補強用金物

【課題】耐力板（伝達板）の取付けに際して現場作業となる補助桟の取付けを不要とし、また、耐力板を取付けるための金物を柱に取付けると、引抜き補強の準備もできる補強用金物８ａの提供。
【解決手段】引寄せボルト９ａと連結用金物１０ａを備えた補強用金物８ａとする。連結用金物１０ａは引寄せボルト９ａの一端を係合する係合部（窓孔２１）と耐力板（伝達板２ａ）の柱側縁部を固定する固定部（側壁１７）及び柱１ａへの取付け部（連絡壁１８）とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造住宅で用いる補強用金物に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造住宅の耐震性能を向上させる手段として、特許文献１のように、左右一対の柱間に耐力板を固定して壁フレーム（左右の柱と土台及び梁とで構成される構造）の剛性を高める耐震補強構造や特許文献２のように壁フレームにダンパーによる制振装置を取付けて壁フレームに作用する地震力をダンパーで吸収して低減させる制振補強構造がある。なお、いずれの場合も、柱と土台及び梁との間に、土台あるいは梁から柱が引抜かれるのを防止する引抜き補強金物が使用される。
また、制振補強構造では、図１のように、左右の柱１ａ，１ｂに長方形の伝達板２ａ，２ｂをそれぞれ固定して伝達板２ａと同２ｂとをダンパー３で結合する構造も検討されている。符合４は引抜き補強金物であって、柱１ａ，１ｂと土台５及び梁６とを結合している。伝達板２ａ，２ｂは地震力をダンパーに伝えるものであり、耐力板の一種である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６３５００号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のように、耐震補強構造、制振補強構造では耐力板を柱に固定するのであるが、外壁材や内壁材を取り付ける後工程のことを考慮すると、これらの耐力板や伝達板は、左右の柱間に収めることが好ましい。このため、柱の側面に取付け用の補助桟を固定してから耐力板を固定している。しかし、補助桟の取付けは現場作業となり手間がかかるばかりか、補助桟の取り付け強度が一定しない恐れがある。また、耐力板の取り付けと引抜き補強金物の取り付けはまったく別作業となっており、この面でも手間を要している。
この発明は、耐力板の取付けに際して現場作業となる補助桟の取付けを不要とし、また、耐力板を取付けるための金物を柱に取付けると、引抜き補強の準備もできる補強用金物の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
補強用金物は、引寄せボルトと連結用金物を備えたものとする。
連結用金物は引寄せボルトの一端を係合する係合部と、耐力板を柱へ固定する固定部、及び、金物自体を柱へ固定するための取付け部とを有するものとする。
連結用金物は、例えば、平行に配置した２つの側壁とこれらの側壁を結合する連絡壁を有する。
２つの側壁間を耐力板の縁部を挟み込んで固定する固定部にすると共に、側壁の長手方向端部寄りに窓孔を形成してこれを引寄せボルトの係合部とする。連絡壁は金物自体を柱の側面へ取付ける取付け部となる。
【発明の効果】
【０００６】
連結用金物を柱の側面に取付けて耐力板を固定するので、補助桟を切り出して固定するなどの現場作業が低減する。
工場生産により性能の均一な連結用金物を用いるので、柱と耐力板の固定状態が安定し、かつ、耐力板と柱との固定に金物を用いることでこれら間を強固に固定することができる。
