(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】
(24)【登録日】2021-12-23
(45)【発行日】2022-01-18
(54)【発明の名称】木造建築物の補強構造及び補強方法
(51)【国際特許分類】
E04G 23/02 20060101AFI20220111BHJP
E04H 9/02 20060101ALI20220111BHJP
E04B 1/26 20060101ALI20220111BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20220111BHJP
F16F 7/00 20060101ALI20220111BHJP
F16F 15/04 20060101ALI20220111BHJP
【ＦＩ】
E04G23/02 F
E04H9/02 321F
E04H9/02 311
E04B1/26 F
E04B1/58 D
F16F7/00 F
F16F15/04 A
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2017244196
(22)【出願日】2017-12-20
(65)【公開番号】P2019108776
(43)【公開日】2019-07-04
【審査請求日】2020-09-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000219602
【氏名又は名称】住友理工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(72)【発明者】
【氏名】川畑 陽輔
(72)【発明者】
【氏名】小野 将臣
(72)【発明者】
【氏名】高田 友和
(72)【発明者】
【氏名】安達 大悟
【審査官】河内 悠
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１１７５３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３１６７２１０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１６－０８９４２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００３／０００９９６４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｇ ２３／０２
Ｅ０４Ｈ ９／０２
Ｅ０４Ｂ １／２６
Ｅ０４Ｂ １／５８
Ｆ１６Ｆ ７／００
Ｆ１６Ｆ １５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、前記柱の下側で水平に配設される下横架材と、前記上横架材よりも下方に位置する天井材と、前記下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、前記柱と前記上横架材と前記下横架材とで構成されるフレームを補強する構造であって、前記フレーム内で前記上横架材の下面と前記一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、
前記上補強材の下端に当接した状態で前記一対の柱間に架設される上側支持材と、
前記下横架材よりも上方で前記一対の柱間に配設される下側支持材と、
前記上側支持材と前記下側支持材とにそれぞれ当接した状態で前記上側支持材と前記下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
前記上補強材は、直線状の本体部と、前記本体部の長手方向両端から前記本体部の同じ面側へ斜めに折曲される取付部とからなり、前記上横架材の下面と前記柱の内側面とに前記取付部がそれぞれ連結されて前記上横架材と前記柱との間へ斜めに配設され、
前記主補強体は、前記上側支持材と前記下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする木造建築物の補強構造。
【請求項2】
前記上補強材は、前記フレームの正面視で左右対称に一対設けられることを特徴とする請求項１に記載の木造建築物の補強構造。
【請求項3】
一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、前記柱の下側で水平に配設される下横架材と、前記上横架材よりも下方に位置する天井材と、前記下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、前記柱と前記上横架材と前記下横架材とで構成されるフレームを補強する構造であって、
前記フレーム内で前記上横架材の下面と前記一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、
前記上補強材の下端に当接した状態で前記一対の柱間に架設される上側支持材と、
前記下横架材よりも上方で前記一対の柱間に配設される下側支持材と、
前記上側支持材と前記下側支持材とにそれぞれ当接した状態で前記上側支持材と前記下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
前記上補強材は、前記上横架材の下面と前記柱の内側面とに両端がそれぞれピンを用いて連結され、長手方向の寸法を調整可能な伸縮部材であり、
前記主補強体は、前記上側支持材と前記下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする木造建築物の補強構造。
【請求項4】
