JP7798959B2 - Earthquake-resistant reinforcement device, earthquake-resistant reinforcement device mounting structure, and earthquake-resistant reinforcement method - Google Patents
Earthquake-resistant reinforcement device, earthquake-resistant reinforcement device mounting structure, and earthquake-resistant reinforcement methodInfo
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Description
本発明は、耐震補強装置、耐震補強装置の取付構造及び耐震補強方法に関する。 The present invention relates to an earthquake-resistant reinforcement device, an earthquake-resistant reinforcement device mounting structure, and an earthquake-resistant reinforcement method.
従来の木造建築において、基礎と、この基礎の上に設けられる土台や柱材等の上部構造部を接合するために、アラミド繊維や炭素繊維などの補強用繊維材料を用いる耐震補強の方法が採用されている。特許文献1では、アラミド繊維や炭素繊維などの補強用繊維材料からなる結合帯を基礎から上部構造部における柱材にかけて設け、上部は金属板で柱材に押さえつけ、下部は補強帯で基礎に押さえつけており、例えば直下型地震における縦揺れに伴う基礎上の上部構造部の位置ずれ、離脱等を未然に防止している。 In conventional wooden buildings, earthquake-resistant reinforcement methods using reinforcing fiber materials such as aramid fiber or carbon fiber are used to join the foundation to the superstructure, such as the base and columns built on top of the foundation. In Patent Document 1, connecting bands made of reinforcing fiber materials such as aramid fiber or carbon fiber are installed from the foundation to the columns of the superstructure, with the upper part pressed down to the columns with metal plates and the lower part pressed down to the foundation with reinforcing bands, preventing the superstructure from shifting or detaching from the foundation due to vertical shaking in, for example, a shallow earthquake.
しかしながら、従来の補強用繊維材料からなる結合帯は、基礎と上部構造部を一体化するためには、これら基礎と上部構造部のいずれにも密着させる必要があり、例えば基礎と上部構造部との間に段差が生じた場合には、補強用繊維材料からなる結合帯を採用しにくい場合があった。
また、基礎と上部構造部のいずれにも密着させるために、補強用繊維材料を帯状に形成するのにもコストがかかるという問題があった。
However, conventional connecting strips made of reinforcing fiber material need to be tightly attached to both the foundation and the upper structure in order to integrate them, and if, for example, a step occurs between the foundation and the upper structure, it can be difficult to use connecting strips made of reinforcing fiber material.
Another problem is that it is costly to form the reinforcing fiber material into a strip shape in order to ensure close contact with both the foundation and the superstructure.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、建物に採用する上での柔軟性や融通性に優れるとともに、低コストで耐震補強を行うことである。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its objective is to provide a method for earthquake reinforcement that is flexible and adaptable for use in buildings, while also being low-cost.
請求項1に記載の発明は、例えば図1~図3,図8,図9に示すように、基礎1と、前記基礎1上に設けられた上部構造部(土台2、柱材5)とを一体化する耐震補強装置40であって、
前記基礎1の側面に固定された下側固定金物41と、
前記上部構造部に固定されて前記下側固定金物41の直上に配置される上側固定金物45と、
前記下側固定金物41と前記上側固定金物45との間に設けられて当該下側固定金物41と上側固定金物45の二点を連結する補強用繊維材料束Fbと、を備えており、
前記補強用繊維材料束Fbは、炭素繊維からなる補強用繊維材料Fmの束が熱可塑性樹脂によって固められたものであり、
前記下側固定金物41は、側方に突出して前記補強用繊維材料束Fbの下側部分が設けられる下側突出部42を有し、
前記上側固定金物45は、前記下側突出部42と同じ方向に突出して前記補強用繊維材料束Fbの上側部分が設けられる上側突出部46を有し、
前記補強用繊維材料束Fbは、下端部が、前記下側固定金物41の前記下側突出部42に巻き付けられて保持され、上端部が、前記上側固定金物45の前記上側突出部46に巻き付けられて保持されており、
前記下側突出部42は、
前記補強用繊維材料束Fbの下端部が巻き付けられた下側プーリ42aと、
前記下側プーリ42aの回転軸部の長さ方向両端部を保持する下側軸保持部42bと、を有しており、
前記上側突出部46は、
前記補強用繊維材料束Fbの上端部が巻き付けられた上側プーリ46aと、
前記上側プーリ46aの回転軸部の長さ方向両端部を保持する上側軸保持部46bと、を有していることを特徴とする。
The invention described in claim 1 is, for example, as shown in Figures 1 to 3, 8, and 9, a seismic reinforcement device 40 that integrates a foundation 1 and an upper structure (base 2, pillars 5) provided on the foundation 1,
A lower fixing hardware 41 fixed to the side surface of the foundation 1;