さらに、連結用金物を柱に固定すると同時に、引寄せボルトの係合部が準備されるので、別途に引抜き補強金物を取付ける手間を省ける。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図２は、左右の柱１ａ，１ｂと土台５、梁６とからなる壁フレーム７の制振補強構造の施工例であり、左右の柱１ａ，１ｂに長方形の耐力板すなわち伝達板２ａ，２ｂをそれぞれ固定して伝達板２ａと同２ｂとをダンパー３で結合し、また、柱１ａ，１ｂと土台５及び梁６とを引寄せボルト９ａ，９ｂ（引抜き補強金物）で緊結した構造であって、この発明の補強用金物８ａ（実施例１）、補強用金物８ｂ（実施例２）が用いられている。符合８ｃは中間金物である。
補強用金物８ａは柱脚用であり、連結用金物１０ａと引寄せボルト９ａとからなる。同様に、補強用金物８ｂは連結用金物１０ｂと引寄せボルト９ｂとからなる。
【０００８】
図の施工例は、室内側からの改修補強施工であるため、木造住宅における該当箇所の内壁材だけを除去して、床１１と天井１２を残している。床１１が土台５上に形成されると共に天井１２が吊り金物１３で梁６から支持されている。また、土台５はアンカーボルト１４により基礎１５に固定されている。符合１６は施工に際して新設されたアンカーボルトであり、上端部で引寄せボルト９ａと連結される。新設アンカーボルト１６は、土台５の上面から回転工具を用いて基礎１５まで差込孔を作り、そこに差し込んで接着剤などによって固定されている。
【０００９】
連結用金物１０ａ（図３）は、この実施例において厚さ３．２ｍｍの鋼板を、高さ５２５ｍｍ、左右幅６５ｍｍ、前後３５ｍｍとしたプレス加工品であり、平行に配置された２つの側壁１７と側壁１７の柱側を連絡した連絡壁１８とを有する。２つの側壁１７には固定用ボルト１９（図４、図５）の挿通孔２０が上下方向に並び、双方の側壁に貫通して形成されており、これにより側壁１７はその間に伝達板２ａ（あるいは伝達板２ｂ）を挟み込んで固定する固定部となる。さらに、２つの側壁１７下端部（長手方向の端部寄り）に窓孔２１（４０×１００ｍｍ）が双方に貫通して形成されており、引寄せボルト９ａの一端を係合する係合部とされる。連絡壁１８には連結用金物１０自体を柱１ａ（あるいは柱１ｂ）へビス２２（図４）で固定するためのビス孔が形成されている。
中間金物８ｃは、窓孔２１を有しないだけで、他は連結用金物１０ａと同じ構成であり、２つの側壁１７、１７と連絡壁１８を備える。ただ、長さは窓孔２１を有しない分だけ短く、この施工例において３５０ｍｍである。
【００１０】
なお、図３に示す連結用金物１０ａは、既存住宅の改修補強用であるため、窓孔２１の位置が柱１ａから離れる方向にシフトして形成され、側方へ２５ｍｍ突出した部分を有している。すなわち、図６において、窓孔２１（係合部）に配置する引寄せボルト９ａの位置が柱１ａの側面から回転工具で作業するのに必要とする最小寸法ｄ１以上の位置となる箇所に形成されている。
引寄せボルト９ａの位置は地震時における壁フレーム７における脚部の回転剛性を小さくする上から柱１ａの側面に近いほど好ましい。しかし、改修補強施工の場合には、引寄せボルト９ａの下端を土台５を貫通し基礎１５に固定された新設アンカーボルト１６と結合する必要がある。このための差込孔を土台５から基礎１５へ作るとき、使用する回転工具に大きさがあって、回転工具を柱１ａ近接できる寸法に自ずから制限があるため、前記の最小寸法ｄ１を必要とする。
【００１１】
図４〜図６は、柱１ａと土台５の接合箇所を詳細に示したものであり、柱１ａの端部と土台５とが小形のＬ形金物２３と補強用金物８ａで結合されている。小形のＬ形金物２３は、柱脚部（柱１ａ）の回転剛性をなるべくあげずに、引抜き補強に寄与するものである。
