、その蛇腹状の折返し部の高さや幅の大きさや角度などの屈曲部の具体的形態に関する選定を通じて、種々の方向からの外力に対する変形の仕方やバネ特性を勘案しながら前記変形部の具体的形態を設定することが可能である。ブレース材の接続の仕方に関しては、上述のように、両側の取付片に対して枢着した２つの連結片同士を摺動可能に嵌合した嵌合部を介して接続するように構成してもよいし、両側の取付片に対して枢着した２つの連結片同士を連結した連結軸を介して接続するように構成してもよい。
【実施例】
【０００８】
図１は本発明の実施例の適用状態を示した適用状態説明図である。また、図２〜図５は本実施例で採用した仕口補強用具を示したもので、図２は正面図、図３はＡ−Ａ断面図、図４はＢ−Ｂ断面図、図５はＣ方向から視たＣ矢視図である。図１に示したように、本実施例における仕口補強用具１は、略Ｌ字状に一体的に形成された両側の取付片２，３を備え、それらの取付片２，３を介して土台や梁材などの水平部材４と柱材などの垂直部材５とを略直角に接合した仕口部に取付けられ、その仕口部を外力に対して補強する機能を奏する。また、図中６はブレース材で、前記取付片２，３に対してピンボルトなどからなる支軸７，８により枢着された２つの連結片９，１０を互いに摺動可能に嵌合した嵌合部に挿通したピンボルトなどからなる接続軸１１を介して接続されるように構成されている。
【０００９】
前記仕口補強用具１を構成する両側の取付片２，３は、図３及び図４に示したように、本実施例では底面部ａとその両側端に形成された側壁部ｂ，ｃとからなる略コ字状の断面形状に形成されており、それぞれの底面部２ａ，３ａを仕口部に対する取付面とし、それらの底面部２ａ，３ａには、必要に応じて当該取付片２，３の取付けに使用されるボルトやネジ、釘などの固定部材を挿通するための挿通孔が形成されている。また、図２及び図５に示したように、本実施例では、取付片２，３の側辺部に位置する側壁部２ｂと３ｂとの間、及び側壁部２ｃと３ｃとの間が、それぞれ蛇腹状に形成した変形部１２，１３を備えた側辺部連結部材１４，１５によって一体的に連結されている。すなわち、本実施例では、仕口補強用具１を構成する両側の取付片２，３の対向する側辺部相互間が、前記側壁部２ｂと３ｂ、あるいは側壁部２ｃと３ｃを介して、それぞれ蛇腹状に形成した変形部１２，１３を備えた側辺部連結部材１４，１５によって一体的に連結されている。なお、図２に示したように、取付片２，３には前記連結片９，１０を枢着する支軸７，８用の挿通孔１６，１７が形成されている。また、前記側辺部連結部材１４，１５の下部には切欠部１８が形成されている。
【００１０】
次に、前記仕口補強用具１に対して仕口部を構成する土台や梁材などの水平部材４や柱などの垂直部材５を介して外力が作用した場合について説明する。しかして、水平部材４や垂直部材５を介して仕口補強用具１を構成する前記取付片２，３の取付面としての底面部２ａ，３ａに対して直交する方向の外力が作用した場合には、蛇腹状に形成した両側の変形部１２，１３が共に底面部２ａ，３ａに対して直交する方向に変形して外力を的確に吸収する。したがって、前記取付片２，３の取付面としての底面部２ａ，３ａを水平部材４や垂直部材５から剥がす方向にこじる力は作用しないことから、取付片２，３を固定するボルトやネジ、釘などの固定部材に対して過大な引抜き力が作用することはない。因みに、この場合に、外力による変形が変形部１２，１３の弾性限界内であれば、その弾発力によって仕口部に生じた変形は元の状態にほぼ復帰されることになる。また、外力による変形が変形部１２，１３の弾性限界を越えた場合には、塑性変形が残存することになり、仕口部に生じた変形も元の状態には戻らない。
【００１１】