一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、前記柱の下側で水平に配設される下横架材と、前記上横架材よりも下方に位置する天井材と、前記下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、前記柱と前記上横架材と前記下横架材とで構成されるフレームを補強する構造であって、
前記フレーム内で前記上横架材の下面と前記一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、
前記上補強材の下端に当接した状態で前記一対の柱間に架設される上側支持材と、
前記下横架材よりも上方で前記一対の柱間に配設される下側支持材と、
前記上側支持材と前記下側支持材とにそれぞれ当接した状態で前記上側支持材と前記下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
前記上補強材は、前記上横架材と前記一対の柱とで囲まれる空間内に、前記上横架材と前記一対の柱との左右の仕口部を除いて嵌合する正面視凸字状を有し、
前記主補強体は、前記上側支持材と前記下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする木造建築物の補強構造。
【請求項5】
前記下側支持材は、前記下横架材とは当接状態で前記一対の柱間に架設されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の木造建築物の補強構造。
【請求項6】
前記下側支持材は、前記下横架材とは非当接状態で前記一対の柱間に架設されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の木造建築物の補強構造。
【請求項7】
前記下側支持材は、上面が前記床材による床面以上となる高さに配設されることを特徴とする請求項６に記載の木造建築物の補強構造。
【請求項8】
前記下横架材の上面と前記下側支持材の下面とにそれぞれ当接した状態で前記下横架材と前記下側支持材とにそれぞれ連結される下補強材を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の木造建築物の補強構造。
【請求項9】
一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、前記柱の下側で水平に配設される下横架材と、前記上横架材よりも下方に位置する天井材と、前記下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、前記柱と前記上横架材と前記下横架材とで構成されるフレームを補強する方法であって、前記天井材による天井面と前記床材による床面との間で壁材を除去する工程と、
前記フレーム内で前記上横架材の下面と前記一対の柱の内側面とに、少なくとも１つの上補強材をそれぞれ連結する工程と、
前記上補強材の下端に当接した状態で前記一対の柱間に上側支持材を架設する工程と、
前記下横架材よりも上方で前記一対の柱間に下側支持材を配設する工程と、
前記上側支持材と前記下側支持材とにそれぞれ当接した状態で前記上側支持材と前記下側支持材との間に制震ダンパーをブレース状に架設する工程と、
前記天井面と前記床面との間を壁材で塞ぐ工程と、
を実行することを特徴とする木造建築物の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、既存の木造建築物に対して耐震補強や制震補強を施すための補強構造及び補強方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、相次ぐ震災の発生等に伴って防災意識が高まり、木造建築物においても耐震性や制震性を高めた構造とするケースが増加しつつある。特許文献１には、コンクリートの土台の上面に固定される下梁と、下梁より上方に伸びる一対の柱と、柱の上端に架設される上梁と、上梁の下面に固定される上側伝達部材と、下梁の上面に固定される高さ調整用の板材と、板材の上端に固定される下側伝達部材と、上側伝達部材と下側伝達部材との間に連結される油圧ダンパとからなり、壁内に組み込まれる制振装置の発明が開示されている。
しかし、既存の木造建築物に対して耐震性や制震性を付与する補強工事を行う場合、壁面や天井、床を構成する壁材や天井材、床材を剥がして柱や梁、土台等のフレームを露出させる必要があり、補強工事の完了後には改めて壁面や天井、床を張り直すことになるため、工費がかさむ上、工期も長くなる問題があった。
この問題に鑑み、特許文献２には、左右の柱の間に、間柱と、天井板よりも下方で柱と間柱との間に架設される上支持材と、床板よりも上方で柱と間柱との間に架設される下支持材と、柱に沿って固定される柱補強材と、上支持材と間柱と柱補強材と下支持材とで囲まれる空間内に取り付けられる平板等を含む制震部材とからなる制震装置を構成することで、天井や床を剥がすことなく建物のフレーム内に制震装置を取り付け可能とした補強構造の発明が開示されている。
また、特許文献３には、左右の柱の間に、天井高さよりも下方で上部ブラケットを、床面よりも上方で下部ブラケットをそれぞれ柱に沿った固定板を介して架設して、上部ブラケットと下部ブラケットとの間に、上部伝達部材及び下部伝達部材を介して油圧ダンパを支持してなる制震装置を組み込んだ補強構造の発明が開示されている。
しかし、既存の木造建築物に対して耐震性や制震性を付与する補強工事を行う場合、壁面や天井、床を構成する壁材や天井材、床材を剥がして柱や梁、土台等のフレームを露出させる必要があり、補強工事の完了後には改めて壁面や天井、床を張り直すことになるため、工費がかさむ上、工期も長くなる問題があった。
