JP2003193561A - 耐震性木造建築物及び耐震補強方法。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】木造建築物の耐震性能の向上を低コストで達成
する。 【解決手段】木造建築物の四隅の角を限定的に補強する
ことによって建築物全体としての耐震性能の向上が得ら
れる。木造建築物の四隅に、２×４工法等の枠材に構造
用合板を両面に配置した耐震エレメントを取り付けるこ
とにより建築物の終局耐力は飛躍的に向上し、大型地震
による水平加力に対しても耐えうることがきる。四隅の
み、また軒高の途中までの高さの耐震エレメントによっ
て耐震性能が向上するので材料費が余りかかからず、低
コストで済む。また、四隅に耐震エレメントを付加する
ものであるので、意匠的にも処理しやすい面があり、耐
震エレメントを建築物外観のアクセントとすることも可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐震性を高めた木
造建築物の骨組構造に関し、在来工法及び２×４工法等
の工法に拘わらず木造建築物に適用可能である。また、
既存の木造建築物の耐震補強方法に関するものである。

【０００２】２×４（ツーバイフォー）工法は、壁を組
み合わせて建築物を構築するものであり、在来工法の軸
組工法に比較して高い剛性を建築物に与え、地震に強い
構造物である。

【０００３】２×４工法に於いて、耐震性など建築物の
強度を大きなものとするための基本は、耐震壁の量とそ
のバランスの取れた配置が重要である。耐震壁が建築物
全体から見て偏在していると、地震力等が作用したとき
に壁の少ない部分が捻れるようになって建築物が破壊さ
れるという場合が考えられる。また、２階建てにおい
て、２階と１階の耐震壁の連続性についても考慮する必
要がある。在来工法において柱、梁の断面を大きくした
り、２×４工法で耐震壁量を多くしたり、２×６工法と
して耐震性能を増強すると、構造材が多くなっただけ材
料を多く使用することになり、コストがかかるという問
題がある。本発明はコスト増加を抑えながら耐震性を大
幅に向上させようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、建築物の角部
に耐震エレメントを設けるという建築物の限定した部分
を補強することにより建築物全体としての耐震性能を向
上させるものである。さらに、耐震エレメントは、角材
を枠状にしたものでり、必要に応じて木づり（桟材）、
筋交い等の補強材を組み合わせる。また、枠材の少なく
とも片面に構造用面材を固定したものとすることによ
り、低コストで耐震性能を大きく向上させることができ
る。耐震エレメントを建築物の角部にＬ型に配置するこ
とにより、耐震性能をより向上させることができる。ま
た、建築物の角部に設けた耐震エレメントは、基礎から
建築物の軒高の途中までとした場合でも耐震性能は改善
される。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の基本的考え方は、図１に
示すように、木造建築物の角部に耐震エレメント１を設
けたものである。耐震エレメント１は、枠材の少なくと
も片面に構造用合板を固定したもので、建築物の角部に
Ｌ型に配置して建築物の隅部を限定的に補強することに
より、建築物全体としての耐震性を向上させたものであ
る。耐震エレメント１は、構造壁１０や柱に釘、スタッ
ド等適宜の手段で固定し、木造建築物本体と一体化す
る。

【０００６】角部を補強することにより、建築物の耐震
性能がどれほど向上するかをシミュレーションによって
示す。

【０００７】建築物については、２Ｄエレメントを用
い、外周部を２×４工法の構造パネルから構成されてい
る整形な矩形モデルを用い、地震力を想定した静的な水
平力に対する解析をおこなった。作用地震力は構造パネ
ルが弾性限耐力に達する大きな変位（層間変位１／１５
０）を生じさせると推定される入力地動加速度が２５０
ｇａｌ（震度６弱程度）とした。

【０００８】従来の２×４工法建築物の耐震性能を向上
させるため付加する耐震エレメントは２×４工法枠材に
構造用合板を両面に配置したものとし、これを図１及び
図２のに示すように建築物の四隅に配置したものであ
り、補強範囲は、角から０．３〜３ｍ程度とする。

