耐震・耐風フレーム
【課題】 耐震及び耐風の補強のために既存建物基礎を傷めないことと、耐震及び耐風のための軽量フレームの回転・転倒を阻止しフレームの性能を発揮させること。
【解決手段】 既存建物基礎を傷めない位置まで離して耐引き抜き杭を設置し、既存建物基礎を傷めず且つフレーム回転の問題を解決した。これにより耐震・耐風フレームの性能を最大限発揮させることが可能である。
【解決手段】 既存建物基礎を傷めない位置まで離して耐引き抜き杭を設置し、既存建物基礎を傷めず且つフレーム回転の問題を解決した。これにより耐震・耐風フレームの性能を最大限発揮させることが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建物の耐震及び耐風に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の木造建物の耐震補強には、既存建物の基礎への影響が殆ど考慮されておらず、補強フレーム下部を既存建物の基礎に直接ボルト等で縫い付けており、既存建物の基礎を傷めているのが大半である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存建物の直接基礎は、基礎端より下に４５度の角度で基礎巾の２倍の深さまでの地盤に影響される。その範囲に補強用基礎を設置せずに既存建物の基礎への悪影響を排除すること。又耐震では建物の重心と剛心のずれでねじれ回転が起き剛性の弱い側に大きな水平力が掛かる。故に剛性の弱い側に軽量で剛性が強くなる補強材の付加が必要となる。耐風でも風圧中心と剛心の関係は耐震と同じである。木造住宅では南面の開口部が大きくこの部分の剛性が不足している例が多いし、一方向だけでなく二方向共ねじれが大きくなる例もある。補強材としての耐震・耐風フレームの下部構造は鉄筋コンクリート、上部構造は鉄骨造又は木造を想定しており軽量である。そのフレームに掛かる水平力はフレーム総重量より遙かに大きく、フレームが回転・転倒してしまうと耐震及び耐風の効果は無い。フレーム形体がラーメン構造であれブレース等の構造であれ、水平力による回転力は同じである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
フレームの回転を止めるため耐引き抜き杭を既存建物より離して使用する。杭は通常圧縮用であるが、引き抜きにもフリクション等で効果を発揮するから、杭をボルト又は鉄筋等で基礎に緊結して使用する。杭は鋼杭でも鉄筋コンクリート杭でも可。フレームは既存建物の形態に適したフレームを設計し使用する。
【発明の効果】
【０００５】
耐引き抜き杭を既存建物の基礎より離しての使用により、既存建物の基礎を傷めず、耐震及び耐風フレームの回転が止められ、フレーム本体の能力が発揮される。尚引き抜き杭に代り直接基礎でフレーム回転を止めると、非常に大きな基礎となり、延いては既存建物の基礎に支障を来すこととなる。又補強計算に必要なフレームのＤ値のロッキングエレメントも直接基礎より杭基礎の方が明解である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１と図２と図４においては、実線部分は、Ｘ方向に水平加力がある場合のみに耐震及び耐風の効果を発揮する形態である。実線部分に破線部分を付加した形態は、ＸとＹの両方向同時に耐震及び耐風の効果を発揮する形態である。
【０００７】
地震又は台風により既存建物に生じる水平力は、既存建物２階桁梁１３を通してそれとボルト１４で緊結した梁１２に伝わり、梁１２と梁１０と梁６と斜材１１で水平方向に剛性が強い水平フレームを構成し、柱３頭部に水平力を伝える。但し鉛直方向には剛性のないフレームとする。梁６と梁７と梁８と斜材９も水平方向に剛性の強い水平フレームを構成する。尚水平フレーム上部はバルコニーとしての使用も可だし、２階部分を加えることも可である。
【０００８】
柱３頭部に伝わった水平力は軸力と剪断力として基礎２に伝える。ラーメン形体のフレームでは、剪断力とそれにより発生する曲げモーメントは、Ｘ方向の場合は、梁６と鉄筋コンクリート造の地中梁４に伝わり処理される。Ｙ方向の場合の梁７と地中梁５も同じである。軸力は鉄筋コンクリート造の基礎２より耐引き抜き杭１に伝わり、軸力の圧縮と引張は耐引き抜き杭で処理する。
【０００９】
図５においては、耐引き抜き杭１頂部に鋼板１８を緊結し、鋼板１８にボルトで緊結した異形鉄筋１６を鉄筋コンクリート基礎２内に定着する、柱３に緊結したベースプレート１９よりアンカーボルト１７を基礎２内に定着する、故に柱３に加わる軸力は基礎２を介して耐引き抜き杭１に伝わる。
【００１０】
図４にて、既存建物基礎１５の影響範囲と耐震・耐風フレームの基礎との関係を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】 ２階梁伏図
【図２】 基礎伏図
【図３】 Ｘ方向軸組図
【図４】 Ｙ方向軸組図
【図５】 基礎詳細図