An upper fixing hardware 45 fixed to the upper structure and disposed directly above the lower fixing hardware 41;
a reinforcing fiber material bundle Fb provided between the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45 to connect two points of the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45;
The reinforcing fiber material bundles Fb are formed by solidifying bundles of reinforcing fiber material Fm made of carbon fibers with a thermoplastic resin,
The lower fixing hardware 41 has a lower protruding portion 42 that protrudes laterally and on which a lower portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided,
The upper fixing hardware 45 has an upper protruding portion 46 that protrudes in the same direction as the lower protruding portion 42 and on which an upper portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided,
The reinforcing fiber material bundle Fb has a lower end portion wound around and held by the lower protrusion 42 of the lower fixing hardware 41, and an upper end portion wound around and held by the upper protrusion 46 of the upper fixing hardware 45 ,
The lower protrusion 42 is
a lower pulley 42a around which the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound;
a lower shaft holding portion 42b that holds both longitudinal ends of the rotary shaft portion of the lower pulley 42a,
The upper protrusion 46 is
an upper pulley 46a around which the upper end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound;
and an upper shaft holder 46b that holds both longitudinal ends of the rotary shaft of the upper pulley 46a .
請求項1に記載の発明によれば、補強用繊維材料束Fbは、下側固定金物41と上側固定金物45との間に設けられて当該下側固定金物41と上側固定金物45の二点を連結しており、補強用繊維材料束Fbの下側部分は、下側固定金物41において側方に突出する下側突出部42に設けられ、補強用繊維材料束の上側部分は、上側固定金物45において下側突出部42と同じ方向に突出する上側突出部46に設けられているので、補強用繊維材料束Fbを基礎1と上部構造部のいずれにも密着させる必要がない。換言すれば、例えば基礎1と上部構造部との間に段差が生じていたとしても、補強用繊維材料束Fbによって、基礎1と上部構造部とを一体化することができる。そのため、段差の有無に関わりなく、建物の基礎1と上部構造部とを一体化して耐震補強を行うことができるので、建物に採用する上での柔軟性や融通性に優れる。
さらに、補強用繊維材料束Fbは、基礎1と上部構造部のいずれにも密着させる必要がないため、帯状に形成する必要もなく、束のまま使用することができる。これにより、低コストで耐震補強を行うことができる。
また、補強用繊維材料束Fbは、炭素繊維からなる補強用繊維材料Fmの一本一本が軽量かつ高強度であり、それらが束ねられることで耐震補強用材料として十分な強度を有するとともに、補強用繊維材料Fmの束が熱可塑性樹脂によって固められることで、不必要に伸縮したり、ほどけたりせずに建物の基礎1と上部構造部とを強固に一体化することができる。
また、補強用繊維材料束Fbは、下端部が、下側固定金物41の下側突出部42に巻き付けられて保持され、上端部が、上側固定金物45の上側突出部46に巻き付けられて保持されているので、シンプルな構造で、かつ補強用繊維材料束Fbの長さを極力抑えながら、補強用繊維材料束Fbによって下側固定金物41と上側固定金物45とを確実に連結することができる。これにより、低コストで耐震補強を行うことができるとともに、耐震補強に係る施工も容易に行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, the reinforcing fiber material bundles Fb are provided between the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45, connecting the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45 at two points . The lower portion of the reinforcing fiber material bundles Fb is provided on the lower protrusion 42 that protrudes laterally from the lower fixing hardware 41, and the upper portion of the reinforcing fiber material bundles Fb is provided on the upper protrusion 46 that protrudes in the same direction as the lower protrusion 42 from the upper fixing hardware 45. This eliminates the need to tightly attach the reinforcing fiber material bundles Fb to either the foundation 1 or the superstructure. In other words, even if there is a step between the foundation 1 and the superstructure, the reinforcing fiber material bundles Fb can integrate the foundation 1 and the superstructure. Therefore, regardless of the presence or absence of a step, the foundation 1 and the superstructure can be integrated to perform seismic reinforcement, providing excellent flexibility and adaptability for use in buildings.
