JP6444048B2 - 木造建築物の耐震補強装置 - Google Patents

Description

本発明は、木造建築物の変形性能を活かすように、優れた変形性能を発揮しかつ剛性を向上することが可能であると共に、小断面等の木製構造材に過大な力が伝達されることを抑制することが可能であり、さらに、取り付けられた意匠材が脱落しないように適切に保持することが可能で美麗な外観を得ることができる木造建築物の耐震補強装置に関する。

近年、既存の木造建築物を耐震補強する際、外壁等の縦面をそのまま残した状態で、木造建築物の外側からの作業のみで施工可能な技術が増えてきている。耐震補強が必要となる古い木造建築物は、一般に剛性が低いものの、変形性能に優れているという特長がある。このため、木造建築物の耐震補強では、建築物自体が備えている性能とのバランス、すなわち、建築物の変形性能を活かせるものが好ましい。

この種の耐震補強技術として、特許文献１及び２が知られている。特許文献１の「木造家屋の耐震補強構造および木造家屋の耐震補強工法ならびに耐震補強金具」は、木造家屋の耐震補強において、筋交い等の補強部材の補強効果の低下を抑えることにより従来よりも補強効果を向上させることが可能な耐震補強金具を用いた耐震補強構造及び耐震補強工法を提供するもので、取付用ネジ孔を有する雌ネジ軸と、雌ネジ軸の基端に形成され雌ネジ軸の周囲に複数の固定用孔を有する鍔部と、を備えた耐震補強金具を用いる。木造家屋の柱・梁・土台および基礎で囲まれた範囲内の壁における角部に、耐震補強金具の鍔部に形成された固定用孔を介して固定用アンカーにより耐震補強金具を複数固定し、複数の耐震補強金具の雌ネジ軸の先端に補強用プレートを締結するとともに、そのうちの１つの耐震補強金具の雌ネジ軸の先端に筋交いを締結するようにしている。

耐震補強要素は壁の角部に端部が固定される筋交いであって、この筋交いは、耐震補強金具により、木造家屋の外側に、当該木造家屋から離して設けられている。地震力が作用すると、筋交いに引張力や圧縮力が発生し、筋交いが面外変形するようになっている。

特許文献２の「木造構造物の補強部材、およびこれを用いた補強工法」は、例えば既設や新築の木造家屋あるいは木造の社寺等の柱と柱をつないで耐震性能を向上させる補強部材を提供するもので、円柱と円柱の間をつないで木造構造物の耐震性能を向上させるラダーフレームであって、上下に配設し、前記円柱と円柱の面内方向に長い２以上の弦部材と、前記弦部材の左右を、前記円柱に各々連結する円柱用連結金物と、該弦部材の間に配し、弦部材同士を接続する束部材とを備え、前記弦部材および前記束部材のうちいずれか一方に接続用のほぞ孔を備え、他方に該ほぞ孔に挿入するほぞ部分を設けるとともに、前記ほぞ孔およびほぞ部分のうち、少なくとも一方を木製としている。

ラダーフレームは、柱間の面内に設けられている。連結金物は、ラダーフレームの弦部材を柱に固定するために、当該柱に直接、複数のボルトで取付固定されている。地震力が作用すると、柱間の面内において、弦部材と束部材の接続部で変形が生じ、ラダーフレームが柱間の面内で歪むようになっている。

特開２０１０−００７４５４号公報 特開２００７−１３８６１２号公報

特許文献１の開示技術は、筋交いにより剛性は高まるものの、木造家屋の変形性能を阻害してしまうものであった。筋交いには、外観を美麗にするための意匠材を取り付けることが難しかった。筋交いは、地震等の外力を受けると面外変形するため、意匠材を取り付けることができたとしても、脱落してしまうおそれがあり、意匠材の取り付けには不適であった。

このため、特許文献１では、筋交いを木造家屋の外側にむき出しで設置するしかなく、建物の見栄えが良くなかった。特に、伝統的な木造建築物では、美観を損ねてしまうこととなるため、耐震補強構造として採用することが難しかった。

特許文献２では、ラダーフレームを柱間の面内に設けるものであるため、柱間に壁がある場合には採用することができず、採用する場合には、壁を壊して設置しなければならなかった。連結部材を柱そのものに直接取付固定して、ラダーフレームを柱に設置するようにしていて、連結部材と柱との接合部分には、大きなせん断力が発生する構造であった。