この問題に鑑み、特許文献２には、左右の柱の間に、間柱と、天井板よりも下方で柱と間柱との間に架設される上支持材と、床板よりも上方で柱と間柱との間に架設される下支持材と、柱に沿って固定される柱補強材と、上支持材と間柱と柱補強材と下支持材とで囲まれる空間内に取り付けられる平板等を含む制震部材とからなる制震装置を構成することで、天井や床を剥がすことなく建物のフレーム内に制震装置を取り付け可能とした補強構造の発明が開示されている。
また、特許文献３には、左右の柱の間に、天井高さよりも下方で上部ブラケットを、床面よりも上方で下部ブラケットをそれぞれ柱に沿った固定板を介して架設して、上部ブラケットと下部ブラケットとの間に、上部伝達部材及び下部伝達部材を介して油圧ダンパを支持してなる制震装置を組み込んだ補強構造の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第５１５３４４０号公報
【文献】特開２０１４－２３７９４６号公報
【文献】特許第４０４１７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献２，３の補強構造では、一対の柱の側面に柱補強材や固定板を設けてその内側に上支持材や上部ブラケットを架設し、上支持材や上部ブラケットに制震部材や上部伝達部材を固定する構造となっているため、柱に柱補強材や固定板を取り付ける手間や時間が必要となって工数の増加に繋がる。また、上支持材や上部ブラケットが柱補強材等を介して柱にのみ固定されるため、梁に変位が入力された際の柱の曲げ変形を抑制できず、柱が曲げ破壊を起こしたり、ダンパー等の制震部材へ効率よく変位を入力できなかったりするおそれがある。
【0005】
そこで、本発明は、天井や床を剥がすことなく工数を削減して施工可能とすると共に、柱の曲げ変形を抑制して必要な制震性や耐震性も確保することができる木造建築物の補強構造及び補強方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、柱の下側で水平に配設される下横架材と、上横架材よりも下方に位置する天井材と、下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、柱と上横架材と下横架材とで構成されるフレームを補強する構造であって、
フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、上補強材の下端に当接した状態で一対の柱間に架設される上側支持材と、下横架材よりも上方で一対の柱間に配設される下側支持材と、上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
上補強材は、直線状の本体部と、本体部の長手方向両端から本体部の同じ面側へ斜めに折曲される取付部とからなり、上横架材の下面と柱の内側面とに取付部がそれぞれ連結されて上横架材と柱との間へ斜めに配設され、
主補強体は、上側支持材と下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、上補強材は、フレームの正面視で左右対称に一対設けられることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、柱の下側で水平に配設される下横架材と、上横架材よりも下方に位置する天井材と、下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、柱と上横架材と下横架材とで構成されるフレームを補強する構造であって、
フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、
上補強材の下端に当接した状態で一対の柱間に架設される上側支持材と、
下横架材よりも上方で一対の柱間に配設される下側支持材と、
上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
上補強材は、上横架材の下面と柱の内側面とに両端がそれぞれピンを用いて連結され、長手方向の寸法を調整可能な伸縮部材であり、
主補強体は、上側支持材と下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、柱の下側で水平に配設される下横架材と、上横架材よりも下方に位置する天井材と、下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、柱と上横架材と下横架材とで構成されるフレームを補強する構造であって、
フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、
上補強材の下端に当接した状態で一対の柱間に架設される上側支持材と、
下横架材よりも上方で一対の柱間に配設される下側支持材と、
上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
上補強材は、上横架材と一対の柱とで囲まれる空間内に、上横架材と一対の柱との左右の仕口部を除いて嵌合する正面視凸字状を有し、
主補強体は、上側支持材と下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、下側支持材は、下横架材とは当接状態で一対の柱間に架設されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、下側支持材は、下横架材とは非当接状態で一対の柱間に架設されることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６の構成において、下側支持材は、上面が床材による床面以上となる高さに配設されることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７の構成において、下横架材の上面と下側支持材の下面とにそれぞれ当接した状態で下横架材と下側支持材とにそれぞれ連結される下補強材を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、柱の下側で水平に配設される下横架材と、上横架材よりも下方に位置する天井材と、下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、柱と上横架材と下横架材とで構成されるフレームを補強する方法であって、