Furthermore, since the reinforcing fiber material bundles Fb do not need to be attached to either the foundation 1 or the superstructure, they do not need to be formed into strips and can be used as bundles, thereby enabling earthquake-resistant reinforcement at low cost.
In addition, the reinforcing fiber material bundles Fb are made of carbon fibers, and each fiber of the reinforcing fiber material Fm is lightweight and strong, and when bundled together, they have sufficient strength to be used as an earthquake-resistant reinforcement material.Furthermore, because the bundles of reinforcing fiber material Fm are solidified with thermoplastic resin, the foundation 1 and upper structure of the building can be firmly integrated without unnecessary stretching or unraveling.
Furthermore, the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound around and held by the lower protrusion 42 of the lower fixing metal 41, and the upper end is wound around and held by the upper protrusion 46 of the upper fixing metal 45, so that the structure is simple and the length of the reinforcing fiber material bundle Fb can be kept as small as possible while the lower fixing metal 41 and the upper fixing metal 45 can be reliably connected by the reinforcing fiber material bundle Fb. This allows for low-cost earthquake-resistant reinforcement and also makes construction related to earthquake-resistant reinforcement easy.
請求項2に記載の発明は、例えば図1~図3,図7~図9に示すように、請求項1に記載の耐震補強装置30,40において、
前記補強用繊維材料束Fbを長さ方向に引っ張ってテンションをかけるためのテンション付与手段(例えばネジ部32b,36b及びナット部32c,36c、プーリ42a,46a)を更に備えることを特徴とする。
The invention described in claim 2 is, for example, as shown in Figs. 1 to 3 and Figs. 7 to 9, in the earthquake-resistant reinforcement device 30, 40 described in claim 1 ,
The reinforcing fiber material bundle Fb is further characterized by being provided with tension applying means (for example, screw portions 32b, 36b, nut portions 32c, 36c, pulleys 42a, 46a) for applying tension by pulling the reinforcing fiber material bundle Fb in the length direction.
請求項2に記載の発明によれば、補強用繊維材料束Fbを長さ方向に引っ張ってテンションをかけるためのテンション付与手段を更に備えるので、テンション付与手段によって補強用繊維材料束Fbにテンションをかけることによって、基礎1と上部構造部との一体性を高めることができ、より強固に耐震補強を行うことができる。 According to the invention described in claim 2 , a tension applying means is further provided for pulling the reinforcing fiber material bundles Fb in the longitudinal direction to apply tension.By applying tension to the reinforcing fiber material bundles Fb using the tension applying means, the unity between the foundation 1 and the upper structure can be enhanced, and more robust earthquake-resistant reinforcement can be achieved.
請求項3に記載の発明は、例えば図1,図2,図8,図9に示すように、基礎1と、前記基礎1上に設けられた上部構造部(土台2、柱材5)とを一体化する耐震補強装置40が、前記基礎1と前記上部構造部とを含む建物の躯体に取り付けられた耐震補強装置40の取付構造であって、
前記耐震補強装置40は、
前記基礎1の側面に固定された下側固定金物41と、
前記上部構造部に固定された上側固定金物45と、
前記下側固定金物41と前記上側固定金物45との間に設けられて当該下側固定金物41と上側固定金物45とを連結する補強用繊維材料束Fbと、を備えており、
前記補強用繊維材料束Fbは、炭素繊維からなる補強用繊維材料Fmの束が熱可塑性樹脂によって固められたものであり、
前記下側固定金物41は、側方に突出して前記補強用繊維材料束Fbの下側部分が設けられる下側突出部42を有し、
前記上側固定金物45は、前記下側突出部42と同じ方向に突出して前記補強用繊維材料束Fbの上側部分が設けられる上側突出部46を有し、
前記補強用繊維材料束Fbは、下端部が、前記下側固定金物41の前記下側突出部42に巻き付けられて保持され、上端部が、前記上側固定金物45の前記上側突出部46に巻き付けられて保持されており、
前記上部構造部は、前記基礎1上に設けられた土台2と、前記土台2上に設けられた柱材5と、を備えており、
前記柱材5の下端部には、側面が前記柱材5の側面に対して面一とされ、かつ、前記柱材5の下端部における幅寸法を長くする寸法調整材(添え木6)が一体的に固定されており、
前記下側固定金物41は、前記基礎1の側面に固定されており、
前記上側固定金物45は、前記土台2と、前記柱材5の下端部に一体的に固定された前記寸法調整材とに跨って固定されていることを特徴とする。
The invention described in claim 3 is a mounting structure for a seismic reinforcement device 40, which integrates a foundation 1 and an upper structure (base 2, pillars 5) provided on the foundation 1, and is mounted on a skeleton of a building including the foundation 1 and the upper structure, as shown in, for example, Figures 1, 2, 8, and 9,