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建物の耐震及び耐風に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の木造建物の耐震補強には、既存建物の基礎への影響が殆ど考慮されておらず、補強フレーム下部を既存建物の基礎に直接ボルト等で縫い付けており、既存建物の基礎を傷めているのが大半である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存建物の直接基礎は、基礎端より下に４５度の角度で基礎巾の２倍の深さまでの地盤に影響される。その範囲に補強用基礎を設置せずに既存建物の基礎への悪影響を排除すること。又耐震では建物の重心と剛心のずれでねじれ回転が起き剛性の弱い側に大きな水平力が掛かる。故に剛性の弱い側に軽量で剛性が強くなる補強材の付加が必要となる。耐風でも風圧中心と剛心の関係は耐震と同じである。木造住宅では南面の開口部が大きくこの部分の剛性が不足している例が多いし、一方向だけでなく二方向共ねじれが大きくなる例もある。補強材としての耐震・耐風フレームの下部構造は鉄筋コンクリート、上部構造は鉄骨造又は木造を想定しており軽量である。そのフレームに掛かる水平力はフレーム総重量より遙かに大きく、フレームが回転・転倒してしまうと耐震及び耐風の効果は無い。フレーム形体がラーメン構造であれブレース等の構造であれ、水平力による回転力は同じである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
フレームの回転を止めるため耐引き抜き杭を既存建物より離して使用する。杭は通常圧縮用であるが、引き抜きにもフリクション等で効果を発揮するから、杭をボルト又は鉄筋等で基礎に緊結して使用する。杭は鋼杭でも鉄筋コンクリート杭でも可。フレームは既存建物の形態に適したフレームを設計し使用する。
【発明の効果】
【０００５】
耐引き抜き杭を既存建物の基礎より離しての使用により、既存建物の基礎を傷めず、耐震及び耐風フレームの回転が止められ、フレーム本体の能力が発揮される。尚引き抜き杭に代り直接基礎でフレーム回転を止めると、非常に大きな基礎となり、延いては既存建物の基礎に支障を来すこととなる。又補強計算に必要なフレームのＤ値のロッキングエレメントも直接基礎より杭基礎の方が明解である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１と図２と図４においては、実線部分は、Ｘ方向に水平加力がある場合のみに耐震及び耐風の効果を発揮する形態である。実線部分に破線部分を付加した形態は、ＸとＹの両方向同時に耐震及び耐風の効果を発揮する形態である。
【０００７】
地震又は台風により既存建物に生じる水平力は、既存建物２階桁梁１３を通してそれとボルト１４で緊結した梁１２に伝わり、梁１２と梁１０と梁６と斜材１１で水平方向に剛性が強い水平フレームを構成し、柱３頭部に水平力を伝える。但し鉛直方向には剛性のないフレームとする。梁６と梁７と梁８と斜材９も水平方向に剛性の強い水平フレームを構成する。尚水平フレーム上部はバルコニーとしての使用も可だし、２階部分を加えることも可である。
【０００８】
柱３頭部に伝わった水平力は軸力と剪断力として基礎２に伝える。ラーメン形体のフレームでは、剪断力とそれにより発生する曲げモーメントは、Ｘ方向の場合は、梁６と鉄筋コンクリート造の地中梁４に伝わり処理される。Ｙ方向の場合の梁７と地中梁５も同じである。軸力は鉄筋コンクリート造の基礎２より耐引き抜き杭１に伝わり、軸力の圧縮と引張は耐引き抜き杭で処理する。
【０００９】
図５においては、耐引き抜き杭１頂部に鋼板１８を緊結し、鋼板１８にボルトで緊結した異形鉄筋１６を鉄筋コンクリート基礎２内に定着する、柱３に緊結したベースプレート１９よりアンカーボルト１７を基礎２内に定着する、故に柱３に加わる軸力は基礎２を介して耐引き抜き杭１に伝わる。
【００１０】
図４にて、既存建物基礎１５の影響範囲と耐震・耐風フレームの基礎との関係を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】 ２階梁伏図
【図２】 基礎伏図
【図３】 Ｘ方向軸組図
【図４】 Ｙ方向軸組図
【図５】 基礎詳細図
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度不足の既存木造建物並びに設計上強度不足の新築予定木造建物の耐震補強並びに耐風補強のための、既存又は新築本体より離れたところに設置するフレーム基礎に耐引き抜き杭を使用した耐震及び耐風のためのフレームである。
【請求項１】
強度不足の既存木造建物並びに設計上強度不足の新築予定木造建物の耐震補強並びに耐風補強のための、既存又は新築本体より離れたところに設置するフレーム基礎に耐引き抜き杭を使用した耐震及び耐風のためのフレームである。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２９７８９４（Ｐ２００８−２９７８９４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７７７７９（Ｐ２００７−１７７７７９）
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（５０７２２７９１３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（５０７２２７９１３）
【Ｆターム（参考）】
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