特許第6074773号(P6074773)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6074773
(24)【登録日】2017年1月20日
(45)【発行日】2017年2月8日
(54)【発明の名称】木造建築物の軸組補強構造
(51)【国際特許分類】
   E04H 9/02 20060101AFI20170130BHJP
   E04B 1/58 20060101ALI20170130BHJP
   E04B 1/26 20060101ALI20170130BHJP
   F16F 15/073 20060101ALI20170130BHJP
   F16F 1/18 20060101ALI20170130BHJP
【FI】
   E04H9/02 311
   E04B1/58 D
   E04B1/26 F
   F16F15/073
   F16F1/18 Z
【請求項の数】4
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2014-214717(P2014-214717)
(22)【出願日】2014年10月21日
(65)【公開番号】特開2016-79753(P2016-79753A)
(43)【公開日】2016年5月16日
【審査請求日】2015年10月28日
(73)【特許権者】
【識別番号】396002851
【氏名又は名称】中村物産有限会社
(74)【代理人】
【識別番号】100077573
【弁理士】
【氏名又は名称】細井 勇
(74)【代理人】
【識別番号】100126413
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 太亮
(72)【発明者】
【氏名】中村 拓造
(72)【発明者】
【氏名】岡 振一郎
【審査官】 兼丸 弘道
(56)【参考文献】
【文献】 登録実用新案第3150716(JP,U)
【文献】 特開平10−227061(JP,A)
【文献】 特開2000−034847(JP,A)
【文献】 特開2008−088641(JP,A)
【文献】 特開2014−084694(JP,A)
【文献】 特開2007−046410(JP,A)
【文献】 特開平09−317005(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04H 9/02
E04B 1/26,1/58
F16F 1/18,15/073
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部横架材と、下部横架材と、上部横架材と下部横架材との間に設けた複数の木製の柱とから構成される軸組構造体を有し、
前記軸組構造体における前記柱と前記上部横架材との上方コーナー部から、前記柱と前記下部横架材との下方コーナー部にかけて直線状に斜めに延びる筋交いを設け、前記筋交いは振動吸収体を備え、
前記筋交いは、第1の筋交い構成材と第2の筋交い構成材とを有し、第1の筋交い構成材の長手方向端部と第2の筋交い構成材の長手方向端部との間に位置するように前記振動吸収体が連結固定され、
前記第1の筋交い構成材と前記上部横架材との間及び前記第2の筋交い構成材と前記下部横架材との間に、筋交いの曲り変形を防止するための支持杆がそれぞれ設けられ、
前記第1の筋交い構成材と前記上部横架材との間に設けられる第1の支持杆は、その一端が、前記第1の筋交い構成材と前記振動吸収体との連結部の近傍位置に連結され、前記第1の支持杆の他端が、前記上部横架材に連結され、
前記第2の筋交い構成材と前記下部横架材との間に設けられる第2の支持杆は、その一端が、前記第2の筋交い構成材と前記振動吸収体との連結部の近傍位置に連結され、前記第2の支持杆の他端が、前記下部横架材に連結され、
前記筋交いを固定する連結部材は、柱から離れた位置で前記上部横架材、前記下部横架材のそれぞれに固定されていることを特徴とする木造建築物の軸組補強構造。
【請求項2】
前記振動吸収体は、湾曲状のバネ部材と、このバネ部材に取り付けられたダンパー部材とからなる請求項1に記載の木造建築物の軸組補強構造。
【請求項3】
前記湾曲状のバネ部材は、湾曲部により形成される空間を有し、前記空間内に前記ダンパー部材が設けられる請求項2に記載の木造建築物の軸組補強構造。
【請求項4】