The earthquake-resistant reinforcement device 40 is
A lower fixing hardware 41 fixed to the side surface of the foundation 1;
An upper fixing hardware 45 fixed to the upper structure portion;
and a reinforcing fiber material bundle Fb provided between the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45 to connect the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45,
The reinforcing fiber material bundles Fb are formed by solidifying bundles of reinforcing fiber material Fm made of carbon fibers with a thermoplastic resin,
The lower fixing hardware 41 has a lower protruding portion 42 that protrudes laterally and on which a lower portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided,
The upper fixing hardware 45 has an upper protruding portion 46 that protrudes in the same direction as the lower protruding portion 42 and on which an upper portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided,
The reinforcing fiber material bundle Fb has a lower end portion wound around and held by the lower protrusion 42 of the lower fixing hardware 41, and an upper end portion wound around and held by the upper protrusion 46 of the upper fixing hardware 45,
The upper structure includes a base 2 provided on the foundation 1 and a column member 5 provided on the base 2,
A dimension adjusting member (splint 6) is integrally fixed to the lower end of the pillar 5, the side surface of which is flush with the side surface of the pillar 5 and which extends the width dimension at the lower end of the pillar 5;
The lower fixing hardware 41 is fixed to the side surface of the foundation 1,
The upper fixing hardware 45 is characterized in that it is fixed across the base 2 and the dimension adjustment material that is integrally fixed to the lower end of the pillar material 5.
請求項3に記載の発明によれば、補強用繊維材料束Fbは、下側固定金物41と上側固定金物45との間に設けられて当該下側固定金物41と上側固定金物45の二点を連結しており、補強用繊維材料束Fbの下側部分は、下側固定金物41において側方に突出する下側突出部42に設けられ、補強用繊維材料束の上側部分は、上側固定金物45において下側突出部42と同じ方向に突出する上側突出部46に設けられているので、補強用繊維材料束Fbを基礎1と上部構造部のいずれにも密着させる必要がない。換言すれば、例えば基礎1と上部構造部との間に段差が生じていたとしても、補強用繊維材料束Fbによって、基礎1と上部構造部とを一体化することができる。そのため、段差の有無に関わりなく、建物の基礎1と上部構造部とを一体化して耐震補強を行うことができるので、建物に採用する上での柔軟性や融通性に優れる。
さらに、補強用繊維材料束Fbは、基礎1と上部構造部のいずれにも密着させる必要がないため、帯状に形成する必要もなく、束のまま使用することができる。これにより、低コストで耐震補強を行うことができる。
また、補強用繊維材料束Fbは、炭素繊維からなる補強用繊維材料Fmの一本一本が軽量かつ高強度であり、それらが束ねられることで耐震補強用材料として十分な強度を有するとともに、補強用繊維材料Fmの束が熱可塑性樹脂によって固められることで、不必要に伸縮したり、ほどけたりせずに建物の基礎1と上部構造部とを強固に一体化することができる。
また、補強用繊維材料束Fbは、下端部が、下側固定金物41の下側突出部42に巻き付けられて保持され、上端部が、上側固定金物45の上側突出部46に巻き付けられて保持されているので、シンプルな構造で、かつ補強用繊維材料束Fbの長さを極力抑えながら、補強用繊維材料束Fbによって下側固定金物41と上側固定金物45とを確実に連結することができる。これにより、低コストで耐震補強を行うことができるとともに、耐震補強に係る施工も容易に行うことができる。
また、例えば柱材5と他の部材とが干渉し合うなどして、上側固定金物45を柱材5に固定しにくくなるような構造上の制約が生じたとしても、柱材5の下端部には、側面が柱材5の側面に対して面一とされ、かつ、柱材5の下端部における幅寸法を長くする寸法調整材(添え木6)が一体的に固定されており、上側固定金物45は、土台2と、柱材5の下端部に一体的に固定された寸法調整材とに跨って固定されているので、構造上の制約に妨げられることなく、上側固定金物45を柱材5に固定することができ、ひいては、耐震補強装置40を建物の躯体に対して確実かつ強固に取り付けることができる。