補強用金物８ａを取付けるには、まず、新設アンカーボルト１６を固定するための差込孔を土台５の上面から基礎１５にわたって垂直に形成し、これに新設アンカーボルト１６を固定しておく。
ついで、連結用金物８ａを柱１ａの側面にビス２２で固定する。ビス２２は連絡壁１８に形成されたビス孔を通してねじ込まれる。
【００１２】
連結用金物１０ａの窓孔２１に角座金２４を両側の側壁１７，１７に跨らせて配置してから、これに引寄せボルト９ａの上部を差込み、その下端をジョイントナット２５を用いて新設アンカーボルト１６と結合する。そして、引寄せボルト９ａの上端にナット２６を螺合して締め付け、柱１ａを土台５に緊結する。
柱１ｂと土台５との接合箇所も同様に、小形のＬ金物２３と補強用金物８ａとで結合する（図２）。
【００１３】
柱１ａと梁３は、補強用金物８ｂで結合される。この補強用金物８ｂは引寄せボルト９ｂと連結用金物１０ｂとからなる（図８）。連結用金物１０ｂは、図７に示すように、両側の側壁１７，１７とこれらをつなぐ連絡壁１８を有する溝形であり、前記の連結用金物８ａの場合と同様に、側壁１７に固定用ボルト１９を通す挿通孔２０と窓孔２１を双方の側壁１７に貫通させて備える。ただ、窓孔２１の部分は前記連結用金物８ａのように側方へ張り出すことがなく、側壁１７の幅の範囲に納まっている。
【００１４】
引寄せボルト９ｂは、一端を連結用金物１０ｂの窓孔２３に角座金２４を介してナット２６で係合させ、他端を梁３の下面にビス２７で固定した端部締結具２８にねじ込んで固定する。ナット２６をねじ込むことにより柱１ａの柱頭部を梁３に緊結することができる。端部締結具２８は、改修補強用に開発されたものであり、残存させた天井１２と外壁との隙間から梁６の下面に取り付ける。そして、引寄せボルト９ｂの他端（梁側）を梁６に結合することができる。このため、２階の床材を取り除くことなく施工できる。
【００１５】
端部連結具２８は、図９イ、同ロのように、上下に分離された部分２９ａ、２９ｂを組み合わせることで直方体の容器様となる基体３０と、基体３０の内部に納めた受けナット３１とからなる。前記の下部分２９ｂには、引寄せボルト９ｂの上部が差し込まれる開口３２が、また、下部分には受けナット３１の回転を阻止する爪３３が形成されている。ビス２７で基体３０を梁６の下面に固定し、下方から引寄せボルト９ｂの他端を差し込んで内部の受けナット３１に螺合させる。受けナット３１は図９ロに示すように、ナット本体３４の下部に本体３４よりも少し径が小さいが下方に突出したスカート部３５を有する。スカート部３５は、前記の開口３２を通過できるがナット本体３４は通過できず基体３０に係合され、基体３０から脱落することはない。受けナット３１は前記のスカート部３５の内周に樹脂リング３６を備え、引寄せボルト１３がねじ込まれると摩擦によって緩み止めとなる。
【００１６】
柱１ｂと梁６の接合箇所も同様に、補強用金物９ｂと端部締結具２８を用いて結合する（図２）。補強用金物８ｂは、引寄せボルト９ｂと連結用金物１０ｂとからなる。
また、中間金物８ｃも左右の柱１ａ，１ｂの上下方向中間箇所にビス止めしておく。
ついで、柱１ａの柱脚側と柱頭側の連結用金物１０ａ、１０ｂ及び中間金物８ｃの側壁１７間に伝達板２ａの柱側縁部を差し込み、固定用ボルト１９で確実に固定する。同様に、柱１ｂの柱脚側、柱頭側の連結用金物１０ａ、１０ｂ及び中間金物８ｃに伝達板２ｂの柱側縁部を差込み、固定用ボルト１９で確実に固定する。
そして、左右の伝達用板２ａ，２ｂを上下２箇所のダンパー３で連結する（図２）。