このため、連結部材を柱に強固に取り付けるために多くのボルトが必要であり、一般的に小断面の木製の柱と接合する構造としては不向きであった。柱間の面内でラダーフレームを歪ませる構造であるため、取り付けた意匠材が脱落しやすく、意匠材の取り付けには不適であった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、木造建築物の変形性能を活かすように、優れた変形性能を発揮しかつ剛性を向上することが可能であると共に、小断面等の木製構造材に過大な力が伝達されることを抑制することが可能であり、さらに、取り付けられた意匠材が脱落しないように適切に保持することが可能で美麗な外観を得ることができる木造建築物の耐震補強装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる木造建築物の耐震補強装置は、木造建築物の高さ方向に沿って、かつ互いに左右方向に間隔を隔てて配設される二つ以上の鋼製縦部材と、該鋼製縦部材の上下両端部に設けられ、該鋼製縦部材を上記木造建築物の構造材に、当該木造建築物の縦面から隙間を空けて取付固定する取付部材と、隣り合う上記鋼製縦部材間に左右方向に沿って、かつ互いに上下方向に間隔を隔てて配設され、該鋼製縦部材と同一の平面内に組み付けられる複数の鋼製横部材と、該鋼製横部材の左右両端部に設けられ、表裏の板面の一方に対して、上記鋼製縦部材及び該鋼製横部材が重ね合わされて接合されて、該鋼製横部材を上記鋼製縦部材に接続する平板状接続部材とを備え、該平板状接続部材には、上記鋼製横部材と上記鋼製縦部材との間に位置させて、これら鋼製横部材と鋼製縦部材との間に伝達される力で変形されてエネルギ吸収するエネルギ吸収部が形成されると共に、上記木造建築物に対する該鋼製縦部材の取付面に沿う接合面に重ね合わされ、該鋼製横部材から上下方向にオフセットされた位置で該鋼製縦部材に接合される接続面部が形成され、上記鋼製横部材及び上記鋼製縦部材それぞれと上記平板状接続部材の重ね合わせ方向について、上記エネルギ吸収部の板厚寸法は、これら鋼製横部材及び鋼製縦部材それぞれの断面寸法よりも小さいことを特徴とする。

前記平板状接続部材は、前記エネルギ吸収部の上下方向幅寸法が上記鋼製横部材の上下方向幅寸法に設定されると共に、上記接続面部の上下方向幅寸法が上記鋼製縦部材に沿って該エネルギ吸収部の上下方向幅寸法よりも大きく設定されて、横向きＴ字状に形成されることを特徴とする。

前記平板状接続部材は、その板面が前記鋼製横部材の端部に重ね合わせて接合され、該鋼製横部材には、少なくとも上記平板状接続部材の上記板面に面する外周囲に隅角部が形成され、該隅角部は、当該隅角部と上記平板状接続部材との間に溶接金属を充填するための間隙が形成される弧状に湾曲形成されることを特徴とする。

前記平板状接続部材には複数の前記エネルギ吸収部が形成され、これらエネルギ吸収部を介して前記鋼製横部材が上下多段に並列に設けられることを特徴とする。

本発明にかかる木造建築物の耐震補強装置にあっては、木造建築物の変形性能を活かすように、優れた変形性能を発揮しかつ剛性を向上することができると共に、小断面等の木製構造材に過大な力が伝達されることを抑制することができ、さらに、取り付けられた意匠材が脱落しないように適切に保持することができて、美麗な外観を得ることができる。

本発明に係る木造建築物の耐震補強装置の好適な一実施形態を説明する説明図である。 図１に示した耐震補強装置に用いられる鋼製縦部材及び取付部材を説明する説明図である。 図１に示した耐震補強装置に用いられる鋼製横部材及び平板状接続部材を説明する説明図である。 図１に示した耐震補強装置に用いられる平板状接続部材を示す正面図である。 図１に示した耐震補強装置の平板状接続部材と鋼製横部材との接合部分を示す要部拡大図である。 図４に示した平板状接続部材による接続箇所周辺に作用するモーメントを説明する要部拡大図である。 図３に示した鋼製横部材に意匠材を取り付けた様子を示す要部拡大断面図である。 平板状接続部材の他の例を示す正面図である。 平板状接続部材のさらに他の例を示す正面図である。 図９に示した平板状接続部材による接続箇所周辺に作用するモーメントを説明する要部拡大図である。 本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置の設置前の木造建築物の縦面を示す正面図である。 本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置を木造建築物の縦面に設置した様子を示す説明図である。 本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置に意匠材を施した様子を示す説明図である。 平板状接続部材のさらに他の例を示す正面図である。 図１４に示した平板状接続部材と鋼製横部材及び鋼製縦部材との接合部分を示す要部拡大図である。 平板状接続部材のさらに他の例を示す正面図である。 平板状接続部材のさらに他の例を説明する説明図である。 鋼製縦部材及び鋼製横部材の他の例を示す断面図である。