前記ダンパー部材は、円筒体と、該円筒体の内部に設けられた曲りバネからなる請求項2または3に記載の木造建築物の軸組補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、木造建築物や鉄骨建築物における軸組構造を補強する建築物の軸組補強構造に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に木造建築物において、地震や強風などによる建物の振動を抑制し、軸組構造の変形や破壊を防止するため、梁、土台などの横架材と柱、間柱などの縦材とで形成される四角形形状の軸組空間に該空間のコーナー部間に架け渡すように筋交いを設ける手段が採用されている。例えば、下記特許文献1は、左右に配置された本柱と、上下に配置された桁部材(上横架材)、土台(下横架材)と、本柱間に配置された複数の間柱とからなる軸組構造において、間柱と交差する状態で筋交いを本柱間に斜めに取り付けてなる構造を開示している。
【0003】
しかしながら、従来の筋交いにおいては、地震や強風などによる振動が比較的小さい場合には補強効果が発揮されるが、振動の程度が大きい場合には十分な補強効果が得られないという欠点があった。
【0004】
そこで本発明者らは筋交いの構造について鋭意研究し、図10に示すような筋交いの構造を開発した。この筋交い5は、振動吸収体1を備えた構造を有するもので、筋交いを構成する構成材は第1の筋交い構成材2と第2の筋交い構成材3とからなり、第1の筋交い構成材2の取り付け端部を梁6と柱7のコーナー部に固定すると共に、第2の筋交い構成材3の取り付け端部を土台8と柱7のコーナー部に固定し、且つ第1の筋交い構成材2の長手方向端部と第2の筋交い構成材3の長手方向端部との間に振動吸収体1を連結してなるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−212775号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
図10に示す軸組構造によれば、地震や強風などによる振動が大きい場合であっても、振動吸収体1が振動を吸収し、十分な補強効果を発揮することができる。地震や強風などによる振動が発生した際には、軸組構造の四角形形状の対角線上に沿って、即ち筋交いの長手方向に沿って引っ張り力と圧縮力が繰り返し及ぼされる。図10に示す軸組構造では、引っ張り力に対しては一定の吸収能を有するが、圧縮力に対する吸収能については問題点を有していた。
【0007】
即ち、圧縮力が筋交いに伝達されると、筋交い構成材2、3と振動吸収体1との連結部4に大きな負荷がかかり、そのため前記連結部4における筋交いに曲がりが生じ、その結果、筋交い構成材2、3と振動吸収体1との連結体からなる筋交い5に屈曲点が生じることになる。このように連結部4における筋交いに曲がりが生じると筋交いの機能が不十分となるばかりか、屈曲点が生じることにより振動力が振動吸収体1に直線的に伝達されず、振動吸収体1による振動吸収作用が十分に行われないという不具合を招く。
【0008】
そこで本発明者らは、図11に示すように、第1の筋交い構成材2と振動吸収体1との連結部4の近傍位置および第2の筋交い構成材3と振動吸収体1との連結部4の近傍位置にそれぞれ、支持杆9の一端を連結し、これら支持杆9の他端をそれぞれ柱7に固定して、上記した筋交いの曲がり変形を防止することを検討した。この構造によれば、筋交いの曲げ防止に効果があるものの、支持杆9を通して柱7に大きな負荷がかかり、特に木造建築物における木製の柱の場合、柱7に亀裂が生じたり、甚だしい場合には柱7が折れるという問題点があることが判明した。また鉄骨建築物における鉄製の柱の場合、支持杆9を通して柱7に振動力が加わり、発生する振動応力により支持杆9に大きな負荷がかかり、支持杆9に曲りが生じるという問題点も存在した。
【0009】
支持杆9を筋交い5と柱7との間に連結固定する構造は上記のごとき問題点を生じるほかに、以下のような問題点をも生じる。即ち、一般に建築物の耐震構造において、建築物の振動時における柱の亀裂や折損を防止することは重要であり、ここにおいて木製の柱の場合には、柱7と梁6との連結部(以下、上端固定部といい、図11に符号Aで示す)と柱7と土台8との連結部(以下、下端固定部といい、図11に符号Bで示す)との間の長さ距離領域において、振動時に柱7が弾性的に振動することにより、振動エネルギーを吸収し柱7の亀裂、折損を抑制できるが、この場合、柱7の弾性振動を生じさせるためには柱7の前記上端固定部Aと前記下端固定部Bとの間の距離が長いほうが好ましく、その距離が短くなる程撓みにくくなり、柱の亀裂、折損に対する抵抗力も小さくなる。図11に示すような柱7への支持杆固定構造では、柱7と梁6との連結部即ち、上端固定部aと、柱7と土台8との連結部即ち、下端固定部bとの間に、支持杆9と柱7との連結点10が存在するため、柱7が弾性振動するための2点支持相互間の距離が短くなり、その結果、柱の撓みによる十分な振動エネルギーの吸収が得られなくなる。