天井材による天井面と床材による床面との間で壁材を除去する工程と、フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とに、少なくとも１つの上補強材をそれぞれ連結する工程と、上補強材の下端に当接した状態で一対の柱間に上側支持材を架設する工程と、下横架材よりも上方で一対の柱間に下側支持材を配設する工程と、上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に制震ダンパーをブレース状に架設する工程と、天井面と床面との間を壁材で塞ぐ工程と、を実行することを特徴とする。
フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、上補強材の下端に当接した状態で一対の柱間に架設される上側支持材と、下横架材よりも上方で一対の柱間に配設される下側支持材と、上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
上補強材は、直線状の本体部と、本体部の長手方向両端から本体部の同じ面側へ斜めに折曲される取付部とからなり、上横架材の下面と柱の内側面とに取付部がそれぞれ連結されて上横架材と柱との間へ斜めに配設され、
主補強体は、上側支持材と下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、上補強材は、フレームの正面視で左右対称に一対設けられることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、柱の下側で水平に配設される下横架材と、上横架材よりも下方に位置する天井材と、下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、柱と上横架材と下横架材とで構成されるフレームを補強する構造であって、
フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、
上補強材の下端に当接した状態で一対の柱間に架設される上側支持材と、
下横架材よりも上方で一対の柱間に配設される下側支持材と、
上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
上補強材は、上横架材の下面と柱の内側面とに両端がそれぞれピンを用いて連結され、長手方向の寸法を調整可能な伸縮部材であり、
主補強体は、上側支持材と下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、柱の下側で水平に配設される下横架材と、上横架材よりも下方に位置する天井材と、下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、柱と上横架材と下横架材とで構成されるフレームを補強する構造であって、
フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とにそれぞれ連結される少なくとも１つの上補強材と、
上補強材の下端に当接した状態で一対の柱間に架設される上側支持材と、
下横架材よりも上方で一対の柱間に配設される下側支持材と、
上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に配設される主補強体と、を含んでなり、
上補強材は、上横架材と一対の柱とで囲まれる空間内に、上横架材と一対の柱との左右の仕口部を除いて嵌合する正面視凸字状を有し、
主補強体は、上側支持材と下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、下側支持材は、下横架材とは当接状態で一対の柱間に架設されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、下側支持材は、下横架材とは非当接状態で一対の柱間に架設されることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６の構成において、下側支持材は、上面が床材による床面以上となる高さに配設されることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７の構成において、下横架材の上面と下側支持材の下面とにそれぞれ当接した状態で下横架材と下側支持材とにそれぞれ連結される下補強材を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、一対の柱と、当該柱の上側で水平に配設される上横架材と、柱の下側で水平に配設される下横架材と、上横架材よりも下方に位置する天井材と、下横架材よりも上方に位置する床材とを含む木造建築物において、柱と上横架材と下横架材とで構成されるフレームを補強する方法であって、