以下に、本発明にかかる木造建築物の耐震補強装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置を説明する説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線矢視断面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）はＢ−Ｂ線矢視断面図である。図２は、図１の耐震補強装置に用いられる鋼製縦部材及び取付部材を説明する説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図３は、図１の耐震補強装置に用いられる鋼製横部材及び平板状接続部材を説明する説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図である。図４は、図１の耐震補強装置に用いられる平板状接続部材を示す正面図である。図５は、図１に示した耐震補強装置の平板状接続部材と鋼製横部材との接合部分を示す要部拡大図である。図６は、図４に示した平板状接続部材による接続箇所周辺に作用するモーメントを説明する要部拡大図である。図７は、図３に示した鋼製横部材に意匠材を取り付けた様子を示す要部拡大断面図である。図８は、平板状接続部材の他の例を示す正面図である。図９は、平板状接続部材のさらに他の例を示す正面図である。図１０は、図９に示した平板状接続部材による接続箇所周辺に作用するモーメントを説明する要部拡大図である。図１１は、本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置の設置前の木造建築物の縦面を示す正面図である。図１２は、本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置を木造建築物に設置した様子の説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。図１３は、本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置に意匠材を施した様子の説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置１は主に、互いに左右方向に間隔を隔てて配設される、少なくとも二つの鋼製縦部材２と、隣り合う鋼製縦部材２の間に、互いに上下方向に間隔を隔てて配設される複数の鋼製横部材３と、鋼製横部材３と鋼製縦部材２を接続する平板状接続部材４と、鋼製縦部材２の上下長さ方向両端部を木造建築物５（図１１等参照）に取付固定する取付部材６とを備えて構成される。

鋼製縦部材２は図１及び図２に示すように、軸方向に長い、軽量で剛性の高い管状材、例えば角形鋼管で形成される。鋼製縦部材２は、図１１及び図１２を参照することで理解されるように、既存の木造建築物５の高さ方向に沿って設けられ、図示例にあっては、管柱や間柱等の木質柱材７の上下方向に沿って設けられている。鋼製縦部材２は、木造建築物５の基礎や土台８等から梁材９や屋根に向かう縦面に面して、左右方向に互いに間隔を隔てて二つ以上設けられる。なお、本発明に係る耐震補強装置１は、少なくとも左右方向の最外列側にそれぞれ位置される鋼製縦部材２が、木質柱材７の上下方向に沿って設けられることが好ましい。

鋼製縦部材２の上下長さ方向両端部には、鋼製縦部材２を木造建築物５に取付固定するために、鋼製の取付部材６が設けられる。取付部材６は、鋼製縦部材２と木造建築物５の縦面との間に隙間Ｓが空くように（図１２等参照）、鋼製縦部材２からその外方へ、木造建築物５の縦面に向けて迫り出す大きさの外形形態で形成される。

本実施形態では、取付部材６は、鋼製縦部材２の上下長さ方向両端部における端面２ａの断面寸法よりも大きな寸法の取付接合面６ａを有し、鋼製縦部材６の端面２ａが当該取付接合面６ａの端に寄るようにして、鋼製縦部材２に接合されている。

取付部材６は、鋼製縦部材２の端面２ａに設けられる塞ぎ板（図示せず）にドリルビス等で接合して、あるいは端面２ａに直接溶接接合して、鋼製縦部材２に一体的に設けられる。図示例では、取付部材６は、ほぼ直交する一対の取付接合面６ａ，６ｂを有するＬ字状の板材に、それら取付接合面６ａ，６ｂの各側縁に三角形状の板材６ｃを掛け渡して形成されている。

取付部材６は、一方の取付接合面６ａで鋼製縦部材２に接合され、他方の取付接合面６ｂで木造建築物５に接合される。鋼製縦部材２は、一方の取付接合面６ａに対し、他方の取付接合面６ｂから最も離隔している端に寄せて、接合されている。鋼製縦部材２の接合位置が、木造建築物５に接合される他方の取付接合面６ｂから離隔されることにより、取付部材６は、鋼製縦部材２から木造建築物５の縦面側に向けて迫り出して設けられる。