According to the third aspect of the present invention, the reinforcing fiber material bundles Fb are provided between the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45, connecting the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45 at two points. The lower portion of the reinforcing fiber material bundles Fb is provided on the lower protrusion 42 that protrudes laterally from the lower fixing hardware 41, and the upper portion of the reinforcing fiber material bundles Fb is provided on the upper protrusion 46 that protrudes in the same direction as the lower protrusion 42 from the upper fixing hardware 45. This eliminates the need to tightly attach the reinforcing fiber material bundles Fb to either the foundation 1 or the superstructure. In other words, even if there is a step between the foundation 1 and the superstructure, the reinforcing fiber material bundles Fb can integrate the foundation 1 and the superstructure. Therefore, regardless of the presence or absence of a step, the foundation 1 and the superstructure can be integrated to perform seismic reinforcement, providing excellent flexibility and adaptability when used in buildings.
Furthermore, since the reinforcing fiber material bundles Fb do not need to be attached to either the foundation 1 or the superstructure, they do not need to be formed into strips and can be used as bundles, thereby enabling earthquake-resistant reinforcement at low cost.
In addition, the reinforcing fiber material bundles Fb are made of carbon fibers, and each fiber of the reinforcing fiber material Fm is lightweight and strong, and when bundled together, they have sufficient strength to be used as an earthquake-resistant reinforcement material.Furthermore, because the bundles of reinforcing fiber material Fm are solidified with thermoplastic resin, the foundation 1 and upper structure of the building can be firmly integrated without unnecessary stretching or unraveling.
Furthermore, the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound around and held by the lower protrusion 42 of the lower fixing metal 41, and the upper end is wound around and held by the upper protrusion 46 of the upper fixing metal 45, so that the structure is simple and the length of the reinforcing fiber material bundle Fb can be kept as small as possible while the lower fixing metal 41 and the upper fixing metal 45 can be reliably connected by the reinforcing fiber material bundle Fb. This allows for low-cost earthquake-resistant reinforcement and also makes construction related to earthquake-resistant reinforcement easy.
Furthermore, even if structural constraints arise that make it difficult to fix the upper fixing hardware 45 to the pillar 5, for example, due to interference between the pillar 5 and other components, a dimension adjustment material (splint 6) is fixed integrally to the lower end of the pillar 5, whose side is flush with the side of the pillar 5 and which increases the width dimension at the lower end of the pillar 5, and the upper fixing hardware 45 is fixed across the base 2 and the dimension adjustment material fixed integrally to the lower end of the pillar 5, so that the upper fixing hardware 45 can be fixed to the pillar 5 without being hindered by structural constraints, and ultimately the earthquake-resistant reinforcement device 40 can be attached securely and firmly to the building's frame.
請求項4に記載の発明は、例えば図1~図3,図8,図9に示すように、請求項1に記載の耐震補強装置40によって、前記基礎1と前記上部構造部とを一体化する耐震補強方法であって、
前記補強用繊維材料Fmの束を、前記下側固定金物41の前記下側突出部42と、前記上側固定金物45の前記上側突出部46との間に架け渡した後に前記熱可塑性樹脂によって固めて前記補強用繊維材料束Fbにすることを特徴とする。
The invention described in claim 4 is a seismic reinforcement method for integrating the foundation 1 and the upper structure by using the seismic reinforcement device 40 described in claim 1 , as shown in, for example, FIGS. 1 to 3, 8, and 9,
The bundle of reinforcing fiber material Fm is laid between the lower protrusion 42 of the lower fixing hardware 41 and the upper protrusion 46 of the upper fixing hardware 45, and then solidified with the thermoplastic resin to form the bundle of reinforcing fiber material Fb.