【0010】
本発明らは上記した問題点を解決するため種々研究した結果、本発明を完成したものであり、筋交い本体と振動吸収体との連結体からなる筋交い構造を有し、筋交いと上部横架材との間および筋交いと下部横架材との間に連結支持した支持杆の作用により、建築物の振動時の圧縮力による筋交いの曲がり変形を防止でき、しかも、柱の亀裂や折損の発生の問題を解消でき且つ振動吸収能にも優れた建築物の軸組補強構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、
(1)上部横架材と、下部横架材と、上部横架材と下部横架材との間に設けた複数の木製の柱とから構成される軸組構造体を有し、
前記軸組構造体における前記柱と前記上部横架材との上方コーナー部から、前記柱と前記下部横架材との下方コーナー部にかけて直線状に斜めに延びる筋交いを設け、前記筋交いは振動吸収体を備え、
前記筋交いは、第1の筋交い構成材と第2の筋交い構成材とを有し、第1の筋交い構成材の長手方向端部と第2の筋交い構成材の長手方向端部との間に位置するように前記振動吸収体が連結固定され、
前記第1の筋交い構成材と前記上部横架材との間及び前記第2の筋交い構成材と前記下部横架材との間に、筋交いの曲り変形を防止するための支持杆がそれぞれ設けられ、
前記第1の筋交い構成材と前記上部横架材との間に設けられる第1の支持杆は、その一端が、前記第1の筋交い構成材と前記振動吸収体との連結部の近傍位置に連結され、前記第1の支持杆の他端が、前記上部横架材に連結され、
前記第2の筋交い構成材と前記下部横架材との間に設けられる第2の支持杆は、その一端が、前記第2の筋交い構成材と前記振動吸収体との連結部の近傍位置に連結され、前記第2の支持杆の他端が、前記下部横架材に連結され、
前記筋交いを固定する連結部材は、柱から離れた位置で前記上部横架材、前記下部横架材のそれぞれに固定されていることを特徴とする木造建築物の軸組補強構造、
(2)前記振動吸収体は、湾曲状のバネ部材と、このバネ部材に取り付けられたダンパー部材とからなる前記(1)に記載の木造建築物の軸組補強構造、
(3)前記湾曲状のバネ部材は、湾曲部により形成される空間を有し、前記空間内に前記ダンパー部材が設けられる前記(2)に記載の木造建築物の軸組補強構造、
(4)前記ダンパー部材は、円筒体と、該円筒体の内部に設けられた曲りバネからなる前記(2)または(3)に記載の木造建築物の軸組補強構造
を提供する。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、振動吸収体を備えた筋交いを有するので地震や強風などによる振動が大きい場合であっても、振動吸収体が振動を吸収し、軸組構造体の補強を十分に行うことができる。また筋交いと上部横架材を連結する第1の支持杆と、筋交いと下部横架材を連結する第2の支持杆とを設けたので、建築物の振動時に圧縮力が作用した際に筋交いの曲がり変形が起こるのを防止することができる。
【0013】
本発明において、第1の支持杆、第2の支持杆はいずれも柱に固定されないので、建築物の振動時に支持杆を通して柱に負荷をかけることがなく、その結果、木製の柱の場合において亀裂が生じたり、折れたりする虞がない。また鉄製の柱の場合において第1の支持杆、第2の支持杆を通して柱に振動力が加わるということもないので、発生する振動応力により支持杆に負荷がかかり支持杆に曲りが生じるという虞もない。
【0014】
本発明の軸組補強構造において、各支持杆と柱との連結点は存在しないので、柱と上部横架材との連結部と、柱と下部横架材との連結部との上下2つの連結部間で、建築物の振動時に柱の弾性振動を生じることが可能であり、柱の撓みによる振動エネルギーの吸収を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の軸組補強構造の実施形態を示す正面略図である。
図2】筋交い構成材に連結される振動吸収体の一例を示す拡大正面図である。
