耐震補強構造
【課題】耐震補強金具を柱や梁等の構造材と一体化させ、耐震強度を高めることができる耐震補強構造を提供する。
【解決手段】柱や梁等の部材からなる構造材の枠部に固定される複数の耐震補強金具と、耐震補強金具同士を対角線に接続する筋交い状補強部材とから構成される耐震補強構造において、耐震補強金具3は、上記枠部において交差している上記部材に跨がって配置される第一プレート8と、第一プレート8から立設される複数の軸部9と、複数の軸部9の各先端部を、上記第一プレート8と平行に相互に接続する第二プレート10とから構成されていることを特徴とする。
【解決手段】柱や梁等の部材からなる構造材の枠部に固定される複数の耐震補強金具と、耐震補強金具同士を対角線に接続する筋交い状補強部材とから構成される耐震補強構造において、耐震補強金具3は、上記枠部において交差している上記部材に跨がって配置される第一プレート8と、第一プレート8から立設される複数の軸部9と、複数の軸部9の各先端部を、上記第一プレート8と平行に相互に接続する第二プレート10とから構成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、既存の木造家屋の耐震強度を高めるための耐震補強構造および耐震補強構造に加えて補強構造の見栄えも向上させる耐震補強構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、既存の木造家屋に対しその外壁外側から耐震補強を施すようにした耐震補強構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この種の耐震補強構造は、外壁の角部にある柱や梁等に耐震補強金具を複数固定し、それらの耐震補強金具を連絡するようにしてプレート状補強部材を取り付け、外壁対角線上にある上記プレート状補強部材同士を筋交い状補強部材で締結することにより、耐震強度を高めるように構成されている。上記耐震補強金具は、筋交い状補強部材を固定するためのネジ孔を備えた軸部と、その軸部を柱や梁に安定して固定するための円盤状の鍔部とから構成されており、上記鍔部には複数の固定用孔が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−7454号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の耐震補強構造では、柱や梁から突出した耐震補強金具の軸部先端に筋交い状補強部材を締結するため、地震発生時には軸部基端部を支点として曲げモーメントが加わりやすく、鍔部が柱や梁から抜けたり、鍔部を固定している柱や梁が座屈する虞がある。
【0006】
また、従来の耐震補強構造では、耐震補強金具や筋交い状補強部材が、外壁の外側に露出してしまうため、見栄えが悪いという欠点もある。
【0007】
本発明は以上のような従来の耐震補強構造における課題を考慮してなされたものであり、第一の目的は、耐震補強金具を柱や梁等の構造材と一体化させ、耐震強度を高めることができる耐震補強構造を提供することにあり、第二の目的は耐震強度を高めながら外観の見栄えもよくすることができる耐震補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、柱や梁等の部材からなる構造材の枠部に固定される複数の耐震補強金具と、
上記耐震補強金具同士を対角線に接続する筋交い状補強部材とから構成される耐震補強構造において、
上記耐震補強金具は、上記枠部において交差している上記部材に跨がって配置される第一プレートと、
上記第一プレートから立設される複数の軸部と、
複数の上記軸部の各先端部を、上記第一プレートと平行に相互に接続する第二プレートとから構成されている耐震補強構造である。
【0009】
本発明において、交差しているとは、柱や梁がL字、T字、または十字に接続されている状態を意味する。
【0010】
本発明において、上記第二プレートの外面に化粧パネルを固定することができる。
【0011】
本発明において、上記第二プレートの外面と上記化粧パネルの内面との間に弾性粘着シートを介設すれば、地震時において化粧パネルに発生する波打ち現象を吸収することができる。
【0012】
本発明において、上記複数の軸部のうちの一つに筋交い状補強部材を架設することができ、また、上記第一プレートに筋交い状補強部材を架設することもできる。
【0013】
本発明において、上記軸部の先端および上記第二プレートの少なくともいずれか一方に、上記化粧パネルを固定するための化粧パネル固定部を設けることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、耐震補強金具を柱や梁等の構造材と一体化させ、耐震強度を高めることができる。また、化粧パネルを備えた本発明によれば、耐震強度を高めながら外観の見栄えもよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明に係る耐震補強構造の要部側面図である。
【図2】図1の耐震金具の構成を示す斜視図である。
【図3】(a)は図2に示す第二プレートの正面図、(b)は側面図である。
【図4】図1に示すハット金物の固定方法を示す斜視図である。
【図5】本発明に係る耐震金具の配置を示す正面図である。
【図6】(a)は図5に示すL字形耐震金具を拡大した正面図、(b)はその底面図である。
【図7】(a)は図5に示すT字形耐震金具を拡大した平面図、(b)はその正面図である。
【図8】化粧パネル下部の固定構造を示す縦側面図である。
【図9】本発明に係る第二の耐震金具の配置を示す正面図である。
【図10】(a)は図9において角部に配置された耐震金具を拡大した正面図、(b)はその側面図である。
【図11】(a)は図9において角部以外に配置された耐震金具を拡大した正面図、(b)はその側面図である。