【００１７】
連結用金物１０ａ，１０ｂは複数のビス２２を用いて柱１ａ，１ｂと確実強固に固定することができ、また、これに伝達板２ａ，２ｂを複数の固定用ボルト１９で確実強固に固定することができるので、壁フレーム５の変形（変位）に対し、すべりの少ない状態で地震力をダンパー３へ伝達することができる。このため壁フレーム７に作用する地震力はダンパー３に集中し、制振機能が効率良く発揮される。
また、連結用金物１０ａ，１０ｂは引寄せボルト９ａ，９ｂの一端を係合してホールダウン金物における固定金物としても機能しているので柱脚、柱頭を土台５や梁６へ緊結し、柱１ａ，１ｂとこれら間の引抜き耐力を向上させる。
このように、補強用金物８ａ，８ｂは基礎１５から柱１ａ，１ｂ、土台５、梁６及び伝達板２ａ，２ｂの４種部材を同時に結合する金物である。
【００１８】
以上、既存住宅における壁フレーム７を制振補強する改修補強施工の場合について説明したが、この補強用金物８ａ，８ｂは柱１ａ，１ｂ間をダンパー３を用いることなく耐力板で結合する耐震補強の場合にも使用できる。また、新築の場合にも使用できる。なお、新築の場合には、窓孔２１の位置が側方にシフトした連結用金物１０ａ（実施例１）に変えて、シフトのない前記の連結用金物１０ｂを柱脚部にも使用できる。この場合、新設アンカーボルト１６は基礎１５を形成する時にあらかじめ埋設しておく。また、新築の場合などには、制振補強構造８ａ，８ｂのダンパーを増設して制振性能を向上させることもある。
【００１９】
補強用金物８ａあるいは同８ｂにおける連結用金物１０ａあるいは同１０ｂは前記の２種の他に、図１０イ（実施例３の補強用金物における連結用金物）、同ロ（実施例４の補強用金物における連結用金物）のように、側壁１７，１７の柱側縁部を外側に屈曲して折返し壁３７とし、この部分を柱１ａ、１ｂへの取付け部としてもよい。他の構成は、前記の連結用金物１０ａの場合と同じである。ただし、両側への折返し壁３７の分だけ幅が広くなるので、柱側面の連結用金物の取付け箇所に余裕のある場合に採用できる。これに対して実施例１の構成は連結用金物の幅がせまいので、断熱材を取付けるなど柱の側面の取付け箇所に余裕が少ない場合に採用できる。
【００２０】
連結用金物１０ａ，１０ｂは、さらに、図１１イ、ロのように、水平壁３８と垂直壁３９とからなる断面がＬ字形のアングル材４０としてもよい。垂直壁３９を耐力板や伝達板２ａ、２ｂの固定部にすると共に垂直壁３９の長手方向端部寄りに窓孔２１を形成してこれを引寄せボルト９ａ，９ｂの係合部とする。また、水平壁３８を柱１ａ，１ｂへの取付け部とする（実施例５）。このアングル材４０は通常、図ロのように、垂直壁３９を平行に対向させた状態で２本を一対として使用するが図イのように、単独で使用することもできる。
【００２１】
連結用金物１０ａ，１０ｂは、さらに、図１２に示すように、柱脚側と柱頭側の連結金物１０ａと同１０ｂを一体に構成した一体形連結用金物４１とすることもできる。図１２は第２の施工例である。この場合の補強用金物４２（実施例６）は一体形連結金物４１と上下の引寄せボルト４３、４３で構成される。
一体形連結金物４１は、左右の柱１ａ，１ｂそれぞれに１個ずつ取付ける。図は新築の場合であり、左右の柱１ａ，１ｂに固定された長尺の一体形連結用金物４１の柱脚側は、下方の窓孔４４に係合させた引寄せボルト４３の下部をジョイントナット２５により基礎１５にあらかじめ埋設してある新設アンカーボルト１６と連結されてホールダウン構造となっている。
【００２２】