図3】振動吸収体の一例を示す斜視図である。
図4】同図(a)は、ダンパー部材における曲りバネの一例を示す斜視図であり、同図(b)は、ダンパー部材における当てバネの一例を示す斜視図である。
図5】ダンパー部材における円筒形状体の一例を示す正面略図である。
図6】筋交い構成材に支持杆を連結する態様を示す部分正面図である。
図7】上部横架材または下部横架材に支持杆を連結する態様を示す部分正面図である。
図8】支持杆を上部横架材または下部横架材に連結する場合の取り付け角度を示す説明図である。
図9】同図(a)、(b)、(c)、(d)、(e)はそれぞれ、筋交い本体または支持杆の形状の一例を示す断面図である。
図10】枠組構造体に、振動吸収体を備えた筋交いを設けた例を示す正面略図である。
図11】上記図10の構成において、筋交い構成材と柱との間に支持杆を連結した例を示す正面略図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明軸組補強構造の一例を示すもので、11は上部横架材、12は下部横架材である。建築物の1階部分においては上部横架材11は梁13であり、下部横架材12は土台14である。また、建築物の2階部分においては上部横架材11および下部横架材12のいずれも梁として構成される。以下の実施形態は、建築物の1階部分における軸組補強構造を例にとり説明する。
【0017】
上部横架材11としての梁13と下部横架材12としての土台14との間には、それらと直交する方向に柱15、16が相互に所定間隔を置いて設けられ、軸組構造体17が構成されている。本実施形態において柱15、16は、いずれも本柱であり、これら本柱(柱15、16)の間に任意数の間柱が設けられてもよい。
【0018】
軸組構造体17は、横方向に延びる梁13および土台14と、縦方向に延びる柱15、16とで直方体の空間部を有し、この空間部には該空間部を斜めに横切る形で上方に位置するコーナー部から下方に位置するコーナー部にかけて直線状に斜めに延びる筋交い18が設けられている。図1に示す実施形態においては、梁13と柱15とのコーナー部19と、土台14と柱16とのコーナー部20とを結ぶ線上に筋交い18が設けられているが、筋交い18の架け渡し方向は任意であり、梁13と柱16とのコーナー部21と、土台14と柱15とのコーナー部22とを結ぶ線上に筋交い18が設けられて
いてもよい。以下、筋交い18の架け渡し方向が図1に示す態様のものについて説明する。
【0019】
筋交い18は筋交い本体23とこの筋交い本体の長手方向延長線上に設けられた振動吸収体24とからなる。筋交い本体23は所定長さを有する金属鋼材からなり、この金属鋼材の材料としては鉄が好ましい。図1に示すように、筋交い本体23は第1の筋交い構成材25aと第2の筋交い構成材25bからなり、第1の筋交い構成材25aと第2の筋交い構成材25bとのそれぞれの長手方向端部であって相互に対向する端部と端部の間に振動吸収体24が連結されている。筋交い本体23(即ち、筋交い構成材25aおよび筋交い構成材25b)の形状としては特に限定されるものでなく、例えば、図9a〜図9eに示すような形状のものを用いることができる。同図には、筋交い本体23の長手方向を横切る方向に切断した断面形状がU字状のもの(図9a)、L字状のもの(図9b)、H字状のもの(図9c)、円形で中実(ムク)のもの(図9d)、円形で中空のもの(図9e)がそれぞれ示されている。木造建築物、鉄骨建築物のいずれの場合も、筋交い本体23の形状として図9a〜図9eに示す形状のものを使用できるが、なかでも木造建築物の場合は、U字状のもの(図9a)或いはL字状のもの(図9b)が強度の点から好ましく、また鉄骨建築物の場合は、H字状のもの(図9c)或いは円形で中空のもの(図9e)が強度の点から好ましい。
【0020】
図2に示すように、振動吸収体24は両端部に連結方向に延びる連結片26、26を有し、それらの連結片26、26に第1の筋交い構成材25aの端部、第2の筋交い構成材25bの端部がそれぞれ連結具27を介して連結固定される。前記連結具27による連結固定手段としてはボルト・ナット止めなどの通常用いられている一般的な連結手段を採用することができる。振動吸収体24を連結してなる筋交い18は、軸組構造体17の上部のコーナー部19と下部のコーナー部20との間に斜め方向に架け渡されるが、この筋交い18の取り付けに当たっては、図1に示すように、筋交い18の一方の端部即ち、第1の筋交い構成材25aの端部を、コーナー部19に設けた連結板28にボルト・ナットなどの連結具47を介して連結固定すると共に、筋交い18の他方の端部即ち、第2の筋交い構成材25bの端部を、コーナー部20に設けた連結板29にボルト・ナットなどの連結具47を用いて連結固定する。