【図12】(a)は図9に示した鉄筋ブレースの端部構造を示す正面図、(b)はその側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【0017】
図1は、本発明に係る耐震補強構造を示した要部側面図である。
【0018】
同図において、耐震補強構造1は、梁2aや柱2b等の構造材2の角部に固定された耐震金具3と、それらの耐震金具3に架設される鉄筋ブレース(筋交い状補強部材)4と、各耐震金具3を利用して固定される化粧パネル5とから主として構成されている。
【0019】
上記化粧パネル5はハット金物6を用いて耐震金具3の先端部に固定されるようになっており、化粧パネル5と耐震金具3の先端部との間には弾性粘着シート7が挟み込まれている。
【0020】
1.耐震補強構造
以下、各部の構成について詳しく説明する。
【0021】
1.1 耐震金具
図2に示す耐震金具3は、構造材2の角部に配置されるものであり、厚さ3〜50mmの亜鉛めっき鋼板、亜鉛引き鋼板、ステンレス鋼板、または低炭素鋼材をL字形に打ち抜き加工した第一プレート8と、その第一プレート8の各端部8a,8bおよび角部8cにそれぞれ立設された軸部9と、それらの軸部9の上端部に架設された第二プレート10とから主として構成されている。
【0022】
第二プレート10は、上記第一プレート8と同じ材質の厚さ1〜5mmの鋼材を平板状に打ち抜き加工したものからなり、各軸部9の上端面と面一になる状態で各軸部9をL字形に接続している。
【0023】
このように、第一プレート8を柱や梁に対しある範囲にわたって面接触させ、軸部9を介して第一プレート8と第二プレート10を平行に接続一体化しているため、軸部9の曲げ強度、せん断強度が高められ、それにより、地震の水平力を軸部9に集中させることなく耐震金具3全体に分散させることができるようになっている。
【0024】
なお、上記耐震金具3は、梁2bや柱2a等の構造材2によって構成される正方形枠もしくは矩形状枠の角部に配置されるためL字形に構成したが、L字形に限らず、後述するT字形のものも含まれる。
【0025】
また、上記第一プレート8には、その縁部に沿って複数の固定孔8dが配列されている。これらの固定孔8dは、耐震金具3を構造材2に固定する際に使用するコーチボルト11(図1参照)を通すために設けられている。
【0026】
上記軸部9は、第一プレート8の中心線C1および中心線C2上に配設されており、第一プレート8に対して溶接され一体化されている。
【0027】
各軸部9において、その軸方向ほぼ中央には鉄筋ブレース4(図1参照)を1または2つ掛けることができる溝部9aが周設されている。
【0028】
また、各軸部9の上端面には、ハット金物6を固定するためのボルト孔9bが形成されている。なお、ボルト孔9bは上記軸部9に限らず、第二プレート10に設けることもできる。さらにまた、ボルト孔9bを設けず、タッピングスクリューを用いてハット金物6を直接、第二プレート10の任意の部位に固定することもできる。
【0029】
第二プレート10の外側表面には、図3(a)の正面図および同図(b)の側面図に示すように凹凸面10aが形成されており、化粧パネル5を固定する際に使用される弾性粘着シート7の粘着強度を高めるようになっている。
【0030】
なお、上記実施形態では第二プレート10に凹凸面10aを形成したが、接着強度を高めることができる形状であれば凹凸面10aに限らず、例えば、表面を縞模様にする等、任意の面の形態を採用することができる。
【0031】
1.2 鉄筋ブレース
図1において、鉄筋ブレース4の各端部にはフック部4aが設けられており、これらのフック部4aを、対角線に配置されている上記耐震金具3の溝部9aに係合させ、ターンバックル4bを回転させることにより、耐震金具3および耐震金具20(図5参照)にテンションを付加するようになっている。
【0032】
なお、フック部4aに代えて後述するブラケット4d(図12参照)を使用することもできる。
【0033】
1.3 化粧パネル
化粧パネル5は、発泡セメントパネルを厚さ8〜30mmに成形した基板5aと、その基板5aの表面に接着剤を用いて積層された厚さ3〜10mm、好ましくは3〜6mmの薄い表面板5bとから構成されている。
【0034】
上記基板5aは、例えば、補強繊維と多数の気泡を分散状態で含有する多孔質成形体から構成することができ、その多孔質成形体は、例えば、セメント、水、補強繊維及び起泡剤をプレフォームした泡を混練した混練物をセメント用成形型内に充填し、養生固化することで成形することができる。
【0035】
上記セメントの種類としては特に限定されず、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等、各種セメントを使用できる。これらのなかでも、生産性、強度等の点から早強ポルトランドセメントが好ましい。
【0036】
また、セメントと水との配合割合は、セメント100質量部に対して水が20〜100質量部、更には20〜50質量部の範囲が好ましい。
【0037】
上記補強繊維としては、ポリビニルアルコール繊維(ビニロン)、ポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維、アラミド繊維、炭素繊維、鋼繊維、ガラス繊維等が挙げられる。これらの繊維のなかでも、ビニロン繊維は耐久性が高く、しかもセメントとの親和性に優れるので好ましい。
【0038】
補強繊維の繊維長は特に限定されないが、4〜35mmの範囲が好ましい。補強繊維の繊維長が4mm未満では補強効果が不足する傾向がみられる。補強繊維の繊維長が長い方が補強効果の点では有利であるが、その一方で、繊維長が長くなるほど分散性が低下して偏在する傾向にあり、また、補強方向の均等性が失われてパネル強度をかえって低下させる場合もある。また、補強繊維の太さは特に限定されない、10μm〜100μmのものを使用することができる。
