JP3349685B2 - 建築物の補強金物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、柱や梁などで構築
される木造建築物の骨組み枠において、接合部の強度を
増して、構造強度を向上させるための補強金物に関わる
ものであり、特に、既存の軸組木造建築物において、建
物の補強箇所の外壁を壊すことなく建物の内部より入隅
部に設置可能とした建築物の補強金物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】「軸組木造建築物の地震被害が接合部の
強度に大きく左右される」という見解が、多くの木造建
築研究者の一致した意見であり、接合部の最も信頼性の
高い強度向上の手段として、通称「Ｚマーク表示金物」
と呼ばれる（財）日本住宅＊木材技術センターが１９７
８年に定めた「軸組工法用金物規格」で規定された金物
や、それに類似の火打ち金物や、筋交いプレート、山形
プレート、かどプレート等の種々の金物が提供され、ま
た、土台と柱に取り付けるホールダウン金物が提供され
ていることは良く知られている。

【０００３】また、特開平８−３０２８３４号公報（以
下、先行技術１）や特開平８−３３８０７０号公報（以
下、先行技術２）や特開平１０−１３１２９５号公報
（以下、先行技術３）のように改良された補強金具が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、在来の
軸組工法による既存の多くの家屋において、水平構面の
剛性は、火打ち梁に頼っているのが実状であり、この火
打ち梁の固定もボルト締めによるため、経年変化により
ボルトが弛緩し、しかも火打ち梁の配置も不足している
のが現状である。また、垂直構面の剛性を増すための筋
交いにおいても、形状寸法の厚い部材は望めず、壁量率
の不足している建築物が多いばかりでなく、配置も不適
切になりがちであり、特に、新耐震基準以前と以後とで
は際だった違いがあり、新耐震基準以後の建築物におい
ても、耐力壁の量とバランスが満足していない建築物が
多くみられる。又、前述の筋交いプレート、山形プレー
ト、かどプレートも引張材の金物であるため、土台、桁
等の水平構材と鉛直構材の接合部、筋交いの接合のもの
であり、既存の建築物に筋交いの補強をする場合、制約
が多く、また、コストがかかり過ぎてしまう欠点もあっ
た。尚、前述のホールダウン金物は、主に柱と土台との
締結に使用する金物であり、引張材を前提とした金物で
ある。土台と柱の角部に取り付ける場合、基礎とアンカ
ーボルトによる補強を必要とする。そのため基礎工事を
伴わない既存の建築物の補強金物としては使用できない
問題点があった。以上説明したように、既存の木造建築
物は、筋交いが不足であったり、接合ボルトが経年変化
により弛緩したり、更には、従来の補強金物の設置数が
不足していたりして、建物の強度が不足している箇所を
補強する必要があっても、外壁を壊したり、足場を組む
などコスト高となって、補強工事は費用的に困難となる
問題点があった。

【０００５】また、先行技術１にあっては、取り付けの
ための釘やコーチボルトの個数が多く、工事工数が多く
なること、また、木材に当接する側板部を曲げ加工後に
溶接する構造であることに加えて、ゴム板を張り付ける
構成であるため金具のコストがかかること、さらに、三
角板部が一枚板であるため、縁部が圧縮座屈に弱く、か
つ、重さも嵩むため、床下や天井裏の狭隘な場所での作
業には不向きである等の問題点があった。また、先行技
術２および先行技術３にあっては、軽量化と三角板部の
圧縮座屈対策がとられているが、基本的に新築家屋への
適用を対象とした金具であり、両面に三角板部があり、
これに挟まれた空間での取り付けボルト施工が必要で、
既築家屋に適用するには工事が非常に困難で、現実的に
は既築家屋への補強用金具としては適用ができない問題
点があった。