【0021】
連結板28、29は鉄などの金属材料からなり、木造建築物の場合、連結板28、29は、それぞれ木製の梁13、木製の土台14にビス金具などの連結具46によって連結固定され、また鉄骨建築物の場合、連結板28、29はそれぞれ鉄製の梁13、鉄製の土台14にボルト・ナットなどの連結具によって、或いは溶接などの固定手段によって連結固定される。連結板28は、コーナー部19における梁13と柱15の両方にまたがって固定されてもよく或いは梁13と柱15のいずれか一方に固定されてもよい。連結板29も同様であり、コーナー部20における土台14と柱16の両方にまたがって固定されてもよく或いは土台14と柱16のいずれか一方に固定されてもよい。この場合、建築物の振動時に連結板を通して柱へ負荷がかかるのを抑制する観点からは、連結板28を柱15へ固定せず、図1に示すように、連結板28と柱15との間に隙間57を設けた状態で連結板28を柱15から離れた位置で梁13のみに固定することが好ましく、また同様の趣旨から連結板29も同様に柱16へ固定せず、連結板29と柱16との間に隙間58を設けた状態で連結板29を柱16から離れた位置で土台14のみに固定することが好ましい。
【0022】
振動吸収体24は、軸組構造体17が地震などの振動により揺れたときに、筋交い18に及ぼされる引っ張り力および圧縮力を吸収して振動を減衰し、軸組構造体17の変形、破壊を防止する機能を有するものである。図2図3に示すように、振動吸収体24は、湾曲状のバネ部材30とこのバネ部材30に取り付けられたダンパー部材31とからなる。バネ部材30は、バネ性を備えた帯状の金属板(例えば、鉄製の板)からなる第1のバネ体32と第2のバネ体33からなり、それらを対向状に組み合わせてなる。第1のバネ体32は、端部に形成される平らな基部34、34と基部34、34間に形成される湾曲部35とからなり、また同様に、第2のバネ体33は、端部に形成される平らな基部36、36と基部36、36間に形成される湾曲部37とからなる。2つのバネ体32、33の湾曲部35、37は外方に向けて山形状に突出する形状を有し、湾曲部35、37により形成される空間内に、バネ体32、33と接触する状態でダンパー部材31が設けられている。
【0023】
上記の如くそれぞれ湾曲部35、37を有する第1のバネ体32と第2のバネ体33を、それぞれの湾曲部35、37の凹部同士が対向面となるように(即ち、対向面とは反対方向の面に凸状の膨らみが位置するように)両者を対向させて組み合わせ、基部34と基部36とをボルト・ナットなどの連結具38で連結固定する。第2のバネ体33の基部36は、第1のバネ体32の基部34よりも長い寸法で形成されており、長く形成されている分だけ基部36は基部34よりも外方に突出している。この突出部が、前述したように振動吸収体24を筋交い構成材25a、25bに連結するための連結片26として機能する。
【0024】
バネ部材30の内部に取り付けられるダンパー部材31は図2図3に示すように、円筒状の形態を有する円筒体39とS字状に曲成された曲りバネ40からなる。円筒体39は金属材料例えば、鉄からなり、バネ部材30の湾曲部35、37に接した状態でバネ部材30の湾曲部35、37により形成される湾曲空間内に収納されるような大きさ、寸法に形成されている。曲りバネ40は図4に示すように、金属材料例えば、鉄からなる板材をS字状に折り曲げて形成してなるものであり、この曲りバネ40は端部が円筒体39の内面に接触した状態で円筒体39の内部空間内に収納されるような大きさ、寸法に形成されている。円筒体39内へ収納された曲りバネ40は、溶接、ボルト・ナット止めなどの固定手段により固定される。図2に示すように、曲りバネ40は2つの凹所を有し、これら2つの凹所によりS字状の曲面を形成している。これらの凹所に図4bに示す形状の当てバネ56を挿入して取り付けてもよい。各凹所の曲面に沿わせて当てバネ56を取り付けた態様は図2に示されている。当てバネ56は金属材料例えば、鉄からなる板材をC字状に折り曲げて形成してなるものである。曲りバネ40の凹所に挿入された当てバネ56は、ボルト・ナットなどの連結具により曲りバネ40に固定される。このように、曲りバネ40に当てバネ56を取り付けることにより、振動エネルギーを吸収して減衰する能力が一段と大きくなる。