また、水平部材４や垂直部材５を介して仕口補強用具１を構成する前記取付片２，３の取付面としての底面部２ａ，３ａに対して斜めの方向からねじり方向の成分を含む外力が作用した場合には、そのねじり方向の外力に関しては、蛇腹状に形成した双方の変形部１２，１３が個々に板面に直交する方向に変形することにより吸収されることになる。すなわち、このねじれ方向の成分を含む外力が仕口部に作用した場合にも、そのねじり方向の成分の外力に対応した変形部１２，１３のねじれ変形によって、前記取付片２，３の取付面としての底面部２ａ，３ａを水平部材４や垂直部材５から剥がす方向にこじる力は大幅に軽減され、これにより取付片２，３を固定するボルトやネジ、釘などの固定部材に対して過大な引抜き力が作用する事態が回避できることになる。なお、前記変形部１２，１３は、個々に変形してねじれ方向の外力を吸収することから、いずれか一方の変形部１２，１３しか設けない形態の場合にも、有効に機能することができる。因みに、前記ねじり外力によるねじれ方向の変形が変形部１２，１３の弾性限界内であれば、その弾発力によって仕口部に生じたねじれ変形は元の状態にほぼ復帰されることになる。また、外力による変形が変形部１２，１３の弾性限界を越えた場合には、塑性変形が残存することになり、仕口部に生じたねじれ変形も元の状態には戻らないことになる。
【００１２】
以上のように、本実施例で採用した前記仕口補強用具１によれば、取付片２，３の取付面としての前記底面部２ａ，３ａに対して直交する方向の外力だけでなく、斜め方向からねじり方向の成分を含む外力が作用した場合にも、その取付片２，３を固定するボルトやネジ、釘などの固定部材に対する過大な引抜き力を軽減できるので、地震時等に生じる建物の急激な倒壊の低減が可能であり、延いては退避時間の確保にも有効なことから、建物の安全性の向上も図れる。さらに、前記側辺部連結部材１４，１５の備える変形部１２，１３の設定により、仕口部に作用する直交方向の外力だけでなく、ねじり方向の外力に関しても、その変形部１２，１３がねじれ変形により蓄積した弾発力によってねじれ方向の変形を復元する機能を付加することも可能なことから、地震等による揺動の低減や木造建築物の倒壊の防止にも有効である。
【００１３】
次に、前記仕口補強用具１に対するブレース材６の接続の仕方に関して説明する。図６は前記連結片９を示した部品図、図７は前記連結片１０を示した部品図、図８は後者の連結片１０の断面図である。また、図９はブレース材６と接続軸１１とを接続する接続部材を示した片側断面図、図１０はその接続部材を側方から視た片側断面図である。図６に示した前記連結片９は平板から構成され、図示のように一端部には支軸７の挿通孔１９、他端部には長孔２０が形成されている。また、図７に示した前記連結片１０は、図８に示したようにコ字状の断面形状に形成され、一端部には支軸８の挿通孔２１、他端部には接続軸１１の挿通孔２２が形成されている。そして、これらの連結片９，１０は、平板状の連結片９をコ字状の連結片１０の凹部２３内へ嵌合することにより、摺動可能に嵌合し得るように構成されている。なお、本実施例では、前記連結片９，１０は、取付片２，３の前記側壁部２ｂと３ｂとの側と、前記側壁部２ｃと３ｃとの側の双方に対称的に設けるものとしているが、片方だけの設置も可能である。また、連結片９，１０の嵌合の仕方に関しても、本実施例のようにコ字状の部材を用いる嵌合形態だけでなく、棒状の連結片と中空状の連結片を用いて摺動可能に嵌合する嵌合形態なども可能である。図９及び図１０に示したように、ブレース材６と接続軸１１とを接続する接続部材２４は、ほぼ逆Ｕ字状に形成された帯状の板材から構成され、その中央部の頂部にはブレース材６とねじ結合可能なナット部材２５が設置され、両側の垂下片部には接続軸１１が挿通可能な接続孔２６，２７が形成されている。
【００１４】
本実施例において、ブレース材６を前記仕口補強用具１に対して接続する場合には、図１に示したように、平板状の連結片９をコ字状の連結片１０の凹部２３内へ嵌合した状態で、それらの一端部に形成した挿通孔１９，２１に支軸７，８を挿通させて取付片２，３に対して枢着する。因みに、これらの連結片９，１０は、取付片２，３の反対側にも同様に嵌合した状態で対称的に設置される。また、連結片９，１０の設置に際しては、前記接続部材２４を取付片２，３の両側に対称的に内側に設置される連結片１０の内方に配置し、その配置状態で前記接続軸１１を連結片９，１０の他端部に形成した長孔２０及び挿通孔２２と接続部材２４の両側の垂下片部に形成した接続孔２６，２７に挿通して、連結片９，１０相互間の摺動を阻害しないように固定する。そして、その接続部材２４の中央部の頂部に設けたナット部材２５に対してブレース材６の端部に形成された雄ねじ部を螺合し、ブレース材６の張り具合を調整すれば、ブレース材６が適正に設置されることになる。
【００１５】