天井材による天井面と床材による床面との間で壁材を除去する工程と、フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とに、少なくとも１つの上補強材をそれぞれ連結する工程と、上補強材の下端に当接した状態で一対の柱間に上側支持材を架設する工程と、下横架材よりも上方で一対の柱間に下側支持材を配設する工程と、上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に制震ダンパーをブレース状に架設する工程と、天井面と床面との間を壁材で塞ぐ工程と、を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
請求項１及び３，４，９に記載の発明によれば、フレーム内で上横架材の下面と一対の柱の内側面とに上補強材をそれぞれ連結し、上側支持材と下側支持材とにそれぞれ当接した状態で上側支持材と下側支持材との間に主補強体を配設するので、天井や床を剥がすことなく工数を削減して施工可能となると共に、柱の曲げ変形を抑制して必要な制震性や耐震性も確保することができる。よって、既存の木造建築物に対して簡易に制震補強や耐震補強を施すことが可能となる。
また、主補強体を、上側支持材と下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーとしたことで、フレームに制震性能を簡単に付与することができる。
特に、請求項１に記載の発明によれば、上記効果に加えて、上補強材を、直線状の本体部と、本体部の長手方向両端から本体部の同じ面側へ斜めに折曲される取付部とから形成して、上横架材の下面と柱の内側面とに取付部をそれぞれ連結して上横架材と柱との間へ斜めに配設したことで、天井材の間で開口するフレーム内の狭い隙間でも上補強材を取り付け可能となる。
特に、請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加えて、上補強材を、上横架材の下面と柱の内側面とに両端がそれぞれピンを用いて連結され、長手方向の寸法を調整可能な伸縮部材としたことで、フレームの大きさ等の現場の状況に合わせた上補強材の取り付けが可能となる。
特に、請求項４に記載の発明によれば、上記効果に加えて、上補強材を、上横架材と一対の柱とで囲まれる空間内に、上横架材と一対の柱との左右の仕口部を除いて嵌合する正面視凸字状を有するものとしたことで、フレームの剛性を一層高めることができる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、上補強材を、フレームの正面視で左右対称に一対設けているので、柱の間に間柱があっても容易に施工可能となる。
請求項５に記載の発明によれば、上記効果に加えて、下側支持材を下横架材とは当接状態で一対の柱間に架設したことで、下側支持材の補強に繋がる。
請求項６に記載の発明によれば、上記効果に加えて、下側支持材を下横架材とは非当接状態で一対の柱間に架設したことで、フレーム内への下側支持材の固定が下横架材の上方で容易に行える。
請求項７に記載の発明によれば、上記効果に加えて、下側支持材を、上面が床材による床面以上となる高さに配設したことで、下側支持材の固定と共に主補強体の固定も容易に行える。
請求項８に記載の発明によれば、上記効果に加えて、下横架材の上面と下側支持材の下面とにそれぞれ当接した状態で下横架材と下側支持材とにそれぞれ連結される下補強材を備えることで、フレームの曲げ変形をより効果的に防止可能となる。
また、主補強体を、上側支持材と下側支持材との間でブレース状に架設される制震ダンパーとしたことで、フレームに制震性能を簡単に付与することができる。
特に、請求項１に記載の発明によれば、上記効果に加えて、上補強材を、直線状の本体部と、本体部の長手方向両端から本体部の同じ面側へ斜めに折曲される取付部とから形成して、上横架材の下面と柱の内側面とに取付部をそれぞれ連結して上横架材と柱との間へ斜めに配設したことで、天井材の間で開口するフレーム内の狭い隙間でも上補強材を取り付け可能となる。
特に、請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加えて、上補強材を、上横架材の下面と柱の内側面とに両端がそれぞれピンを用いて連結され、長手方向の寸法を調整可能な伸縮部材としたことで、フレームの大きさ等の現場の状況に合わせた上補強材の取り付けが可能となる。
特に、請求項４に記載の発明によれば、上記効果に加えて、上補強材を、上横架材と一対の柱とで囲まれる空間内に、上横架材と一対の柱との左右の仕口部を除いて嵌合する正面視凸字状を有するものとしたことで、フレームの剛性を一層高めることができる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、上補強材を、フレームの正面視で左右対称に一対設けているので、柱の間に間柱があっても容易に施工可能となる。
請求項５に記載の発明によれば、上記効果に加えて、下側支持材を下横架材とは当接状態で一対の柱間に架設したことで、下側支持材の補強に繋がる。
請求項６に記載の発明によれば、上記効果に加えて、下側支持材を下横架材とは非当接状態で一対の柱間に架設したことで、フレーム内への下側支持材の固定が下横架材の上方で容易に行える。
請求項７に記載の発明によれば、上記効果に加えて、下側支持材を、上面が床材による床面以上となる高さに配設したことで、下側支持材の固定と共に主補強体の固定も容易に行える。
請求項８に記載の発明によれば、上記効果に加えて、下横架材の上面と下側支持材の下面とにそれぞれ当接した状態で下横架材と下側支持材とにそれぞれ連結される下補強材を備えることで、フレームの曲げ変形をより効果的に防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】制震補強を行うフレームの説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が右側面（右側の柱は省略）をそれぞれ示す。