取付部材６の他方の取付接合面６ｂは、木造建築物５の構造材、具体的には、木質柱材７、土台８、基礎、梁材９等、もしくはこれらに跨がるように当られて、これらにドリルビス等で接合される。鋼製縦部材２の上下長さ方向両端部に設けた各取付部材６の他方の取付接合面６ｂが木造建築物５の土台８等の構造材に接合されることにより、取付部材６の一方の取付接合面６ａに接合された鋼製縦部材２は、木造建築物５にその縦面から隙間Ｓを空けて取付固定される。

取付部材６としては、鋼製縦部材２と木造建築物５の縦面との間に隙間Ｓを形成するスペーサ機能を有して、木造建築物５に鋼製縦部材２を取付固定できるものであれば、図示例に限らず、どのような形態・構造のものであっても良い。

鋼製横部材３は図１及び図３に示すように、軸方向に長い、軽量で剛性の高い管状材、例えば角形鋼管で形成される。鋼製横部材３は、図１１及び図１２を参照することで理解されるように、木質柱材７の上下方向に沿って配設される二つ以上の鋼製縦部材２のうち、隣り合う鋼製縦部材２同士の間に、左右方向に沿って、かつ上下方向に間隔を隔てて複数配設される。

鋼製横部材３は、鋼製縦部材２と同一の平面内に組み付けられる。同一の平面内に組み付けられるとは、鋼製縦部材２と鋼製横部材３とが単一の組立面上で横並びに並べられて組み付けられ、両者を接続したときに、ほとんどモーメントが生じずに、軸力やせん断力を主体としてスムーズに力が伝達される状態をいう。

平板状接続部材４は、表裏の板面が平坦な板材で形成され、図１，図３及び図４に示すように、鋼製横部材３を鋼製縦部材２に接続するために、鋼製横部材３の左右長さ方向両端部に設けられる。平板状接続部材４は基本的に、鋼製横部材３の左右長さ方向端部と鋼製縦部材２との間に、鋼製横部材３の当該端部及び鋼製縦部材２の間に掛け渡されてこれらと重なり合う左右方向寸法で形成される。

すなわち、平板状接続部材４の左右方向一端部は、鋼製横部材３の端部に重ね合わされ、左右方向他端部は、鋼製縦部材２に重ね合わされる。取付部材６で木造建築物５に取付固定される鋼製縦部材２が、木造建築物５に面する外表面を取付面として、この取付面もしくは当該取付面とは反対側の外表面が、平板状接続部材４の左右方向他端部が重ね合わされる、取付面に沿う接合面２ｂとされる。

図示例では、平板状接続部材４の左右方向他端部は、鋼製縦部材２に対し、取付部材６が鋼製縦部材２から迫り出す側、すなわち木造建築物５に面する面とは反対側の接合面２ｂに重ね合わされる。この場合、平板状接続部材４の左右方向一端部は、鋼製横部材３に対し、木造建築物５に面する面とは反対側の接合面３ａに接合される。

平板状接続部材４が、鋼製縦部材２の、木造建築物５に面する面を接合面２ｂとして重ね合わされる場合には、鋼製横部材３に対しても、木造建築物に面する面を接合面３ａとして重ね合わされる。

従って、平板状接続部材４は、表裏の板面の一方に対して、鋼製縦部材２及び鋼製横部材３が重ね合わされて接合される。これにより、鋼製縦部材２及び鋼製横部材３は、同一の平面内に組み付けられる。

平板状接続部材４は、その左右方向一端部が鋼製横部材３の左右長さ方向の端部に溶接接合されて、鋼製横部材３に一体的に設けられる。管状材で形成され、平板状接続部材４の左右方向一端部の板面が重ね合わされる鋼製横部材３は図５に示すように、少なくとも当該板面に面する外周囲（接合面３ａ）に隅角部３ｂが形成され、隅角部３ｂは、当該隅角部３ｂと平板状接続部材４との間に溶接金属Ｗを充填するための間隙Ｄが形成される弧状に湾曲形成される。これにより、高い溶接接合強度を確保することができる。

平板状接続部材４は、鋼製横部材３に対し、突き合わせ溶接により設けるようにしても良い。平板状接続部材４は、ドリルビス等による接合によって、鋼製横部材３に一体的に設けるようにしても良い。あるいは、平板状接続部材４は、鋼製横部材３自体を加工成形することにより、鋼製横部材３に一体に設けるようにしても良い。