請求項5に記載の発明は、例えば図1~図3,図8,図9に示すように、請求項2に記載の耐震補強装置40によって、前記基礎1と前記上部構造部とを一体化する耐震補強方法であって、
前記補強用繊維材料Fmの束を、前記下側固定金物41の前記下側突出部42と、前記上側固定金物45の前記上側突出部46との間に架け渡した後に前記熱可塑性樹脂によって固めて前記補強用繊維材料束Fbにし、
前記熱可塑性樹脂の硬化後に、前記テンション付与手段によって、前記補強用繊維材料束Fbを長さ方向に引っ張ってテンションをかけることを特徴とする。
The invention described in claim 5 is a seismic reinforcement method for integrating the foundation 1 and the upper structure by using the seismic reinforcement device 40 described in claim 2 , as shown in, for example, Figures 1 to 3, 8, and 9,
The bundle of reinforcing fiber material Fm is laid between the lower protrusion 42 of the lower fixing hardware 41 and the upper protrusion 46 of the upper fixing hardware 45, and then solidified with the thermoplastic resin to form the reinforcing fiber material bundle Fb;
After the thermoplastic resin has hardened, the reinforcing fiber material bundles Fb are tensioned by being pulled in the length direction by the tension applying means.
本発明によれば、建物に採用する上での柔軟性や融通性に優れるとともに、低コストで耐震補強を行うことができる。 This invention offers excellent flexibility and versatility when applied to buildings, and allows for low-cost seismic reinforcement.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, while the embodiments described below are subject to various limitations that are technically preferable for implementing the present invention, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
各図において符号1は、木造建物の基礎を示す。図示されている部分は、べた基礎や布基礎等の基礎1における立ち上がり部分であり、内部には、強度を保つために必要な鉄筋が埋設されている。 In each diagram, the reference numeral 1 indicates the foundation of a wooden building. The part shown is the rising part of the foundation 1, such as a slab foundation or a strip foundation, and reinforcing bars are buried inside to maintain strength.
基礎1の上には、複数の土台2が設けられている。図1,図2に示す複数の土台2のうち一本の土台2は、基礎1から図示しない他の基礎まで架け渡されるように長尺に形成されている。
また、複数の土台2の側面には、複数の大引3が固定されている。これら複数の大引3は、上記の長尺に形成された土台2と同じ方向に長尺に形成されている。
さらに、長尺に形成された上記の土台2及び複数の大引3の上面には、複数の根太4が直交して配置されている。
そして、図示はしないが、これら複数の根太4の上面には、床下地材と床仕上げ材とが積層されて設けられ、建物の床組みが構成される。
A plurality of bases 2 are provided on the foundation 1. One of the bases 2 shown in Figures 1 and 2 is formed long so as to span from the foundation 1 to another foundation (not shown).
Additionally, a plurality of joists 3 are fixed to the side surfaces of the plurality of bases 2. These plurality of joists 3 are formed long in the same direction as the above-mentioned bases 2 which are formed long.
Furthermore, a plurality of joists 4 are arranged perpendicular to the upper surfaces of the long base 2 and the plurality of joists 3.
Although not shown, floor underlayment and floor finishing materials are layered on the upper surfaces of these joists 4 to form the floor structure of the building.
複数の土台2の上には、複数の柱材5が立設されている。複数の柱材5には、通し柱材や管柱材が適宜含まれている。
隣り合う複数の柱材5間には、斜めに配置される筋交い7が適宜架け渡されて設けられている。
そして、図示はしないが、複数の柱材5の屋外側には、外壁下地材、透湿防水シート、外装材等が設けられ、屋内側には、内壁下地材、内装仕上げ材等が設けられ、建物の壁が構成される。なお、壁の内部には断熱材が充填される。
A plurality of pillars 5 are erected on the plurality of bases 2. The plurality of pillars 5 may include through pillars and tubular pillars as appropriate.
Between adjacent columns 5, diagonally arranged braces 7 are appropriately provided.
Although not shown, the exterior walls of the building are made up of exterior wall base materials, moisture-permeable waterproof sheets, exterior materials, etc., provided on the exterior sides of the pillars 5, and interior wall base materials, interior finishing materials, etc., provided on the interior sides. The interior of the walls is filled with heat insulating material.