【0025】
上記の如く構成されるダンパー部材31は、円筒体39の外面がバネ部材30の湾曲部35、37に接した状態で、バネ部材30の湾曲空間内に収納され、連結具41によりバネ部材30に連結固定される。
【0026】
ダンパー部材31における円筒体39は、上記した円筒形状のものに限定されず、円筒体を直径方向を横切る方向(いわゆる筒長さ方向)に沿って切断した形状の分割体を作り、これらの分割体を組み合わせて円筒形状体としたものであってもよい。かかる例は図5に示されており、同図に示すように、2つの分割体42a、42bを端縁部の相互を重ねるようにして組み合わせ、図示しない連結具で両者を連結固定し、円筒形状体43を構成する。ダンパー部材31は上記構成のものに限定されず、例えば円筒体39を設けず、曲りバネ40のみからダンパー部材31を構成してもよい。また円筒体39に代えて半円筒体とし、この半円筒体と曲りバネ40とからダンパー部材31を構成してもよい。更に、螺旋状に巻いたバネからダンパー部材31を構成してもよい。また、振動吸収体24の取り付け姿勢は図1に示す態様(第1のバネ体32と第2のバネ体33が上下方向に配置される姿勢)のものに限定されず、第1のバネ体32と第2のバネ体33が横方向(水平方向)に配置される姿勢で振動吸収体24を筋交い本体23に取り付ける態様のものでもよい。
【0027】
上記の如く構成される筋交い18が軸組構造体17に取り付けられるが、筋交い18を構成する第1の筋交い構成材25aと梁13との間に第1の支持杆44が取り付けられ、また第2の筋交い構成材25bと土台14との間に第2の支持杆45が取り付けられる。この場合、第1の筋交い構成材25aと振動吸収体24との連結部の近傍位置に第1の支持杆44の一端が固定され、第1の支持杆44の他端が梁13に固定される。また、第2の筋交い構成材25bと振動吸収体24との連結部の近傍位置に第2の支持杆45の一端が固定され、第2の支持杆45の他端が土台14に固定される。
【0028】
支持杆44、45は所定長さを有する金属鋼材からなり、この金属鋼材の材料としては鉄が好ましい。支持杆44、45の形状としては特に限定されるものでなく、筋交い本体23の形状の場合と同様、例えば図9a〜図9eに示す形状のものを用いることができる。即ち、支持杆44、45の長手方向を横切る方向に切断した断面形状がU字状のもの(図9a)、L字状のもの(図9b)、H字状のもの(図9c)、円形で中実(ムク)のもの(図9d)、円形で中空のもの(図9e)を用いることができ、これらは強度の点から好ましいものである。支持杆44、45の一端をそれぞれ筋交い構成材25a、25bに連結するに当たっては、図6に示すように、筋交い構成材25a、25bに固定した連結板48に、支持杆44、45の一端をボルト・ナットなどの連結具49によってそれぞれ連結固定する。連結板48は鉄などの金属材料からなり、ボルト・ナットなどの連結具50によって筋交い構成材25a、25bにそれぞれ固定されている。支持杆44、45と筋交い構成材25a、25bとの連結に当って、上記の連結板48を用いずに、支持杆44、45の先端をL型に曲げ、該L型部を直接、筋交い構成材25a、25bに連結具により連結してもよい。
【0029】
支持杆44、45の他端をそれぞれ、梁13、土台14に連結するに当たっては、図7に示すように、梁13、土台14にそれぞれ固定した連結板51、52に、支持杆44、45の他端をボルト・ナットなどの連結具53によってそれぞれ連結固定する。連結板51、52は鉄などの金属材料からなり、木造建築物の場合、連結板51、52は、それぞれ木製の梁13、木製の土台14にビス金具などの連結具54によって連結固定され、また鉄骨建築物の場合、連結板51、52はそれぞれ鉄製の梁13、鉄製の土台14にボルト・ナットなどの連結具によって、或いは溶接などの固定手段によって連結固定される。尚、支持杆44、45と梁13、土台14との連結に当って、上記の連結板51、52を用いずに、支持杆44、45の先端をL型に曲げ、該L型部を直接、梁13、土台14に連結具により連結するようにしてもよい。
【0030】