平板状接続部材４は、左右方向他端部の接続面部４ａが鋼製縦部材２の接合面２ｂに重ね合わされドリルビス等で接合されることにより、鋼製縦部材２に接続される。接続面部４ａがドリルビス等で接合面２ｂに接合される位置Ｙは、鋼製横部材３から上下方向にオフセットされた位置に設定される。

すなわち、平板状接続部材４の接続面部４ａは、鋼製横部材３（図中、鋼製横部材３が鋼製縦部材２と交差する仮想延長部分を領域Ｘで示す）の配設位置を上下方向両側から挟む配置であって、かつ鋼製横部材３の上下幅よりも広く離間させた鋼製横部材３の横架位置よりも上側及び下側で、鋼製縦部材２にドリルビス等により接合される。

平板状接続部材４には、左右方向他端部の接続面部４ａが接続される鋼製縦部材２と、左右方向一端部が接続される鋼製横部材３との間に位置させて、これら鋼製縦部材２や鋼製横部材３の断面寸法よりも断面寸法が小さく設定され、これら鋼製縦部材２と鋼製横部材３との間に伝達される力で変形されてエネルギ吸収するエネルギ吸収部１０が形成される。

本実施形態では、平板状接続部材４は、板状であって、管状材である鋼製縦部材２及び鋼製横部材３よりも小さな断面寸法で形成されている。エネルギ吸収部１０は、鋼製縦部材２及び鋼製横部材３に対して断面寸法が小さいことにより、これら鋼製縦部材２及び鋼製横部材３に先行して、弾塑性変形が進行し、塑性変形等によりエネルギ吸収するようになっている。

これにより、図６に示すように、エネルギ吸収部１０を備える平板状接続部材４による鋼製縦部材２と鋼製横部材３との接続箇所周辺では、鋼製横部材３からの軸力によって鋼製縦部材２に作用するせん断力、あるいは、鋼製縦部材２からの軸力によって鋼製横部材３に作用するせん断力によって、回転モーメントＭが発生し、この回転モーメントＭに対してエネルギ吸収部１０が弾塑性変形（図中、変形態様をＺで示す）して、エネルギ吸収作用が発揮される。

本実施形態では、図１，図３，図４，図６に示すように、横向きＴ字状の平板状接続部材４が示されている。この平板状接続部材４は、エネルギ吸収部１０の上下方向幅寸法が鋼製横部材３の上下方向幅寸法にほぼ一致させて設定されると共に、接続面部４ａの上下方向幅寸法が鋼製縦部材２に沿ってエネルギ吸収部１０の上下方向幅寸法よりも大きく設定される。

平板状接続部材４をこのように形成すれば、モーメントＭの向きにかかわらず、鋼製横部材３から平板状接続部材４を介して、鋼製縦部材２にスムーズに応力伝達することができ、エネルギ吸収部１０を適切に変形させてエネルギ吸収させることができる。また、ドリルビス等を少ない本数で、平板状接続部材４と鋼製縦部材２とを接続することができる。

接続面部４ａは、エネルギ吸収部１０に対して上下に等しい、すなわち鋼製横部材３の左右長さ方向の軸線を中心として、上下方向に等距離となる外形形態で形成することが好ましい。

鋼製横部材３には、木造建築物５に面する側と反対側の面、本実施形態では、平板状接続部材４の接続面部４ａが重ね合わされる外向きに面する面（接合面３ａ）に、図７に示すように、管状材で形成される鋼製横部材３を板厚方向に貫通するドリルビス等で意匠材１１が取り付けられる。図１３に示されている取付例では、意匠材１１は、上下に並べられた複数の鋼製横部材３間に一連に架け渡して、多数の細長い木材を縦縞状に配設して構成されている。

図８には、平板状接続部材の他の例が示されている。図示されている平板状接続部材１２は、横向きＴ字状を組み合わせた十字状に形成されている。すなわち、十字状の平板接続部材１２は、中央の接続面部１２ａの左右両側それぞれにエネルギ吸収部１０を備えて、これらエネルギ吸収部１０を介して、左右両側の鋼製横部材３に接続される。