【0039】
上記補強繊維の配合量は、セメント100質量部に対して0.5〜5質量部とすることが好ましい。補強繊維の配合量のより好ましい範囲は、セメント100質量部に対して0.5〜3質量部である。
【0040】
また、上記基板5aは、上記したセメント、水、補強繊維および起泡剤をプレフォームした泡を混練し、セメント用成形型に充填して使用目的に応じた大きさの板状に成形するか、又はそれより大きなブロック状に成形した後、養生することで、気泡を含んだセメントミルクを、セメントと水との水和反応により硬化させ、補強繊維と多数の気泡を分散状態で含有する軽量な多孔質成形体を得ることができる。
【0041】
発泡セメントからなる基板5aの具体的な製造法の一例を挙げると、セメントに水及び減水剤を混合し、これに補強繊維を加えて混練する。一方、起泡剤に空気を導入し、所定の倍率、例えば10〜30倍程度にプレフォームする。この起泡剤をプレフォームした泡を、前記混練物に加えて混練する。なお、混練の途中で混練物の比重を適宜測定し、目標値に近づけるよう、起泡剤をプレフォームした泡を更に追加して混練してもよい。
【0042】
このセメント混練物を、例えば、金属製の耐圧成形型に充填し、例えば600mm(幅)×1800mm(長さ)×11mm(厚)の板状に成形し、これを養生、固化させる。これにより、セメントが固化した多孔質成形体からなり成形体中に分散した補強繊維の絡み合いにより補強された発泡セメントからなる基板5aが得られる。
【0043】
また、上記表面板5bとしては各種石材を用いることができ、例えば花崗岩、閃緑岩、ハンレイ岩などの御影石や、大理石等が挙げられる。また、合成樹脂板や化粧紙であってもよい。
【0044】
1.4 ハット金物
図4はハット金物6による固定方法を示す斜視図である。
【0045】
同図において、ハット金物6の底板部6aには貫通孔6bが設けられており、この貫通孔6bと軸部9の上端面9cに形成されているボルト孔(雌ねじ)9bとを対向させ、ボルト12をボルト孔9bに螺合させ締め付けることにより、軸部9にハット金物6が固定される。
【0046】
それにより、隣接する二枚の化粧パネル5の対向縁部は、ハット金物6に形成されている把持部6c,6cによって把持され確実に固定される。なお、図1において、16は化粧キャップを示している。
【0047】
なお、図4ではハット金物6の固定方法を説明するため、上記ハット金物6を切断してその一部分を示しているが、ハット金物6は、梁の全長に設けられている。
【0048】
このように、ハット金物6を梁の全長にわたって設けることにより、化粧パネル5の位置調整が容易に行え、化粧パネル5を安定して設置することができるようになっている。
【0049】
なお、第二プレート10の幅方向長さと、把持部6c両端までのハット金物6の長さを等しくすることが好ましい。それにより、把持面積が拡張され化粧パネル5を安定して固定することができる。
【0050】
上記軸部9の先端面9cおよびボルト孔9b、上記第二プレート10とその第二プレート10に設けられたボルト孔9bは、化粧パネル5を固定するための化粧パネル固定部として機能する。
【0051】
1.5 弾性粘着シート
図1において、第二プレート10と化粧パネル5との間には厚さ1〜5mmの弾性粘着シート7が挟み込まれている。この弾性粘着シート7は、アクリルフォーム、ウレタンフォーム、ポリオレフィン系樹脂フォーム、ポリエステル系フォーム等から構成されており、震発生時において化粧パネル5に発生する波打ち現象を吸収するために設けられている。
【0052】
また、弾性粘着シート7は、架橋ゴム等を含むゴム製シート、不織布およびこれに類するもの(例えば竹繊維)等から構成することもできる。
【0053】
2.耐震金具の配置
図5は各耐震金具の配置を示した正面図である。
【0054】
同図において、柱2b、梁2aおよびコンクリート基礎に固定された土台2cによって壁面には窓枠状の構造材2が構成されている。
【0055】
構造材2がL字形に交わる角部(A部、C部、D部およびF部)には上記したL字形の耐震金具3が固定され、一方、構造材2がT字形に交わる交差部(B部およびE部)には、後述するT字形の耐震金具20が固定される。
【0056】
L字形の耐震金具3およびT字形の耐震金具20を、構造材2の部材交差部に配置することにより、既存の柱、梁等の耐力を高め、ねばり強さを向上させることができる。
【0057】
また、耐震補強構造に使用される耐震金具3、20および鉄筋ブレース4は、一人の作業者で運搬できる程度に軽量であるため施工性にも優れている。
【0058】
2.1 L形耐震金具
図6(a)は図5のA部に設けられたL字形の耐震金具3の拡大図であり、図6(b)はその底面図である。ただし、説明を簡単にするため構造材2および化粧パネル5は省略している。
【0059】
両図において、構造部材2(図1参照)に対し複数のコーチボルト11を用いて耐震金具3が固定されている。
【0060】
耐震金具3の角部に配置されている軸部9には鉄筋ブレース4の一方のフック部4aが掛止されており、他方のフック部は図7に示すT字形の耐震金具20に掛止されている。
【0061】
2.2 T字形耐震金具
詳しくは、図7に示すT字形の耐震金具20は図5のE部に固定されたものであり、同図(a)は平面図、同図(b)は正面図を示している。
【0062】
両図において、耐震金具20の第一プレート21はT字形をなしており、複数のコーチボルト11を用いて構造材2に固定されている。軸部9も第一プレート21に沿ってT字形に配置されており、各軸部9は第二プレート10によって接続されている。
【0063】
第一プレート21の交差部に配置されている軸部9は、図5のA部に配置されている耐震金具3の軸部9と鉄筋ブレース4を介して接続されている。また、上記軸部9は、さらに図5のC部に配置されている耐震金具3の軸部9に対しても鉄筋ブレース4′を介して接続されている。