【図2】壁材を部分的に除去したフレームの説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が右側面（右側の柱は省略）をそれぞれ示す。
【図3】上補強材を取り付けたフレームの説明図で、フレームの説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が右側面（右側の柱は省略）をそれぞれ示す。
【図4】（Ａ）は上補強材を取り付けた左側の仕口部の拡大図、（Ｂ）は上補強材の平面図、（Ｃ）は正面図である。
【図5】上側支持材及び下側支持材を取り付けたフレームの説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が右側面（右側の柱は省略）をそれぞれ示す。
【図6】上側支持材及び下側支持材の取付構造を示す説明図で、（Ａ）は平面、（Ｂ）は正面をそれぞれ示す。
【図7】制震ダンパーを設置したフレームの説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が右側面（右側の柱は省略）をそれぞれ示す。
【図8】制震ダンパーを固定したフレームの説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が右側面（右側の柱は省略）をそれぞれ示す。
【図9】壁材の除去部分を再度壁材で塞いだフレームの説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が右側面（右側の柱は省略）をそれぞれ示す。
【図10】（Ａ）は変更例の上補強材を取り付けた左側の仕口部の拡大図、（Ｂ）は上補強材の平面図、（Ｃ）は正面図である。
【図11】（Ａ）は変更例の上補強材を取り付けた左側の仕口部の拡大図、（Ｂ）は上補強材の正面図、（Ｃ）は補強金具の平面図、（Ｄ）は正面図である。
【図12】（Ａ）変更例の上補強材の正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。
【図13】変更例の上側支持材及び下側支持材の取付構造を示す説明図で、（Ａ）は取付前の平面、（Ｂ）は取付後の平面をそれぞれ示す。
【図14】下側支持材の変更例を示すフレームの部分正面図で、（Ａ）は土台に当接させた変更例、（Ｂ）は下補強材を用いた変更例をそれぞれ示す。
【図15】（Ａ）は制震ダンパーに代えて構造用合板を用いたフレームの正面図、（Ｂ）はブレースを用いたフレームの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、壁を構成するフレーム１の説明図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図で、右側の柱は省略している。フレーム１は、上横架材としての梁２と、下横架材としての土台３と、梁２と土台３との間に鉛直方向に架設される一対の柱４，４とを備えてなる。５は、フレーム１の前後を覆う壁材で、点線Ｌ１は、図示しない天井材によって形成される天井面を、点線Ｌ２は、図示しない床材によって形成される床面をそれぞれ示している。
図１は、壁を構成するフレーム１の説明図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図で、右側の柱は省略している。フレーム１は、上横架材としての梁２と、下横架材としての土台３と、梁２と土台３との間に鉛直方向に架設される一対の柱４，４とを備えてなる。５は、フレーム１の前後を覆う壁材で、点線Ｌ１は、図示しない天井材によって形成される天井面を、点線Ｌ２は、図示しない床材によって形成される床面をそれぞれ示している。
【0010】
ここではフレーム１に対して制震補強を施す手順を説明する。
まず図２に示すように、フレーム１の正面側の壁材５において、天井面Ｌ１と床面Ｌ２との間と、左右の柱４，４の間との部分５ａを除去して、フレーム１内を正面側に露出させる。
まず図２に示すように、フレーム１の正面側の壁材５において、天井面Ｌ１と床面Ｌ２との間と、左右の柱４，４の間との部分５ａを除去して、フレーム１内を正面側に露出させる。
【0011】
次に、図３に示すように、天井面Ｌ１のやや下側で梁２と柱４，４との間に上補強材６を取り付ける。この上補強材６は、図４に示すように、帯状の金属板の左右の長手辺をそれぞれ直角に折り返して、長手辺全長に亘って折り返し部７，７を形成すると共に、長手方向の両端を折り返し部７側へ斜めに折り曲げて、直線状の本体部８と、その両端の取付部９，９とを形成した斜め材で、各取付部９の折り曲げ部分に補強リブ１０をそれぞれ固定してなる。但し、本体部は図４に示すような断面コ字状に限らず、断面を湾曲形状にするなど、その形状は問わない。直線状でなくてもよい。
この取付部９の一方を梁２の下面に、他方を柱４の内側面にそれぞれ釘や木ねじ等の固定具１１で固定することで、梁２と柱４との間へ方杖状に取り付けられる。この上補強材６は、下側の取付部９が天井面Ｌ１よりも下方へ突出する位置で左右対称に一対取り付けられる。
この取付部９の一方を梁２の下面に、他方を柱４の内側面にそれぞれ釘や木ねじ等の固定具１１で固定することで、梁２と柱４との間へ方杖状に取り付けられる。この上補強材６は、下側の取付部９が天井面Ｌ１よりも下方へ突出する位置で左右対称に一対取り付けられる。
【0012】
次に、図５に示すように、天井面Ｌ１より下側と、床面Ｌ２より上側とにおいて、柱４，４の間に上側支持材１２と下側支持材１３とをそれぞれ水平に架設する。この架設は、例えば図６に示すように、柱４，４の相対向する内側面に、前後に貫通する切欠き１４をそれぞれ形成し、この切欠き１４，１４に上側支持材１２（下側支持材１３）の両端を嵌合させて、柱４と上側支持材１２（下側支持材１３）とに跨がって図示しない補強金具を取り付ける等することで行われる。