横向きＴ字状の平板状接続部材４は、左右方向に間隔を隔てて二つ以上配設される鋼製縦部材２のうち、右端及び左端に配置される鋼製縦部材２に用いるのに適している。十字状の平板状接続部材１２は、鋼製縦部材２を三つで一組とした場合に、中央に配置される鋼製縦部材２と、その右側及び左側に配設される鋼製横部材２とを一括して接続するのに適していて、中央の鋼製縦部材２に左右の鋼製横部材３を接合することで、ドリルビス等による接合工数を半分に低減することができる。

図９には、平板状接続部材のさらに他の例が示されている。この平板状接続部材１３には、接続面部１３ａの片側に複数のエネルギ吸収部１０が一体に形成され、これらエネルギ吸収部１０を介して鋼製横部材３が上下多段に並列に設けられる。すなわち、上下に配設される鋼製横部材３と鋼製縦部材２とを、個別の平板状接続部材４で個々に連結するのとは異なり、複数の鋼製横部材３を単一の平板状接続部材１３で鋼製縦部材２に接続する場合に用いられる。

図示例では、平板状接続部材１３は、二つのエネルギ吸収部１０を有していて、これらエネルギ吸収部１０を介して、上下二つの鋼製横部材３が一つの平板状接続部材１３に接続される。エネルギ吸収部１０は、二つに限らず、三つ以上を単一の平板状接続部材１３に設けるようにしても良い。

この変形例による平板状接続部材１３では、二つのエネルギ吸収部１０を上下に一体に備えているので、鋼製縦部材２と鋼製横部材３との接続箇所周辺では、図１０に示すように、上段の鋼製横部材３からのせん断力で生じる回転モーメントＭと、下段の鋼製横部材３からのせん断力で生じる回転モーメントＭが同じ方向に生じるので、平板状接続部材１３の接続面部１３ａの上下方向中央位置では、これら回転モーメントＭが相殺されることとなり、２つの鋼製横部材３の鋼製縦部材２への接続を一挙に確保しながら、平板状接続部材１３に加わる回転モーメントＭが過大になることが防止され、効率よく接続することができて、ドリルビス等による接合工数を半減しつつ、十分な接合強度を確保することができる。

次に、本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置１の作用について、図１１〜図１３を参照して説明する。本実施形態に係る耐震補強装置１は、工場等で予め組み立てて施工現場に搬入しても、施工現場で地組みしても、いずれであっても良い。

本耐震補強装置１は、左右方向に適宜間隔を隔てて複数の鋼製縦部材２を並べ、隣接する鋼製縦部材２同士の間に、上下方向に適宜間隔を隔てて複数の鋼製横部材３を並べ、鋼製横部材３の左右長さ方向両端部と鋼製縦部材２とを平板状接続部材４，１２，１３で接続することで組み立てられる。その後、各鋼製縦部材２の上下長さ方向両端部に、取付部材６を取り付ける。取付部材６は、予め鋼製縦部材２に取り付けておいても良い。

次いで、本耐震補強装置１を、取付部材６を木造建築物５の土台８等の構造材に取り付けることで、木造建築物５に対し、その縦面から隙間Ｓを隔てて取付固定する。図示例にあっては、木造建築物５の左側の大きなサッシ面に対しては、三つの鋼製縦部材２を左右方向に並べて、耐震補強装置１が構成されていて、取付部材６は木造建築物５の土台８と梁材９に取付固定され、右端及び左端の鋼製縦部材２と鋼製横部材３との接続には、図４に示した横向きＴ字状の平板状接続部材４が用いられていると共に、中央の鋼製縦部材２と鋼製横部材３との接続には、図８に示した十字状の平板状接続部材１２が用いられている。

木造建築物５の右側の小さなサッシ面に対しては、二つの鋼製縦部材２を左右に並べて、耐震補強装置１が構成されていて、取付部材６は木質柱材７の上下端部に取付固定され、鋼製横部材３との接続には、図９に示した上下二段のエネルギ吸収部１０を備える平板状接続部材１３が用いられている。

本耐震補強装置１には、これを木造建築物５に設置した後、鋼製横部材３（の接合面３ａ）に取り付けて、耐震補強装置１を覆い隠すように意匠材１１が設けられる。これにより、木造建築物５に取り付けられた耐震補強装置１を意匠材１１で隠蔽することができ、木造建築物５の外観を美麗に維持することができる。

地震力が作用すると、木造建築物５から耐震補強装置１に当該地震力が入力される。地震力は、取付部材６を介して、鋼製縦部材２に伝達され、鋼製縦部材２から平板状接続部材４，１２，１３を介して鋼製横部材３に力が伝達され、耐震補強装置１は、伝達された地震力に対して抵抗する。