【0064】
3.化粧パネル下部の固定構造
図8は化粧パネル5下部の固定構造を示したものである。
【0065】
同図において、耐震金具3にはコ字状金具30が固定される。コ字状金具30は、耐震金具3の先端部から垂下される内側縦板部30aとその内側縦板部30aから水平方向に延設される受け板部30bとその受け板部30bからさらに上向きに延設される外側縦板部30cから構成されており、内側縦板部30aと外側縦板部30cとの間の隙間に外装5の下端部5cを挿入するようになっている。
【0066】
また、上記下端部5cと上記内側縦板部30aとの間には弾性粘着シート7が介装されている。
【0067】
4.第二の耐震金具
図9は第二の耐震金具の配置を示した正面図である。
【0068】
なお、同図において図5と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【0069】
構造材2がL字形に交わる角部(G部、J部、K部およびN部)には第二の耐震金具としての耐震金具40が固定され、構造材2がT字形に交わる交差部(H部、I部、L部およびM部)には同じく第二の耐震金具としての耐震金具50が固定される。
【0070】
なお、図示しないが、耐震金具40および50には上述したハット金物6が水平方向に架設され、上述した固定方法と同じ固定方法によって化粧パネル5が固定されるようになっている。
【0071】
4.1 耐震金具40
図10(a)は上記耐震金具40の拡大正面図であり、図10(b)はその側面図である。
【0072】
両図において、耐震金具40は直角三角形状の第一プレート41と、その第一プレート41上に配置された3本の軸部42と、それらの軸部42の先端部をL字形に接続する第二プレート43とを有し、これらは溶接によって一体化されている。
【0073】
第一プレート41には複数の固定孔41aがL字形に配設されており、上述したコーチボルト11を介して柱や梁に固定することができるようになっている。
【0074】
第一プレート41の斜辺41b近傍に設けられた貫通孔41cは、鉄筋ブレースが掛止されるボルトを挿通するための孔である。
【0075】
4.2 耐震金具50
図11(a)は上記耐震金具50の拡大正面図であり、同図(b)はその側面図である。
【0076】
両図において、耐震金具50は二等辺三角形状の第一プレート51と、その第一プレート51上に配置された4本の軸部52と、それらの軸部52の上端部をT字形に接続する第二プレート53とを有し、これらは溶接によって一体化されている。
【0077】
第一プレート51には複数の固定孔51aがT字形に配設されており、コーチボルト11を介して柱や梁に固定することができるようになっている。
【0078】
第一プレート51の斜辺51b近傍に設けられた貫通孔51cは、鉄筋ブレースが掛止されるボルトを挿通するための孔である。
【0079】
図9において、例えば、G部の第一耐震金具40およびL部の第二耐震金具50に設けられている貫通孔41cおよび51cにそれぞれボルトを通し、それら各ボルトに鉄筋ブレースの各端部を掛止してナットで固定し、図示しないターンバックルでテンションを調整するようになっている。
【0080】
図12(a)は図9に示した鉄筋ブレース4の端部を示した正面図、同図(b)はその側面図である。
【0081】
両図に示す鉄筋ブレース4は、鉄筋端部に溶接された連結金具4cと、第一耐震金具または第二耐震金具の貫通孔41cまたは51cに装着されたボルト44から垂下されるブラケット4dとを有し、上記連結金具4cと上記ブラケット4dは連結ボルト4eを介して接続されるようになっている。
【0082】
上記構成を有する第一耐震金具40、第二耐震金具50を使用すれば、それら耐震金具を固定した後に、鉄筋ブレースを取り付けることができるため、施工が簡単になるという利点がある。
【符号の説明】
【0083】
1 耐震補強構造
2 構造部材
2a 梁
2b 柱
3 耐震金具
4 鉄筋ブレース(筋交い状補強部材)
4a フック部
4b ターンバックル
5 化粧パネル
5a 基板
5b 表面板
6 ハット金物
7 弾性粘着シート
8 第一プレート
8a,8b 端部
8c 角部
8d 固定孔
9 軸部
9a 溝部
9b ボルト孔
10 第二プレート
10a 凹凸面
11 コーチボルト
12 ボルト
【技術分野】
【0001】
本発明は、既存の木造家屋の耐震強度を高めるための耐震補強構造および耐震補強構造に加えて補強構造の見栄えも向上させる耐震補強構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、既存の木造家屋に対しその外壁外側から耐震補強を施すようにした耐震補強構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この種の耐震補強構造は、外壁の角部にある柱や梁等に耐震補強金具を複数固定し、それらの耐震補強金具を連絡するようにしてプレート状補強部材を取り付け、外壁対角線上にある上記プレート状補強部材同士を筋交い状補強部材で締結することにより、耐震強度を高めるように構成されている。上記耐震補強金具は、筋交い状補強部材を固定するためのネジ孔を備えた軸部と、その軸部を柱や梁に安定して固定するための円盤状の鍔部とから構成されており、上記鍔部には複数の固定用孔が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−7454号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の耐震補強構造では、柱や梁から突出した耐震補強金具の軸部先端に筋交い状補強部材を締結するため、地震発生時には軸部基端部を支点として曲げモーメントが加わりやすく、鍔部が柱や梁から抜けたり、鍔部を固定している柱や梁が座屈する虞がある。