しかして、図１に示したように、本実施例に係るブレース構造を採用した場合に、仕口部を構成する土台や梁材などの水平部材４や柱などの垂直部材５を介して外力が作用した場合には、その外力は前記変形部１２，１３の変形によって吸収されるとともに、前記仕口補強用具１を構成する両側の取付片２，３の間の角度の拡縮変動は前記連結片９，１０の嵌合部の相対的な摺動によって吸収される。その際、接続軸１１は前記長孔２０内で移動し、連結片９，１０の嵌合状態は殆ど変化することなく保持され、ブレース材６の接続状態も殆ど影響を受けないことから、ブレース材６による補強機能は的確に維持される。
【００１６】
なお、以上の実施例においては、前記仕口補強用具１を構成する両側の取付片２，３の間の角度の拡縮変動を、前記連結片９，１０の嵌合部での相対的な摺動によって吸収するという形態を採用したが、前記取付片２，３に枢着する連結片として双方とも板状の連結片を用い、それらの２つの板状の連結片の他端部にそれぞれ形成した挿通孔に対して連結軸を挿通して連結片同士を回動可能に連結するとともに、前記実施例の場合と同様に、その連結軸を前記接続部材２４の両側の垂下片部に形成した接続孔２６，２７に挿通し、中央部の頂部に設けたナット部材２５に対してブレース材６の端部に形成した雄ねじ部を螺合することにより、ブレース材６を設置するという他の形態も可能である。そして、この形態の実施例において外力が作用した場合には、その外力に伴う仕口補強用具１を構成する両側の取付片２，３の間の角度の拡縮変動は、前記連結軸により連結された連結片同士の前記連結軸を中心とした相対的な回動動作、すなわちそれらの連結片同士の間の角度の拡縮動作によって吸収されることになる。したがって、この外力が作用した際に生じる前記連結片同士の間の角度の拡縮動作に伴う連結軸の移動によって、ブレース材６の接続状態が影響を受けたり、両側の取付片２，３の間に設けた前記変形部１４，１５の変形の自由度が影響を受けたりすることになるが、前記連結片の長さを短く設定することにより、それらの影響を小さく抑えらることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例の適用状態を示した適用状態説明図である。
【図２】前記実施例で採用した仕口補強用具を示した正面図である。
【図３】同仕口補強用具を示したＡ−Ａ断面図である。
【図４】同仕口補強用具を示したＢ−Ｂ断面図である。
【図５】同仕口補強用具を示したＣ矢視図である。
【図６】前記実施例に使用した一方の連結片を示した部品図である。
【図７】前記実施例に使用した他方の連結片を示した部品図である。
【図８】図７に示した連結片の断面図である。
【図９】ブレースと接続軸とを接続する接続部材を示した片側断面図である。
【図１０】同接続部材を側方から視た片側断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１：仕口補強用具、２，３：取付片、４：水平部材、５：垂直部材、６：ブレース材、７，８：支軸、９，１０：連結片、１１：接続軸、１２，１３：変形部、１４，１５：側辺部連結部材、１６，１７：挿通孔、１８：切欠部、１９：挿通孔、２０：長孔、２１，２２：挿通孔、２３：凹部、２４：接続部材、２５：ナット部材、２６，２７：接続孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
略直角に接合した水平部材と垂直部材に対して取付可能な両側の取付片を略Ｌ字状に一体的に形成した仕口補強用具の、前記両側の取付片の間に仕口部に作用する外力を吸収する変形部を設けるとともに、前記両側の取付片に対してそれぞれ枢着した２つの連結片同士を摺動可能に嵌合し、その連結片の嵌合部を介してブレース材を接続するように構成したことを特徴とする仕口補強用具を備えたブレース構造。
【請求項２】
略直角に接合した水平部材と垂直部材に対して取付可能な両側の取付片を略Ｌ字状に一体的に形成した仕口補強用具の、前記両側の取付片の間に仕口部に作用する外力を吸収する変形部を設けるとともに、前記両側の取付片に対してそれぞれ枢着した２つの連結片同士を連結軸によって連結し、その連結軸を介してブレース材を接続するように構成したことを特徴とする仕口補強用具を備えたブレース構造。

【図１】