上記の如く構成される本発明軸組補強構造の作用について以下説明する。地震や強風などにより建築物が振動したとき、軸組構造体17に縦方向および横方向の力が及ぼされ、この振動時の力の負荷により軸組構造体17の四角形形状の枠組み形状が変形する。この場合、枠組み形状の一方向への変形と他方向への変形が繰り返し起こり、この運動の変化により筋交い18の長手方向に沿って引っ張り力と圧縮力が繰り返し及ぼされる。
【0031】
筋交い18に、引っ張り力(図1における矢印A方向の力)が及ぼされた場合、筋交い本体23が引っ張り力に抵抗して軸組構造体17の振動を抑制すると共に、振動吸収体24の作用によりその振動抑制作用を一段と大きくする。ここで振動吸収体24の作用を説明すると、振動吸収体24のバネ部材30は、バネ部材30の第1バネ体32と第2バネ体33との間の距離が縮まり且つ基部34と基部34との間の距離が延びる方向に変形する。即ち、バネ部材30の上方への膨らみの頂部と下方への膨らみの底部との間の距離が縮まる方向に変形する。このバネ部材30の変形に対応してダンパー部材31も同様に、円筒体39の頂部と底部の間の距離が縮まる方向に変形すると共に、曲りバネ40の頂部と底部の間の距離が縮まる方向に変形する。このように振動吸収体24が変形を起こすことによって引っ張り力を吸収し、振動エネルギーを減衰することができる。
【0032】
筋交い18に、圧縮力(図1における矢印B方向の力)が及ぼされた場合も、筋交い本体23が圧縮力に抵抗して軸組構造体17の振動を抑制すると共に、振動吸収体24の作用によりその振動抑制作用を一段と大きくする。この圧縮力が及ぼされたときの振動吸収体24の作用を説明すると、振動吸収体24のバネ部材30は、バネ部材30の第1バネ体32と第2バネ体33との間の距離が延び且つ基部34と基部34との間の距離が縮まる方向に変形する。即ち、バネ部材30の上方への膨らみの頂部と下方への膨らみの底部との間の距離が延びる方向に変形する。このバネ部材30の変形に対応してダンパー部材31も同様に、円筒体39の頂部と底部の間の距離が延びる方向に変形すると共に、曲りバネ40の頂部と底部の間の距離が延びる方向に変形する。このように振動吸収体24が変形を起こすことによって圧縮力を吸収し、振動エネルギーを減衰
することができる。
【0033】
上記圧縮力が及ぼされたときに、筋交い構成材25a、25bと振動吸収体24との連
結部55に大きな負荷がかかるが、連結部55の近傍位置において第1の筋交い構成材2
5aは第1の支持杆44によって支持され、また第2の筋交い構成材25bは第2の支持
杆45によって支持されているので、支持杆44、45が曲げに対する抵抗材となり、そ
の結果、前記負荷により連結部55を起点として筋交い18に曲がりが生じるという事態の発生を防止することができる。このように筋交い18の曲げ変形を防止できるので、筋交いとしての機能を損なうことがない上、振動力を振動吸収体24に十分に伝達することができ、振動吸収体24による振動吸収作用を十分に行うことができるという効果がある。
【0034】
ここにおいて、一端を第1の筋交い構成材25aに連結してなる第1の支持杆44はその他端を上部横架材である梁13に連結され、また、一端を第2の筋交い構成材25bに連結してなる第2の支持杆45はその他端を下部横架材である土台14に連結されているので、次のごとき作用効果を奏する。即ち、軸組構造体17に圧縮力が生じる際、軸組構造体17の四角形形状の対角線上に沿って圧縮力が生じるほかに、縦方向(上下方向)にも圧縮力が生じる。この縦方向(上下方向)の圧縮力は、上部横架材11(梁13)と下部横架材12(土台14)が縦方向(上下方向)に振動することによって生じる。第1の支持杆44は上部横架材11(梁13)に連結されているので、この上部横架材11(梁13)から第1の支持杆44に圧縮力が伝達される。また第2の支持杆45は下部横架材12(土台14)に連結されているので、この下部横架材12(土台14)から第2の支持杆45に圧縮力が伝達される。
【0035】
第1の支持杆44に伝達された圧縮力は第1の筋交い構成材25aに伝達され、更にこの筋交い構成材25aを通して振動吸収体24に伝達される。また、第2の支持杆45に伝達された圧縮力は第2の筋交い構成材25bに伝達され、更にこの筋交い構成材25bを通して振動吸収体24に伝達される。上記の如く振動吸収体24に伝達された圧縮力は振動吸収体24の作用によりエネルギー吸収され、それにより振動を減衰して建築物の変形を抑止することができる。
【0036】