【0006】
また、従来の耐震補強構造では、耐震補強金具や筋交い状補強部材が、外壁の外側に露出してしまうため、見栄えが悪いという欠点もある。
【0007】
本発明は以上のような従来の耐震補強構造における課題を考慮してなされたものであり、第一の目的は、耐震補強金具を柱や梁等の構造材と一体化させ、耐震強度を高めることができる耐震補強構造を提供することにあり、第二の目的は耐震強度を高めながら外観の見栄えもよくすることができる耐震補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、柱や梁等の部材からなる構造材の枠部に固定される複数の耐震補強金具と、
上記耐震補強金具同士を対角線に接続する筋交い状補強部材とから構成される耐震補強構造において、
上記耐震補強金具は、上記枠部において交差している上記部材に跨がって配置される第一プレートと、
上記第一プレートから立設される複数の軸部と、
複数の上記軸部の各先端部を、上記第一プレートと平行に相互に接続する第二プレートとから構成されている耐震補強構造である。
【0009】
本発明において、交差しているとは、柱や梁がL字、T字、または十字に接続されている状態を意味する。
【0010】
本発明において、上記第二プレートの外面に化粧パネルを固定することができる。
【0011】
本発明において、上記第二プレートの外面と上記化粧パネルの内面との間に弾性粘着シートを介設すれば、地震時において化粧パネルに発生する波打ち現象を吸収することができる。
【0012】
本発明において、上記複数の軸部のうちの一つに筋交い状補強部材を架設することができ、また、上記第一プレートに筋交い状補強部材を架設することもできる。
【0013】
本発明において、上記軸部の先端および上記第二プレートの少なくともいずれか一方に、上記化粧パネルを固定するための化粧パネル固定部を設けることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、耐震補強金具を柱や梁等の構造材と一体化させ、耐震強度を高めることができる。また、化粧パネルを備えた本発明によれば、耐震強度を高めながら外観の見栄えもよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明に係る耐震補強構造の要部側面図である。
【図2】図1の耐震金具の構成を示す斜視図である。
【図3】(a)は図2に示す第二プレートの正面図、(b)は側面図である。
【図4】図1に示すハット金物の固定方法を示す斜視図である。
【図5】本発明に係る耐震金具の配置を示す正面図である。
【図6】(a)は図5に示すL字形耐震金具を拡大した正面図、(b)はその底面図である。
【図7】(a)は図5に示すT字形耐震金具を拡大した平面図、(b)はその正面図である。
【図8】化粧パネル下部の固定構造を示す縦側面図である。
【図9】本発明に係る第二の耐震金具の配置を示す正面図である。
【図10】(a)は図9において角部に配置された耐震金具を拡大した正面図、(b)はその側面図である。
【図11】(a)は図9において角部以外に配置された耐震金具を拡大した正面図、(b)はその側面図である。
【図12】(a)は図9に示した鉄筋ブレースの端部構造を示す正面図、(b)はその側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【0017】
図1は、本発明に係る耐震補強構造を示した要部側面図である。
【0018】
同図において、耐震補強構造1は、梁2aや柱2b等の構造材2の角部に固定された耐震金具3と、それらの耐震金具3に架設される鉄筋ブレース(筋交い状補強部材)4と、各耐震金具3を利用して固定される化粧パネル5とから主として構成されている。
【0019】
上記化粧パネル5はハット金物6を用いて耐震金具3の先端部に固定されるようになっており、化粧パネル5と耐震金具3の先端部との間には弾性粘着シート7が挟み込まれている。
【0020】
1.耐震補強構造
以下、各部の構成について詳しく説明する。
【0021】
1.1 耐震金具
図2に示す耐震金具3は、構造材2の角部に配置されるものであり、厚さ3〜50mmの亜鉛めっき鋼板、亜鉛引き鋼板、ステンレス鋼板、または低炭素鋼材をL字形に打ち抜き加工した第一プレート8と、その第一プレート8の各端部8a,8bおよび角部8cにそれぞれ立設された軸部9と、それらの軸部9の上端部に架設された第二プレート10とから主として構成されている。
【0022】
第二プレート10は、上記第一プレート8と同じ材質の厚さ1〜5mmの鋼材を平板状に打ち抜き加工したものからなり、各軸部9の上端面と面一になる状態で各軸部9をL字形に接続している。
【0023】
このように、第一プレート8を柱や梁に対しある範囲にわたって面接触させ、軸部9を介して第一プレート8と第二プレート10を平行に接続一体化しているため、軸部9の曲げ強度、せん断強度が高められ、それにより、地震の水平力を軸部9に集中させることなく耐震金具3全体に分散させることができるようになっている。
【0024】
なお、上記耐震金具3は、梁2bや柱2a等の構造材2によって構成される正方形枠もしくは矩形状枠の角部に配置されるためL字形に構成したが、L字形に限らず、後述するT字形のものも含まれる。
【0025】
また、上記第一プレート8には、その縁部に沿って複数の固定孔8dが配列されている。これらの固定孔8dは、耐震金具3を構造材2に固定する際に使用するコーチボルト11(図1参照)を通すために設けられている。
【0026】
上記軸部9は、第一プレート8の中心線C1および中心線C2上に配設されており、第一プレート8に対して溶接され一体化されている。
【0027】
各軸部9において、その軸方向ほぼ中央には鉄筋ブレース4(図1参照)を1または2つ掛けることができる溝部9aが周設されている。
【0028】