【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、略直角三角形状のウェブ部を形成し、
このウェブ部にフランジ張り出しを持たせることで、引
っ張りだけでなく、圧縮曲げ座屈強度を向上させ、既存
の軸組木造建築物において、筋交い量、耐力壁のアンバ
ランスまたは仕口部分の弛緩に対し、建物の外壁を壊さ
ずに、建物の内部から入隅部を補強することができる建
築物の補強金物を提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明（請求項１）の建築物の補強金物は、柱や
梁などで構築される骨組み枠の入隅部に沿うコーナウェ
ブ部と、このコーナウェブ部の両端部に連設する斜辺ウ
ェブ部で略直角三角形状に形成され、このコーナウェブ
部に対して直角な外フランジが前記コーナウェブ部の外
縁に沿って一体成形で形成され、この外フランジの角部
に曲率半径をもって凸曲面が形成されると共に該外フラ
ンジの外面が入隅部で骨組み枠に当接するように取り付
けられる補強金物であって、コーナウェブ部に対して直
角な内フランジが前記コーナウェブ部の内縁に沿って一
体成形で形成され、斜辺ウェブ部に対して直角な斜辺部
フランジが斜辺ウェブ部の両縁に沿って一体成形で形成
されると共に、この斜辺部フランジが前記内フランジに
連続するように一体成形で形成され、かつ斜辺部フラン
ジ及び内フランジの高さが、外フランジの高さよりも低
く形成されている構成とした。

【０００８】この補強金物において、外フランジの取付
穴形成部分に内向きにリブ部を突設し、このリブ部に取
付穴を形成した態様（請求項２）、又、斜辺部フランジ
の中央部の高さを両端部の高さよりも高く形成した態様
（請求項３）がある。

【０００９】尚、本発明において、柱や梁に当接する面
を外フランジと称し、この外フランジと垂直な面部分を
ウェブ部と称することとし、また、外フランジと反対側
を内フランジと称する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は実施の第１形態にかかる補強金
物を示す斜視図である。この実施の形態では、土台１０
と大引き１１との接合部である水平構面の入隅部に補強
金物２を適用したものとなっている。補強金物２は、鋼
やステンレス等の金属板により一体成形されたもので、
入隅部に沿うコーナウェブ部３１と、このコーナウェブ
部３１との間に三角穴３０を形成するようにコーナウェ
ブ部３１の両端部に連設する斜辺ウェブ部３２を備えた
略直角三角形状に形成されている。そして、このコーナ
ウェブ部３１に対して直角な外フランジ４がコーナウェ
ブ部３１の外縁に沿って一体成形で形成されると共に、
コーナウェブ部３１に対して直角な内フランジ５がコー
ナウェブ部３１の内縁に沿って一体成形で形成され、か
つ斜辺ウェブ部３２に対して直角な斜辺部フランジ６が
斜辺ウェブ３２の両縁に沿って内フランジ５に連続する
ように一体成形で形成されている。また、前記斜辺部フ
ランジ６の高さｈ３及び内フランジ５の高さｈ２を、外
フランジ４の高さｈ１よりも低く（ｈ３及びｈ２＜ｈ
１）形成している。尚、前記各フランジの高さｈ１，ｈ
２，ｈ３については、図３で示すように、ウェブ部の板
厚ｔを除いた高さをいう。そして、この補強金物２は、
前記外フランジ４が柱や梁に当接するように取り付けら
れるもので、この外フランジ４には、コーチスクリュー
用の取付穴４１が形成され、又、角部に曲率半径をもっ
て凸曲面４０が形成されている。

【００１１】一般に、木材が直交する入隅部において
は、火打ちと称する補強材を取り付けているが、既存建
築物で火打ちのない部分に、本図のように補強金物２を
取り付けることで、容易に施工ができる。また、補強金
物２をコーチスクリュー（図示せず）で止めることで、
引っ張り力が働く変形に対しても有効であり、地震時の
補強に非常に有効である。又、図１を垂直に見立てる
と、柱と梁との接合部である垂直構面の入隅部に補強金
物２を取り付けた形となり、垂直構面の剛性、つまり、
耐力壁剛性が増すので、地震の水平力に対する強度を増
すことが可能である。

【００１２】水平構面又は垂直構面のいずれの取り付け
においても、地震時の揺れに対し、補強金物２には、圧
縮曲げ力がかかり、これに対する強度が最も重要であ
る。

【００１３】さらに、補強金物の主目的が入隅部の補強
で、特に地震時の揺れに対する倒壊抵抗を増強すること
であり、耐力壁としての機能を柱と梁の入隅部に取り付
けることで達成することにあるが、この状態では補強金
物２のウェブやフランジの挫屈強度が最も重要な部材強
度の指標となる。尚、素材の降伏点とのバランスも重要
であり、降伏点を超えず、且つ、降伏強度と挫屈強度と
の強度比をほぼ同じにするのが合理的である。