また、このとき上側支持材１２は、上面が左右の上補強材６，６の各取付部９の下端に当接する高さで架設する。下側支持材１３は、全体が床面Ｌ２より上側となる高さで架設してもよいし、上面のみが床面Ｌ２より上側となる高さで架設してもよい。
また、このとき上側支持材１２は、上面が左右の上補強材６，６の各取付部９の下端に当接する高さで架設する。下側支持材１３は、全体が床面Ｌ２より上側となる高さで架設してもよいし、上面のみが床面Ｌ２より上側となる高さで架設してもよい。
【0013】
次に、図７に示すように、左右の柱４，４と上側支持材１２、下側支持材１３とで構成される内フレーム１５内に、主補強体としての制震ダンパー２０を設置する。この制震ダンパー２０は、同軸で重合する外筒２１と内筒２２との間に図示しない粘弾性体を接着させた粘弾性ダンパーで、外筒２１の外側端部と内筒２２の外側端部とにそれぞれ延長線上に固定された延長木材２３，２３を、柱４と上側支持材１２との仕口部と、柱４と下側支持材１３との仕口部との間に配置することで、内フレーム１５内でブレース状に架設される。
次に、図８に示すように、制震ダンパー２０の両延長木材２３，２３を、ブラケット金具２４，２４を用いて各仕口部に固定した後、図９に示すように、天井面Ｌ１と床面Ｌ２との間と、左右の柱４，４との間を再び壁材５ｂで塞げば、制震補強の施工が完了する。
次に、図８に示すように、制震ダンパー２０の両延長木材２３，２３を、ブラケット金具２４，２４を用いて各仕口部に固定した後、図９に示すように、天井面Ｌ１と床面Ｌ２との間と、左右の柱４，４との間を再び壁材５ｂで塞げば、制震補強の施工が完了する。
【0014】
よって、このフレーム１においては、地震等によって水平方向に加振されて左右へ変形すると、内フレーム１５内の制震ダンパー２０に圧縮力と引張力とが交互に入力され、外筒２１と内筒２２との間に接着される粘弾性体を剪断変形させて震動エネルギーを減衰させる。
このとき、フレーム１では、梁２と上側支持材１２との間に上補強材６が設けられているため、柱４，４の曲げ変形が抑制されて曲げ破壊が生じにくくなると共に、制震ダンパー２０への軸方向力が効率よく入力される。
このとき、フレーム１では、梁２と上側支持材１２との間に上補強材６が設けられているため、柱４，４の曲げ変形が抑制されて曲げ破壊が生じにくくなると共に、制震ダンパー２０への軸方向力が効率よく入力される。
【0015】
このように、上記形態の木造建築物の補強構造及び補強方法によれば、フレーム１内で梁２の下面と一対の柱４，４の内側面とにそれぞれ連結される上補強材６，６と、上補強材６，６の下端に当接した状態で一対の柱４，４間に架設される上側支持材１２と、土台３よりも上方で一対の柱４，４間に配設される下側支持材１３と、上側支持材１２と下側支持材１３とにそれぞれ当接した状態で上側支持材１２と下側支持材１３との間に配設される制震ダンパー２０と、を含んでなることで、天井や床を剥がすことなく工数を削減して施工可能となると共に、柱４，４の曲げ変形を抑制して必要な制震性も確保することができる。よって、既存の木造建築物に対して簡易に制震補強を施すことが可能となる。
【0016】
特にここでは、下側支持材１３を、土台３との非当接状態で柱４，４間に架設しているので、フレーム１内への下側支持材１３の固定が土台３の上方で容易に行える。
また、下側支持材１３の上面が床面Ｌ２以上となる高さ（ここでは床面Ｌ２を超えた高さ）となっているので、下側支持材１３の固定と共に制震ダンパー２０の固定も容易に行える。
さらに、上補強材６を、直線状の本体部８と、本体部８の長手方向両端から同一面側へ斜めに折曲される取付部９，９とから形成して、梁２の下面と柱４の内側面とに取付部９，９を連結することで梁２と柱４との間へ斜めに配設する構成としているので、天井材の間で開口するフレーム１内の狭い隙間でも上補強材６を取り付け可能となる。特に上補強材６を、フレーム１の正面視で左右対称に一対設けているので、柱４，４の間に間柱があっても容易に施工可能となる。
そして、主補強体を、上側支持材１２と下側支持材１３との間でブレース状に架設される制震ダンパー２０としているので、フレーム１に制震性能を簡単に付与することができる。
また、下側支持材１３の上面が床面Ｌ２以上となる高さ（ここでは床面Ｌ２を超えた高さ）となっているので、下側支持材１３の固定と共に制震ダンパー２０の固定も容易に行える。
さらに、上補強材６を、直線状の本体部８と、本体部８の長手方向両端から同一面側へ斜めに折曲される取付部９，９とから形成して、梁２の下面と柱４の内側面とに取付部９，９を連結することで梁２と柱４との間へ斜めに配設する構成としているので、天井材の間で開口するフレーム１内の狭い隙間でも上補強材６を取り付け可能となる。特に上補強材６を、フレーム１の正面視で左右対称に一対設けているので、柱４，４の間に間柱があっても容易に施工可能となる。
そして、主補強体を、上側支持材１２と下側支持材１３との間でブレース状に架設される制震ダンパー２０としているので、フレーム１に制震性能を簡単に付与することができる。
【0017】
なお、上補強材は、間柱がなければ一対の斜め材の上端側の取付部同士を一体にして正面視台形状の一部材として設けてもよいし、互いにたすき掛けしてブレース状に架設してもよい。
また、図１０に示す上補強材６Ａのように、胴部３０の両端に一対の棒材３１，３１を互いに逆ネジで螺合させて全長が伸縮可能なターンバックル構造とすると共に、各棒材３１の端部に、それぞれピン３２，３２によって取付金具３３，３３を軸着して、一方の取付金具３３を梁２の下面に、他方の取付金具３３を柱４の内側面にそれぞれ固定具１１で左右一対で取り付けるようにしてもよい。