また、各軸部9の上端面には、ハット金物6を固定するためのボルト孔9bが形成されている。なお、ボルト孔9bは上記軸部9に限らず、第二プレート10に設けることもできる。さらにまた、ボルト孔9bを設けず、タッピングスクリューを用いてハット金物6を直接、第二プレート10の任意の部位に固定することもできる。
【0029】
第二プレート10の外側表面には、図3(a)の正面図および同図(b)の側面図に示すように凹凸面10aが形成されており、化粧パネル5を固定する際に使用される弾性粘着シート7の粘着強度を高めるようになっている。
【0030】
なお、上記実施形態では第二プレート10に凹凸面10aを形成したが、接着強度を高めることができる形状であれば凹凸面10aに限らず、例えば、表面を縞模様にする等、任意の面の形態を採用することができる。
【0031】
1.2 鉄筋ブレース
図1において、鉄筋ブレース4の各端部にはフック部4aが設けられており、これらのフック部4aを、対角線に配置されている上記耐震金具3の溝部9aに係合させ、ターンバックル4bを回転させることにより、耐震金具3および耐震金具20(図5参照)にテンションを付加するようになっている。
【0032】
なお、フック部4aに代えて後述するブラケット4d(図12参照)を使用することもできる。
【0033】
1.3 化粧パネル
化粧パネル5は、発泡セメントパネルを厚さ8〜30mmに成形した基板5aと、その基板5aの表面に接着剤を用いて積層された厚さ3〜10mm、好ましくは3〜6mmの薄い表面板5bとから構成されている。
【0034】
上記基板5aは、例えば、補強繊維と多数の気泡を分散状態で含有する多孔質成形体から構成することができ、その多孔質成形体は、例えば、セメント、水、補強繊維及び起泡剤をプレフォームした泡を混練した混練物をセメント用成形型内に充填し、養生固化することで成形することができる。
【0035】
上記セメントの種類としては特に限定されず、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等、各種セメントを使用できる。これらのなかでも、生産性、強度等の点から早強ポルトランドセメントが好ましい。
【0036】
また、セメントと水との配合割合は、セメント100質量部に対して水が20〜100質量部、更には20〜50質量部の範囲が好ましい。
【0037】
上記補強繊維としては、ポリビニルアルコール繊維(ビニロン)、ポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維、アラミド繊維、炭素繊維、鋼繊維、ガラス繊維等が挙げられる。これらの繊維のなかでも、ビニロン繊維は耐久性が高く、しかもセメントとの親和性に優れるので好ましい。
【0038】
補強繊維の繊維長は特に限定されないが、4〜35mmの範囲が好ましい。補強繊維の繊維長が4mm未満では補強効果が不足する傾向がみられる。補強繊維の繊維長が長い方が補強効果の点では有利であるが、その一方で、繊維長が長くなるほど分散性が低下して偏在する傾向にあり、また、補強方向の均等性が失われてパネル強度をかえって低下させる場合もある。また、補強繊維の太さは特に限定されない、10μm〜100μmのものを使用することができる。
【0039】
上記補強繊維の配合量は、セメント100質量部に対して0.5〜5質量部とすることが好ましい。補強繊維の配合量のより好ましい範囲は、セメント100質量部に対して0.5〜3質量部である。
【0040】
また、上記基板5aは、上記したセメント、水、補強繊維および起泡剤をプレフォームした泡を混練し、セメント用成形型に充填して使用目的に応じた大きさの板状に成形するか、又はそれより大きなブロック状に成形した後、養生することで、気泡を含んだセメントミルクを、セメントと水との水和反応により硬化させ、補強繊維と多数の気泡を分散状態で含有する軽量な多孔質成形体を得ることができる。
【0041】
発泡セメントからなる基板5aの具体的な製造法の一例を挙げると、セメントに水及び減水剤を混合し、これに補強繊維を加えて混練する。一方、起泡剤に空気を導入し、所定の倍率、例えば10〜30倍程度にプレフォームする。この起泡剤をプレフォームした泡を、前記混練物に加えて混練する。なお、混練の途中で混練物の比重を適宜測定し、目標値に近づけるよう、起泡剤をプレフォームした泡を更に追加して混練してもよい。
【0042】
このセメント混練物を、例えば、金属製の耐圧成形型に充填し、例えば600mm(幅)×1800mm(長さ)×11mm(厚)の板状に成形し、これを養生、固化させる。これにより、セメントが固化した多孔質成形体からなり成形体中に分散した補強繊維の絡み合いにより補強された発泡セメントからなる基板5aが得られる。
【0043】
また、上記表面板5bとしては各種石材を用いることができ、例えば花崗岩、閃緑岩、ハンレイ岩などの御影石や、大理石等が挙げられる。また、合成樹脂板や化粧紙であってもよい。
【0044】
1.4 ハット金物
図4はハット金物6による固定方法を示す斜視図である。
【0045】
同図において、ハット金物6の底板部6aには貫通孔6bが設けられており、この貫通孔6bと軸部9の上端面9cに形成されているボルト孔(雌ねじ)9bとを対向させ、ボルト12をボルト孔9bに螺合させ締め付けることにより、軸部9にハット金物6が固定される。
【0046】
それにより、隣接する二枚の化粧パネル5の対向縁部は、ハット金物6に形成されている把持部6c,6cによって把持され確実に固定される。なお、図1において、16は化粧キャップを示している。
【0047】
なお、図4ではハット金物6の固定方法を説明するため、上記ハット金物6を切断してその一部分を示しているが、ハット金物6は、梁の全長に設けられている。
【0048】
このように、ハット金物6を梁の全長にわたって設けることにより、化粧パネル5の位置調整が容易に行え、化粧パネル5を安定して設置することができるようになっている。