【００１４】次に、図２は実施の第２形態にかかる補強
金物を示す斜視図である。この補強金物２は、コーチス
クリュー取り付け部の局部的強度向上のために、外フラ
ンジ４の取付穴形成部分に内向きにリブ部４２を突設
し、このリブ部４２に取付穴４１を形成したものであ
る。コーチスクリューの取り付け部は金物に引っ張りが
かかる場合、部分曲げによるめくれ変形が生じ易いの
で、これに対する抵抗を増すことが望ましく、最も効果
的な方法として、外フランジ４に内向きにリブ部４１を
形成したものである。

【００１５】また、挫屈強度上、斜材ウェブ部３２の中
央部が最も弱いことから、斜辺部フランジ６の中央部ｍ
の高さｈ４を両端部の高さｈ３よりも高く形成してい
る。この場合、施工性との絡みで、コーチスクリューを
止めるためのネジ込み作業作業工具（電動レンチなど）
と干渉しないように、斜辺部フランジ６の両端部の高さ
を低くし、中央部ｍのみ高くすることで施工性と挫屈強
度の向上の両方の要求を満足できて好ましい。なお、三
角穴３０の各コーナにアールを設けたことにより、応力
集中の悪影響が殆どなくなり、実質的な強度向上がなさ
れる。

【００１６】以上、本発明の実施の形態を図面により説
明したが、具体的な構成はこれに限定されることはな
い。たとえば、ウェブ部に強度向上のためのリブ部を設
けたり、コーチスクリューやネジ釘の取付穴が本説明事
例のものと異なる金具への適用も、本発明は有効である
ことはいうまでもない。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、上記のような構成であるか
ら、引っ張りだけでなく、曲げや圧縮力に対応する補強
金物として提供できるもので、地震力や風力による水平
力が建築物に加わった時に軸組の経年変化によって緩ん
だ入隅部の補強として取り付けることができる。特に、
筋交いのない開口部の上下入隅部に設けることにより、
曲げの力に対する抵抗力を持たせ、筋交いの不足してい
る箇所や筋交いの取り付け困難な場所、及び引っ張り力
の弱い部分に設けることにより、在来の工法で建造され
た木造建築物の入隅部を固め、接合部に曲げ抵抗力を持
たせることができる。又、既存建築物の水平構面におい
て火打ち梁を補強し、垂直構面内においては筋交いを補
って、耐力壁の量と配置の不均衡を是正して、堅固な建
築物に転換して家屋の倒壊を防ぎ、しかも、本発明の補
強金物は、既築の建築物の補強材としての適用が容易
で、その補強工事において、足場を築いたり、外壁を外
したりすることなく、建物の内側から施工することがで
きるので、工事費用が安く、更には、部分的な補強も可
能である等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の第１形態にかかる補強金物を示す斜視図
である。

【図２】実施の第２形態にかかる補強金物を示す斜視図
である。

【図３】フランジ高さを定義するための説明図である。

【符号の説明】

２ 補強金物 ３１ コーナウェブ部 ３２ 斜辺ウェブ部 ４ 外フランジ ５ 内フランジ ６ 斜辺部フランジ ４０ 凸曲面 ｍ 中央部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/26 E04B 1/38 - 1/60

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱や梁などで構築される骨組み枠の入隅
   部に沿うコーナウェブ部と、このコーナウェブ部の両端
   部に連設する斜辺ウェブ部で略直角三角形状に形成さ
   れ、 このコーナウェブ部に対して直角な外フランジが前記コ
   ーナウェブ部の外縁に沿って一体成形で形成され、この
   外フランジの角部に曲率半径をもって凸曲面が形成され
   ると共に該外フランジの外面が入隅部で骨組み枠に当接
   するように取り付けられる補強金物であって、 コーナウェブ部に対して直角な内フランジが前記コーナ
   ウェブ部の内縁に沿って一体成形で形成され、 斜辺ウェブ部に対して直角な斜辺部フランジが斜辺ウェ
   ブ部の両縁に沿って一体成形で形成されると共に、この
   斜辺部フランジが前記内フランジに連続するように一体
   成形で形成され、 かつ斜辺部フランジ及び内フランジの高さが、外フラン
   ジの高さよりも低く形成されていることを特徴とした建
   築物の補強金物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の建築物の補強金物におい
   て、外フランジの取付穴形成部分に内向きにリブ部を突
   設し、このリブ部に取付穴を形成した建築物の補強金
   物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の建築物の補強金物
   において、斜辺部フランジの中央部の高さを両端部の高
   さよりも高く形成した建築物の補強金物。