一体形連結用金物４１の柱頭側は、上方の窓孔４５に係合させた引寄せボルト４３の上端部を梁６にあらかじめ形成した差込孔に通しておき、その先端のねじ部に梁６の上部から切刃を備えた座金付きナット４６を螺合して固定し、引寄せてある。
この施工は、新築工程において、２階の床を施工する前に行う。なお、梁６に差込孔を形成しておき、これに引寄せボルト４３を差込んで結合する構成は上下階の管柱にそれぞれ使用されている連結用金物１０ｂと同１０ａあるいは一体形連結用金物４１同士を引寄せボルト９ｂあるいは引寄せボルト４３によって結合し、引抜き補強構造を基礎１５から２階の梁まで、１，２階を通して連続した構造とする場合にも利用できる。
【００２３】
柱１ａ，柱１ｂにそれぞれ固定して対向させた一体形連結用金物４１に伝達板２ａ，２ｂの柱側縁部を固定用ボルト１９で固定し、ついで、左右の伝達板２ａ，２ｂをダンパー３で結合する。壁フレーム７は左右の一体形補強金物４１が発揮する上下のホールダウン効果により、柱１ａ，１ｂと土台５及び梁６間の引抜き剛性が増強されると共に、ダンパー３により、壁フレーム７に剛性が付与されると共に制振補強がなされる。一体形連結用金物４１と伝達板２ａ，２ｂとの間にすべりはなく、ダンパー３は効率よく機能する。また、柱１ａと伝達板２ａとの結合に使用する部品が少なくなることから、すべりが生じる危険も少ない。
【００２４】
この補強用金物４２は、一体形連結用金物４１が長尺で多少扱いにくい面があるが、一体形であるため、基礎１５から土台２、柱１、梁３及び伝達板２ａ，２ｂにわたる４種の部材を一体的に結合して耐震性能の高い住宅とできる金物である。
また、長尺の一体形連結用金物４１が柱１ａ，１ｂの長手方向に固定されるので、地震力で壁フレーム７が変形する際に柱１ａ，１ｂが湾曲するのが抑制され、これによっても地震力をダンパーへ集中させることができる。
【００２５】
以上、実施例を説明した。
伝達板２ａ，２ｂあるいは左右の柱間を結合する耐力板を連結用金物１０ａ，１０ｂあるいは一体形連結用金物４１へ固定するとき、側壁１７，１７間に差込んだ伝達板２ａ，２ｂや耐力板の下端部を支持して位置決めできるように、側壁１７間に受け片を突出させて形成しておくことがある。
連結金物１０ａ，１０ｂあるいは同４１の固定部（側壁１７）に形成する固定用ボルト１９の挿通孔２０は、上下方向に複数個を形成するが、その挿通孔２０の列を左右方向に複数列形成しておき、耐力板や伝達板を金属板としたとき、連結用金物１０ａ，１０ｂあるいは同４１との固定位置を調整しやすくすることがある。
ダンパー３は原理的に種々なものが存在するが、平板状に構成できる粘弾性材を機能部材とするものが、壁フレーム７の内部に納めるダンパーとして便利である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】壁フレームの制振補強構造を概略で示した正面図。
【図２】既存住宅の壁フレームにおける制振補強構造を示した正面図。
【図３】実施例１における連結用金物の斜視図。
【図４】柱脚部の構造を示した正面図。
【図５】柱脚部の構造を示した側面図。
【図６】柱脚部の構造を示した平面図。
【図７】実施例２における連結用金物の斜視図。
【図８】柱頭部の構造を示した正面図。
【図９】イは、端部締結具の構造を説明するために分解して示す斜視図、ロは、使用するナットの構造を説明するために一部を断面とした正面図。
【図１０】イは、実施例３における連結用金物の斜視図、ロは、実施例４における連結用金物の斜視図。
【図１１】イ、ロは、共に実施例５における連結用金物の斜視図。
【図１２】実施例６における連結用金物を用いて制振補強した壁フレームの正面図。
【符号の説明】
【００２７】
１ａ，１ｂ柱