【０００９】また、最大級地震の発生を想定し、入力地
動加速度が４００ｇａｌ（震度７）を想定し、有限要素
法を使用して建築物モデルに水平加力を与えた場合につ
いても建築物の終局耐力を比較した。解析結果を表１に
示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】表１からわかるように、本発明の補強２×
４工法のせん断応力度が一番小さく、耐震性能の向上が
かなり大きなことが判明した。また、表１には構造用合
板の弾性限せん断応力度及び終局時せん断応力度を示し
てある。各工法のシミュレーション値はそれらの値を超
えることなくクリアしているが、本発明の補強２×４工
法が限界値までのマージンが大きく、余裕があることが
わかる。

【００１２】図３は、耐震エレメント１を設ける場合の
基礎２の実施例の平面図であり、耐震エレメント１を設
置する部分の基礎幅を拡幅してある。この基礎２上に耐
震エレメント１が設置され、建築物の構造壁１０に釘等
の固定具によって一体化してある。

【００１３】図４〜図７に示すものは、在来工法の既存
の二階建の木造建築物に本発明を適用して補強した例で
ある。既存の建築物の角部の外装を撤去し、既存の基礎
２の角に沿って新たにＬ字型の基礎２１を設置する。新
旧の基礎は、アンカー筋等で一体化し、新たな基礎２１
の上に土台３を設置する。新旧の基礎を一体化せずに独
立した基礎としてもよく、なお、外装を撤去することな
く耐震エレメントを取り付けてもよく、また、新基礎は
完全なＬ字型でなく、不連続なＬ字型配列としてもよ
い。

【００１４】在来工法の柱材である４５×９０（ｍｍ）
の角材５を角部の柱４、間柱４１、及び土台に釘等で固
定し、角材５に構造用面材（図示しない）の合板を固定
して補強を完成する。構造用面材は使用しない場合もあ
る。高さ方向の中間には、構造用合板の受材として適宜
の間隔で同じ断面の角材５１を設置する。また、上端部
には同じ角材５２を固定し、枠を形成する。

【００１５】

【発明の効果】木造建築物の角部のみを限定的に耐震エ
レメントによって補強することにより建築物の耐震性能
を向上させた。耐震エレメントは、２×４工法等の枠材
の少なくとも片面に構造用面材を固定したものであり、
また、軒高全高に渡って設ける必要がないのでコストを
かけずに耐震性能を向上させることができる。耐震エレ
メントの配置形態は建築物の角部にＬ型に配置すること
により、耐震性能はさらに向上する。また、四隅に耐震
エレメントを付加するものであるので、意匠的にも処理
しやすいという面があり、耐震エレメントを建築物外観
のアクセントとすることも可能である。既存の木造建築
の耐震補強にも適用でき、既存の木造建築物の角部に耐
震エレメントを一体固定することによって、低コストで
耐震補強を達成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の角部補強の基本的概念の説明図。

【図２】建築物角部の断面の対比図。

【図３】基礎の角部の平面図。

【図４】既存建築物の補強における平面図。

【図５】既存建築物の補強における基礎部分の斜視図。

【図６】既存建築物の補強における２階部分の斜視図。

【図７】既存建築物の補強における軒部分の斜視図。

【符号の説明】

１ 耐震エレメント ２ 基礎 ２１ Ｌ字型基礎 ３ 土台 ４ 柱 ４１ 間柱 ５ 補強用角材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤坂 英司 東京都新宿区西新宿２丁目４番１号 住友 不動産株式会社内 Ｆターム(参考） 2E002 EA04 EB12 FA03 FB07 MA12 2E176 AA09 BB29

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建築物の角部に耐震エレメントを固定して
   補強した木造建築物。
2. 【請求項２】請求項１において、耐震エレメントは枠材
   である木造建築物。
3. 【請求項３】請求項２において、耐震エレメントの枠材
   の少なくとも片面に構造用面材を固定した木造建築物。
4. 【請求項４】請求項２または３において、耐震エレメン
   トを設置した角部の基礎幅が拡幅してあり、耐震エレメ
   ントを受けるようにした木造建築物。
5. 【請求項５】請求項３において、耐震エレメントが角部
   にＬ型に配置されている建築物
6. 【請求項６】請求項２〜５のいずれかにおいて、耐震エ
   レメントは基礎から建築物の軒高の途中までである建築
   物。
7. 【請求項７】既存の木造建築物の角部に耐震エレメント
   を一体的に固定する木造建築物の耐震補強方法。
8. 【請求項８】請求項７において、耐震エレメントは枠材
   の少なくとも片面に構造用合板を固定したものである木
   造建築物の耐震補強方法。