この際、平板状接続部材４，１２，１３の接続面部４ａ，１２ａ，１３ａが、鋼製横部材３から上下方向にオフセットされた位置Ｙで鋼製縦部材２に接合されるので、鋼製横部材３から平板状接続部材４，１２，１３にわたる左右方向部材と鋼製縦部材２との接合部は、縦横の交差箇所で剛接合されたり、あるいはピン接合されるのとは異なり、これら剛接合とピン接合との間の中間的な接合形態で接合されることとなって、木造建築物５の変形性能を活かすことができる変形能と剛性を兼ね備えて、これら鋼製横部材３と鋼製縦部材２とを連結接合することができ、木造建築物５の耐震性能を向上することができる。

取付部材６により、鋼製縦部材２の上下長さ方向両端部を木造建築物５の土台８等の構造材に取付固定し、当該木造建築物５の縦面から隙間Ｓを空けて鋼製縦部材２を設置するようにしたので、鋼製縦部材２と鋼製横部材３の接合箇所（平板状接続部材４，１２，１３周辺）に作用する力が直接木造建築物５に伝達されることはなく、これにより、本耐震補強装置１が取付固定される、小断面の木質柱材７等の構造材に過大な力が伝達されることを抑制できて、木造建築物５に対し、本耐震補強装置１を適切に設置することができる。

平板状接続部材４，１２，１３にエネルギ吸収部１０を形成したので、鋼製横部材３と鋼製縦部材２との間に伝達される力をエネルギ吸収して、接続面部４ａ，１２ａ，１３ａ周辺に発生する回転モーメントＭを効率良くかつ十分に低減できて、鋼製縦部材２及び鋼製横部材３の変形を抑えることができる。鋼製縦部材２及び鋼製横部材３の変形を抑えることができるので、本耐震補強装置１に取り付けられた意匠材１１が脱落しないように適切に保持することができ、伝統的な木造建築物を含めどのような木造建築物５であっても、美麗な外観を維持することができる。

本耐震補強装置１は、鋼製縦部材２を取付部材６で、木造建築物５の土台８等の構造材に、当該木造建築物５の外側から取付固定して、容易に施工することができる。

平板状接続部材４，１２，１３を、エネルギ吸収部１０の上下方向幅寸法を鋼製横部材３の上下方向幅寸法に設定すると共に、接続面部４ａ，１２ａ，１３ａの上下方向幅寸法を鋼製縦部材２に沿ってエネルギ吸収部１０の上下方向幅寸法よりも大きく設定して形成したので、回転モーメントＭの向きを問わず、また、鋼製横部材３から平板状接続部材４，１２，１３を介して鋼製縦部材２へスムーズに応力伝達させることができ、エネルギ吸収部１０を十分に変形させることができる。従って、ドリルビス等の施工工数を低減しても、確実に鋼製縦部材２と鋼製横部材３を接続することができる。

鋼製横部材３に、少なくとも平板状接続部材４，１２，１３の板面に面する外周囲に対して隅角部３ｂを形成し、隅角部３ｂを、これと平板状接続部材４，１２，１３との間に溶接金属Ｗを充填するための間隙Ｄが形成される弧状に湾曲形成したので、平板状接続部材４，１２，１３と鋼製横部材３とを溶接接合する場合に、これらを高い接合強度で接合することができる。

平板状接続部材１３に複数のエネルギ吸収部１０を形成し、これらエネルギ吸収部１０を介して鋼製横部材３を上下多段に並列に設けるようにしたので、回転モーメントＭの相殺作用により、複数の鋼製横部材３の鋼製縦部材２への接続を一挙に確保しながら、平板状接続部材１３に加わる回転モーメントＭが過大になることを防止でき、効率よく接続することができて、ドリルビス等による接合工数を低減しつつ、十分な接合強度を確保することができる。

図１４及び図１５には、平板状接続部材のさらに他の変形例が示されている。図１４は変形例の正面図、図１５は、当該変形例に係る平板状接続部材と鋼製横部材及び鋼製縦部材との接続部分を示す要部拡大図である。平板状接続部材１４はＬ字状に形成してもよい。