このように第1の支持杆44を、上部横架材11(梁13)と第1の筋交い構成材25aとの間に架け渡して連結し、また第2の支持杆45を、下部横架材12(土台14)と第2の筋交い構成材25bとの間に架け渡して連結することにより、軸組構造体17の四角形形状の対角線上に沿って生じる圧縮力のほかに、縦方向(上下方向)に沿って生じる圧縮力をも振動吸収体24に的確に伝達して十分に振動エネルギーの吸収を行わせることができ、建築物の振動の減衰を効率よく行うことが可能となる。この場合、圧縮力は支持杆44、45と筋交い構成材25a、25bとに分散して伝達されるため、支持杆44、45に大きな負荷がかかることはなく、支持杆44、45に曲りが生じる虞はない。
【0037】
本発明は、支持杆44、45を、筋交い構成材25a、25bと梁13、土台14との間に架け渡して連結固定するものであるが、この本発明とは異なる構成として、仮に支持杆44、45を、筋交い構成材25a、25bと柱15、16との間に架け渡して連結固定した場合には、軸組構造体17に縦方向(上下方向)に沿って圧縮力が生じたときに、支持杆44、45が梁13、土台14に連結されていないため圧縮力が的確に支持杆44、45に伝達されず、そのため支持杆44、45から筋交い構成材25a、25bを通して圧縮力を振動吸収体24に十分に伝達することができず、振動吸収体24による圧縮力の吸収を十分に行うことができない。
【0038】
図8は、第1の支持杆44(または第2の支持杆45)を梁13(または土台14)に連結する場合の取り付け角度を示す説明図である。同図において、筋交い構成材25a(または筋交い構成材25b)の端部を延長してその端部が梁13(または土台14)にまで達するように図示し且つ支持杆44(または支持杆45)の端部を延長してその端部が梁13(または土台14)にまで達するように図示してある。梁13(または土台14)と筋交い構成材25a(または筋交い構成材25b)と支持杆44(または支持杆45)とで囲まれる空間における、梁13(または土台14)と筋交い構成材25a(または筋交い構成材25b)との交点における角度をα1で示し、上記空間における、梁13(または土台14)と支持杆44(または支持杆45)との交点における角度をα2で示してある。
【0039】
梁13(または土台14)に対する支持杆44(または支持杆45)の取り付け角度によって角度α2は変動するが、支持杆44(または支持杆45)の取り付け角度は任意に設定でき、例えば、角度α2が90度となる位置に支持杆44(または支持杆45)を取り付けてもよい。
【0040】
上記した縦方向(上下方向)に沿って生じる圧縮力を振動吸収体24に十分に伝達し、振動吸収体24による振動吸収を効率よく行うためには、梁13と第1の支持杆44との交点における角度α2は、梁13と第1の筋交い構成材25aとの交点における角度α1と等しいことが好ましい。また同様に、土台14と第2の支持杆45との交点における角度α2は、土台14と第2の筋交い構成材25bの交点における角度α1と等しいことが好ましい。
【0041】
本発明の軸組補強構造において、筋交い18の曲がり変形を防止するための支持杆44、45はそれぞれ、上部横架材11(梁13)と筋交い18との間、下部横架材12(土台14)と筋交い18との間に架け渡して連結されており、支持杆44、45と柱15、16との連結点は存在しない。そのため建築物の振動時に支持杆44、45を通して柱15、16に振動力が伝達し、発生する振動応力により柱に負荷がかかるということもなく、その結果、木造建築物においては柱15、16に亀裂が生じたり、柱15、16が折れたりする虞はない。また鉄骨建築物においては支持杆44、45を通して柱15、16に振動力が加わり、この振動力による応力負荷が支持杆44、45に及ぼされて支持杆44、45に曲りが生じるという虞もない。
【0042】
上記の如く、本発明の軸組補強構造において、支持杆44、45と柱15、16との連結点は存在しないので、柱15(16)と梁13との連結部即ち、上端固定部aと、柱15(16)と土台14との連結部即ち、下端固定部bとの上下2つの固定部a、b間で、建築物の振動時に柱15(16)の弾性振動を生じることができ、柱の撓みによる振動エネルギーの吸収が良好に行われる。
【符号の説明】
【0043】
11 上部横架材
12 下部横架材
15、16 柱
17 軸組構造体
18 筋交い
24 振動吸収体
44 第1の支持杆
45 第2の支持杆


図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11