このように上補強材６Ａを、梁２の下面と柱４の内側面とに両端がそれぞれ軸着され、長手方向の寸法を調整可能な伸縮部材とすれば、フレーム１の大きさ等の現場の状況に合わせた上補強材６Ａの取り付けが可能となる。
また、図１０に示す上補強材６Ａのように、胴部３０の両端に一対の棒材３１，３１を互いに逆ネジで螺合させて全長が伸縮可能なターンバックル構造とすると共に、各棒材３１の端部に、それぞれピン３２，３２によって取付金具３３，３３を軸着して、一方の取付金具３３を梁２の下面に、他方の取付金具３３を柱４の内側面にそれぞれ固定具１１で左右一対で取り付けるようにしてもよい。
このように上補強材６Ａを、梁２の下面と柱４の内側面とに両端がそれぞれ軸着され、長手方向の寸法を調整可能な伸縮部材とすれば、フレーム１の大きさ等の現場の状況に合わせた上補強材６Ａの取り付けが可能となる。
【0018】
さらに、図１１に示す上補強材６Ｂのように、木材で形成した方杖３５の両端に、フレーム１への取付部３７と、方杖３５の前後両面を挟む挟持部３８，３８とからなる取付金具３６をそれぞれ固定し、上端側の取付金具３６の取付部３７を梁２の下面に、下端側の取付金具３６の取付部３７を柱４の内側面にそれぞれ左右一対で固定するようにしてもよい。
【0019】
加えて、図１２に示す上補強材６Ｃのように、梁２と左右の柱４，４との間に形成される空間に、左右の仕口部を除いて嵌合する正面視凸字状で木製或いは金属製の板部４０と、板部４０の上辺及び左右辺へそれぞれ直交状に固定される帯板４１，４１・・とから形成して、上辺の帯板４１を梁２の下面へ固定具１１で取り付け、左右辺の帯板４１，４１の下部を柱４，４の内側面へそれぞれ固定具１１で取り付けるようにしてもよい。ここで板部４０を左右の仕口部を除いた凸字状としたのは、各仕口部に設けられる補強金具との干渉を避けるためで、補強金具がなければ正面視矩形状としても差し支えない。
このように上補強材６Ｃを、梁２と柱４，４とで囲まれる空間内に嵌合する形状とすれば、フレーム１の剛性を一層高めることができる。
このように上補強材６Ｃを、梁２と柱４，４とで囲まれる空間内に嵌合する形状とすれば、フレーム１の剛性を一層高めることができる。
【0020】
一方、上側支持材や下側支持材の取付構造も、例えば図１３（Ａ）に示すように、左右の柱４，４の内側面の手前側に切欠き１６，１６を形成して、上側支持材１２（下側支持材１３）の両端に、各柱４の切欠き１６に嵌合する凸部１７をそれぞれ形成して、同図（Ｂ）のようにフレーム１の正面側から上側支持材１２（下側支持材１３）を柱４，４間に、両端の凸部１７，１７を切欠き１６，１６に嵌合させて取り付けるようにしてもよい。
【0021】
また、下側支持材の位置も、上記形態のように土台３の上方に非当接状態で架設する他、図１４（Ａ）に示すように、下側支持材１３を土台３の上面に当接する状態で架設してもよい。このように当接状態とすれば下側支持材１３の補強に繋がる。さらに、図１４（Ｂ）に示すように、土台３と非当接状態とした場合でも、土台３と下側支持材１３との間に、両端に取付部４６，４６を折曲形成した帯板状の下補強材４５，４５を左右一対配置して、上端の取付部４６を下側支持材１３に当接する高さで柱４の内側面に、下端の取付部４６を土台３の上面にそれぞれ固定してもよい。勿論下補強材の形態はこれに限らず、上補強材と同様の変更は可能である。
このように土台３の上面と下側支持材１３の下面とにそれぞれ当接した状態で土台３と下側支持材１３とにそれぞれ連結される下補強材４５を設ければ、フレーム１の曲げ変形をより効果的に防止可能となる。
このように土台３の上面と下側支持材１３の下面とにそれぞれ当接した状態で土台３と下側支持材１３とにそれぞれ連結される下補強材４５を設ければ、フレーム１の曲げ変形をより効果的に防止可能となる。
【0022】
そして、上記形態では、主補強体として、粘弾性ダンパーと延長木材とからなる制震ダンパーを採用しているが、これに限らず、複数の鋼板とその間に接着される粘弾性体とからなる積層型として、互い違いに積層される一方の鋼板を柱の中央の内側面に接合し、他方の鋼板を、上側支持材と下側支持材と柱との仕口部から架設される上下のブレースに接合して、Ｋ型の制震ダンパーとする等、適宜変更できる。粘弾性ダンパーでなく油圧ダンパー等も採用できる。
また、制震ダンパーを用いた制震補強に限らず、図１５（Ａ）に示すように、内フレーム１５のフレーム面に構造用合板５０を取り付けたり、図１５（Ｂ）に示すように、内フレーム１５内に木製や金属製のブレース５１を架設したりして耐震補強を行うことも可能である。
また、制震ダンパーを用いた制震補強に限らず、図１５（Ａ）に示すように、内フレーム１５のフレーム面に構造用合板５０を取り付けたり、図１５（Ｂ）に示すように、内フレーム１５内に木製や金属製のブレース５１を架設したりして耐震補強を行うことも可能である。
【符号の説明】
【0023】
１・・フレーム、２・・梁、３・・土台、４・・柱、５・・壁材、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ・・上補強材、８・・本体部、９，３７，４６・・取付部、１１・・固定具、１２・・上側支持材、１３・・下側支持材、１５・・内フレーム、２０・・制震ダンパー、２１・・外筒、２２・・内筒、２３・・延長木材、３０・・胴部、３１・・棒材、３３，３６・・取付金具、３５・・方杖、３８・・挟持部、４０・・板部、４１・・帯板、４５・・下補強材、５０・・構造用合板、５１・・ブレース、Ｌ１・・天井面、Ｌ２・・床面。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】