折曲形態のＬ字状の一方の板面１４ａが鋼製横部材３に接合され、他方の板面が接続面部１４ｂとして、鋼製縦部材２の接合面２ｂに重ね合わされ、上記実施形態と同様に鋼製横部材３からオフセットして接合される。エネルギ吸収部１０は、接続面部１４ｂと鋼製横部材３との間に形成される。

図１６及び図１７には、平板状接続部材のさらに他の変形例が示されている。図１６は正面図であって、平板状接続部材１５は、長方形状の板材の左右長さ方向中間部に、エネルギ吸収部１０を設定するために切り欠き１５ａが形成されて、ドッグボーン状に形成される。図１７（ａ）は正面図、図１７（ｂ）は側面図であって、平板状接続部材１６は、長方形状の板材の長さ方向中間部が、エネルギ吸収部１０を設定するために薄肉に形成される。

これらいずれの平板状接続部材１５，１６にあっても、鋼製縦部材２との接続箇所は、鋼製横部材３の配設位置を避けるように、オフセットされる。

図１８には、鋼製縦部材２及び鋼製横部材３の変形例が示されている。上記実施形態では、これら鋼製縦部材２及び鋼製横部材３は管状材であったが、図１８（ａ）に示すように、溝形鋼であっても、図１８（ｂ）に示すように、リップ溝形鋼であっても良い。

以上説明した本実施形態に係る木造建築物の耐震補強装置は、既存の木造建築物はもちろんのこと、新設の木造建築物にも採用することができる。

１ 木造建築物の耐震補強装置
２ 鋼製縦部材
２ｂ 接合面
３ 鋼製横部材
３ａ 接合面
３ｂ 隅角部
４，１２〜１６ 平板状接続部材
４ａ，１２ａ〜１６ａ 接続面部
５ 木造建築物
６ 取付部材
７ 木質柱材
８ 土台
９ 梁材
１０ エネルギ吸収部
Ｄ 間隙
Ｗ 溶接金属
Ｓ 隙間

Claims (4)

1. 木造建築物の高さ方向に沿って、かつ互いに左右方向に間隔を隔てて配設される二つ以上の鋼製縦部材と、
   該鋼製縦部材の上下両端部に設けられ、該鋼製縦部材を上記木造建築物の構造材に、当該木造建築物の縦面から隙間を空けて取付固定する取付部材と、
   隣り合う上記鋼製縦部材間に左右方向に沿って、かつ互いに上下方向に間隔を隔てて配設され、該鋼製縦部材と同一の平面内に組み付けられる複数の鋼製横部材と、
   該鋼製横部材の左右両端部に設けられ、表裏の板面の一方に対して、上記鋼製縦部材及び該鋼製横部材が重ね合わされて接合されて、該鋼製横部材を上記鋼製縦部材に接続する平板状接続部材とを備え、
   該平板状接続部材には、上記鋼製横部材と上記鋼製縦部材との間に位置させて、これら鋼製横部材と鋼製縦部材との間に伝達される力で変形されてエネルギ吸収するエネルギ吸収部が形成されると共に、上記木造建築物に対する該鋼製縦部材の取付面に沿う接合面に重ね合わされ、該鋼製横部材から上下方向にオフセットされた位置で該鋼製縦部材に接合される接続面部が形成され、
   上記鋼製横部材及び上記鋼製縦部材それぞれと上記平板状接続部材の重ね合わせ方向について、上記エネルギ吸収部の板厚寸法は、これら鋼製横部材及び鋼製縦部材それぞれの断面寸法よりも小さいことを特徴とする木造建築物の耐震補強装置。
2. 前記平板状接続部材は、前記エネルギ吸収部の上下方向幅寸法が上記鋼製横部材の上下方向幅寸法に設定されると共に、上記接続面部の上下方向幅寸法が上記鋼製縦部材に沿って該エネルギ吸収部の上下方向幅寸法よりも大きく設定されて、横向きＴ字状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の木造建築物の耐震補強装置。
3. 前記平板状接続部材は、その板面が前記鋼製横部材の端部に重ね合わせて接合され、該鋼製横部材には、少なくとも上記平板状接続部材の上記板面に面する外周囲に隅角部が形成され、該隅角部は、当該隅角部と上記平板状接続部材との間に溶接金属を充填するための間隙が形成される弧状に湾曲形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の木造建築物の耐震補強装置。
4. 前記平板状接続部材には複数の前記エネルギ吸収部が形成され、これらエネルギ吸収部を介して前記鋼製横部材が上下多段に並列に設けられることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の木造建築物の耐震補強装置。

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