【0049】
なお、第二プレート10の幅方向長さと、把持部6c両端までのハット金物6の長さを等しくすることが好ましい。それにより、把持面積が拡張され化粧パネル5を安定して固定することができる。
【0050】
上記軸部9の先端面9cおよびボルト孔9b、上記第二プレート10とその第二プレート10に設けられたボルト孔9bは、化粧パネル5を固定するための化粧パネル固定部として機能する。
【0051】
1.5 弾性粘着シート
図1において、第二プレート10と化粧パネル5との間には厚さ1〜5mmの弾性粘着シート7が挟み込まれている。この弾性粘着シート7は、アクリルフォーム、ウレタンフォーム、ポリオレフィン系樹脂フォーム、ポリエステル系フォーム等から構成されており、震発生時において化粧パネル5に発生する波打ち現象を吸収するために設けられている。
【0052】
また、弾性粘着シート7は、架橋ゴム等を含むゴム製シート、不織布およびこれに類するもの(例えば竹繊維)等から構成することもできる。
【0053】
2.耐震金具の配置
図5は各耐震金具の配置を示した正面図である。
【0054】
同図において、柱2b、梁2aおよびコンクリート基礎に固定された土台2cによって壁面には窓枠状の構造材2が構成されている。
【0055】
構造材2がL字形に交わる角部(A部、C部、D部およびF部)には上記したL字形の耐震金具3が固定され、一方、構造材2がT字形に交わる交差部(B部およびE部)には、後述するT字形の耐震金具20が固定される。
【0056】
L字形の耐震金具3およびT字形の耐震金具20を、構造材2の部材交差部に配置することにより、既存の柱、梁等の耐力を高め、ねばり強さを向上させることができる。
【0057】
また、耐震補強構造に使用される耐震金具3、20および鉄筋ブレース4は、一人の作業者で運搬できる程度に軽量であるため施工性にも優れている。
【0058】
2.1 L形耐震金具
図6(a)は図5のA部に設けられたL字形の耐震金具3の拡大図であり、図6(b)はその底面図である。ただし、説明を簡単にするため構造材2および化粧パネル5は省略している。
【0059】
両図において、構造部材2(図1参照)に対し複数のコーチボルト11を用いて耐震金具3が固定されている。
【0060】
耐震金具3の角部に配置されている軸部9には鉄筋ブレース4の一方のフック部4aが掛止されており、他方のフック部は図7に示すT字形の耐震金具20に掛止されている。
【0061】
2.2 T字形耐震金具
詳しくは、図7に示すT字形の耐震金具20は図5のE部に固定されたものであり、同図(a)は平面図、同図(b)は正面図を示している。
【0062】
両図において、耐震金具20の第一プレート21はT字形をなしており、複数のコーチボルト11を用いて構造材2に固定されている。軸部9も第一プレート21に沿ってT字形に配置されており、各軸部9は第二プレート10によって接続されている。
【0063】
第一プレート21の交差部に配置されている軸部9は、図5のA部に配置されている耐震金具3の軸部9と鉄筋ブレース4を介して接続されている。また、上記軸部9は、さらに図5のC部に配置されている耐震金具3の軸部9に対しても鉄筋ブレース4′を介して接続されている。
【0064】
3.化粧パネル下部の固定構造
図8は化粧パネル5下部の固定構造を示したものである。
【0065】
同図において、耐震金具3にはコ字状金具30が固定される。コ字状金具30は、耐震金具3の先端部から垂下される内側縦板部30aとその内側縦板部30aから水平方向に延設される受け板部30bとその受け板部30bからさらに上向きに延設される外側縦板部30cから構成されており、内側縦板部30aと外側縦板部30cとの間の隙間に外装5の下端部5cを挿入するようになっている。
【0066】
また、上記下端部5cと上記内側縦板部30aとの間には弾性粘着シート7が介装されている。
【0067】
4.第二の耐震金具
図9は第二の耐震金具の配置を示した正面図である。
【0068】
なお、同図において図5と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【0069】
構造材2がL字形に交わる角部(G部、J部、K部およびN部)には第二の耐震金具としての耐震金具40が固定され、構造材2がT字形に交わる交差部(H部、I部、L部およびM部)には同じく第二の耐震金具としての耐震金具50が固定される。
【0070】
なお、図示しないが、耐震金具40および50には上述したハット金物6が水平方向に架設され、上述した固定方法と同じ固定方法によって化粧パネル5が固定されるようになっている。
【0071】
4.1 耐震金具40
図10(a)は上記耐震金具40の拡大正面図であり、図10(b)はその側面図である。
【0072】
両図において、耐震金具40は直角三角形状の第一プレート41と、その第一プレート41上に配置された3本の軸部42と、それらの軸部42の先端部をL字形に接続する第二プレート43とを有し、これらは溶接によって一体化されている。
【0073】
第一プレート41には複数の固定孔41aがL字形に配設されており、上述したコーチボルト11を介して柱や梁に固定することができるようになっている。
【0074】
第一プレート41の斜辺41b近傍に設けられた貫通孔41cは、鉄筋ブレースが掛止されるボルトを挿通するための孔である。
【0075】
4.2 耐震金具50
図11(a)は上記耐震金具50の拡大正面図であり、同図(b)はその側面図である。
【0076】
両図において、耐震金具50は二等辺三角形状の第一プレート51と、その第一プレート51上に配置された4本の軸部52と、それらの軸部52の上端部をT字形に接続する第二プレート53とを有し、これらは溶接によって一体化されている。
【0077】