２ａ，２ｂ伝達板
３ダンパー
４引抜き補強金物
５土台
６梁
７壁フレーム
８ａ，８ｂ補強用金物
８ｃ中間金物
９ａ，９ｂ引寄せボルト
１０ａ，１０ｂ連結用金物
１１床
１２天井
１３吊り金物
１４アンカーボルト
１５基礎
１６新設アンカーボルト
１７側壁
１８中間金物
１９固定用ボルト
２０挿通孔
２１窓孔
２２ビス
２３Ｌ形金物
２４角座金
２５ジョイントナット
２６ナット
２７ビス
２８端部締結具
２９ａ上部分
２９ｂ下部分
３０基体
３１受けナット
３２開口
３３爪
３４ナット本体
３５スカート部
３６樹脂リング
３７折返し壁
３８水平壁
３９垂直壁
４０アングル材
４１一体形連結用金物
４２補強用金物（実施例６）
４３引寄せボルト
４４窓孔（下部）
４５窓孔（上部）
４６座金付きナット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
引寄せボルトと連結用金物を備え、連結用金物は引寄せボルトの一端を係合する係合部と柱に取付ける耐力板の柱側縁部を固定する固定部及び柱への取付け部とを有することを特徴とした補強用金物。
【請求項２】
連結用金物は、平行に配置した２つの側壁とこれら側壁の柱側を連結した連絡壁を有し、側壁を耐力板の固定部にすると共に側壁の長手方向端部寄りに２つの側壁を貫通する窓孔を形成してこれを引寄せボルトの係合部とし、さらに、前記の連絡壁を柱への取付け部としてあることを特徴とした請求項１に記載の補強用金物。
【請求項３】
連結用金物は、平行に配置した２つの側壁とこれらを連結した連絡壁及び側壁の柱側端縁をそれぞれ外側へ屈曲して形成した折返し壁とを有し、側壁を耐力板の固定部にすると共に側壁の長手方向端部寄りに２つの側壁を貫通する窓孔を形成してこれを引寄せボルトの係合部とし、さらに、前記の折返し壁を柱への取付け部としてあることを特徴とした請求項１に記載の補強用金物。
【請求項４】
連結用金物の２つの側壁間に耐力板の下端を載せる受け片が設けられていることを特徴とした請求項２又は３に記載の補強用金物。
【請求項５】
連結用金物は水平壁と垂直壁とからなる断面がＬ字形のアングル材とし、垂直壁を耐力板の固定部にすると共に垂直壁の長手方向端部寄りに窓孔を形成してこれを引寄せボルトの係合部とし、水平壁を柱への取付け部としてあることを特徴とした請求項１に記載の補強用金物。
【請求項６】
連結用金物は水平壁と垂直壁とからなる断面がＬ字形のアングル材を垂直壁が対向した状態で２個平行に配置するものであり、垂直壁を垂直壁間に配置する耐力板の固定部にすると共に垂直壁の長手方向端部寄りに両側の垂直壁を貫通する窓孔を形成してこれを引寄せボルトの係合部とし、両側のアングル材におけるそれぞれの水平壁を柱への取付け部としてあることを特徴とした請求項１に記載の補強用金物。
【請求項７】
連結用金物における固定部は、ねじなどの固定用部材を貫通させる挿通孔が左右方向に複数列形成されていることを特徴とした請求項１〜６に記載の補強用金物。
【請求項８】
連結用金物において、係合部は、これに配置する引寄せボルトの位置が左右方向で柱の側面から回転工具の作業用最小必要寸法ｄ１以上の位置となる箇所に形成されていることを特徴とした請求項１〜７のいずれか一つに記載の補強用金物。
【請求項９】
引寄せボルトと連結用金物を備え、連結用金物は引寄せボルトの一端を係合する係合部と柱に取付ける耐力板の柱側縁部を固定する固定部及び柱への取付け部とを有し、連結用金物は柱脚用と柱頭用が連続して一体に構成されており、柱脚側と柱頭側にそれぞれ引寄せボルトの係合部が形成されていることを特徴とした一体形の補強用金物。

【図１】