第一プレート51には複数の固定孔51aがT字形に配設されており、コーチボルト11を介して柱や梁に固定することができるようになっている。
【0078】
第一プレート51の斜辺51b近傍に設けられた貫通孔51cは、鉄筋ブレースが掛止されるボルトを挿通するための孔である。
【0079】
図9において、例えば、G部の第一耐震金具40およびL部の第二耐震金具50に設けられている貫通孔41cおよび51cにそれぞれボルトを通し、それら各ボルトに鉄筋ブレースの各端部を掛止してナットで固定し、図示しないターンバックルでテンションを調整するようになっている。
【0080】
図12(a)は図9に示した鉄筋ブレース4の端部を示した正面図、同図(b)はその側面図である。
【0081】
両図に示す鉄筋ブレース4は、鉄筋端部に溶接された連結金具4cと、第一耐震金具または第二耐震金具の貫通孔41cまたは51cに装着されたボルト44から垂下されるブラケット4dとを有し、上記連結金具4cと上記ブラケット4dは連結ボルト4eを介して接続されるようになっている。
【0082】
上記構成を有する第一耐震金具40、第二耐震金具50を使用すれば、それら耐震金具を固定した後に、鉄筋ブレースを取り付けることができるため、施工が簡単になるという利点がある。
【符号の説明】
【0083】
1 耐震補強構造
2 構造部材
2a 梁
2b 柱
3 耐震金具
4 鉄筋ブレース(筋交い状補強部材)
4a フック部
4b ターンバックル
5 化粧パネル
5a 基板
5b 表面板
6 ハット金物
7 弾性粘着シート
8 第一プレート
8a,8b 端部
8c 角部
8d 固定孔
9 軸部
9a 溝部
9b ボルト孔
10 第二プレート
10a 凹凸面
11 コーチボルト
12 ボルト
【特許請求の範囲】
【請求項1】
柱や梁等の部材からなる構造材の枠部に固定される複数の耐震補強金具と、
上記耐震補強金具同士を対角線に接続する筋交い状補強部材とから構成される耐震補強構造において、
上記耐震補強金具は、上記枠部において交差している上記部材に跨がって配置される第一プレートと、
上記第一プレートから立設される複数の軸部と、
複数の上記軸部の各先端部を、上記第一プレートと平行に相互に接続する第二プレートとから構成されていることを特徴とする耐震補強構造。
【請求項2】
上記第二プレートの外面に化粧パネルが固定されている請求項1に記載の耐震補強構造。
【請求項3】
上記第二プレートの外面と上記化粧パネルの内面との間に弾性粘着シートが介設されている請求項1または2に記載の耐震補強構造。
【請求項4】
上記複数の軸部のうちの一つに筋交い状補強部材が架設される請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐震補強構造。
【請求項5】
上記第一プレートに筋交い状補強部材が架設される請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐震補強構造。
【請求項6】
上記軸部の先端および上記第二プレートの少なくともいずれか一方に、上記化粧パネルを固定するための化粧パネル固定部が設けられている請求項2〜5のいずれか1項に記載の耐震補強構造。
【請求項1】
柱や梁等の部材からなる構造材の枠部に固定される複数の耐震補強金具と、
上記耐震補強金具同士を対角線に接続する筋交い状補強部材とから構成される耐震補強構造において、
上記耐震補強金具は、上記枠部において交差している上記部材に跨がって配置される第一プレートと、
上記第一プレートから立設される複数の軸部と、
複数の上記軸部の各先端部を、上記第一プレートと平行に相互に接続する第二プレートとから構成されていることを特徴とする耐震補強構造。
【請求項2】
上記第二プレートの外面に化粧パネルが固定されている請求項1に記載の耐震補強構造。
【請求項3】
上記第二プレートの外面と上記化粧パネルの内面との間に弾性粘着シートが介設されている請求項1または2に記載の耐震補強構造。
【請求項4】
上記複数の軸部のうちの一つに筋交い状補強部材が架設される請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐震補強構造。
【請求項5】
上記第一プレートに筋交い状補強部材が架設される請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐震補強構造。
【請求項6】
上記軸部の先端および上記第二プレートの少なくともいずれか一方に、上記化粧パネルを固定するための化粧パネル固定部が設けられている請求項2〜5のいずれか1項に記載の耐震補強構造。
【図1】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】
【図9】
【図12】
【図2】
【図5】
【図8】
【図10】
【図11】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】
【図9】
【図12】
【図2】
【図5】
【図8】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2012−21302(P2012−21302A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−158837(P2010−158837)
【出願日】平成22年7月13日(2010.7.13)
【出願人】(398062574)カナフレックスコーポレーション株式会社 (62)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月13日(2010.7.13)
【出願人】(398062574)カナフレックスコーポレーション株式会社 (62)
【Fターム(参考)】
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