以上のように構成された建物の躯体構造には、建物の耐震性能を向上させるために、基礎1と、土台2上に設けられた柱材5とを一体化する耐震補強装置10~40が採用される。
ところで、従来、木造建築の基礎と、この基礎の上に設けられる上部構造部(例えば柱材)との接合部分にはホールダウン金物が取り付けられ、地震等によって離脱破壊されるのを防いでいた。ところが、平成12年(2000年)以前の木造建築の多くは、このホールダウン金物が取り付けられていないか、又は耐震性能を保持する上で必要な数のホールダウン金物が確保されていないことから、当該木造建築の耐震改修が強く推奨されている。
そのため、耐震補強装置10~40は、建物の改修時に好適に採用されるものではあるが、これに限られるものではなく、建物の新築時に採用してもよい。
In order to improve the earthquake resistance performance of the building's main structure configured as described above, earthquake-resistant reinforcement devices 10 to 40 are used to integrate the foundation 1 with the pillar material 5 installed on the base 2.
Conventionally, hold-down hardware has been attached to the joints between the foundation of a wooden building and the superstructure (for example, pillars) that are built on this foundation to prevent separation and destruction due to earthquakes, etc. However, many wooden buildings built before 2000 either do not have these hold-down hardware attached or do not have the necessary number of hold-down hardware to maintain earthquake resistance, so earthquake retrofitting of these wooden buildings is strongly recommended.
Therefore, although the earthquake-resistant reinforcement devices 10 to 40 are preferably used when renovating a building, the present invention is not limited to this and they may also be used when constructing a new building.
耐震補強装置10~40は、基礎1と柱材5に対して固定される。一方、基礎1と柱材5の直線上に大引3が設けられるようになっている。そのため、耐震補強装置10~40と大引3とが干渉し合い、耐震補強装置10~40を柱材5に固定しにくくなるような構造上の制約が生じる場合がある。 The seismic reinforcement devices 10-40 are fixed to the foundation 1 and the pillars 5. Meanwhile, the joists 3 are installed in a straight line between the foundation 1 and the pillars 5. As a result, the seismic reinforcement devices 10-40 and the joists 3 may interfere with each other, creating structural constraints that make it difficult to fix the seismic reinforcement devices 10-40 to the pillars 5.
そこで、複数の柱材5における下端部には、耐震補強装置10~40を取り付けるための添え木6が一体的に固定されている。添え木6は、角材からなり、柱材の下端部における幅寸法(土台2の長さ方向に沿う方向)を長くする寸法調整材として機能する。
なお、添え木6は、柱材5に対して、ビスや接着剤又はそれらの併用によって固定されるか、若しくは他の方法によって適宜固定されている。
Therefore, splints 6 for attaching the earthquake-resistant reinforcement devices 10 to 40 are fixed integrally to the lower ends of the pillars 5. The splints 6 are made of square timber and function as dimension-adjusting members that lengthen the width of the lower ends of the pillars (in the direction along the length of the base 2).
The splint 6 is fixed to the post 5 by screws, adhesive, or a combination of these, or by any other suitable method.
また、添え木6は、少なくとも、屋内側面が柱材5の側面に対して面一とされている。ただし、これに限られるものではなく、屋外側面及び屋内側面のそれぞれが、柱材5の側面に対して面一とされてもよい。
さらに、筋交い7と添え木6が干渉し合う場合は、添え木6の屋外側面に切欠部6aを形成して、筋交い7と添え木6との干渉を避けるようにする。
Furthermore, at least the indoor side surface of the splint 6 is flush with the side surface of the pillar material 5. However, this is not limited to this, and both the outdoor side surface and the indoor side surface may be flush with the side surface of the pillar material 5.
Furthermore, if the brace 7 and the splint 6 interfere with each other, a notch 6a is formed on the exterior side of the splint 6 to prevent interference between the brace 7 and the splint 6.
耐震補強装置10~40は、基礎1の側面に固定された下側固定金物11~41と、土台2と柱材5(添え木6)とに跨って固定された上側固定金物15~45と、下側固定金物11~41と上側固定金物15~45との間に設けられて当該下側固定金物11~41と上側固定金物15~45とを連結する補強用繊維材料束Fbと、を備えるものである。
また、下側固定金物11~41は、側方に突出して補強用繊維材料束Fbの下側部分が設けられる下側突出部12~42を有する。
さらに、上側固定金物15~45は、下側突出部12~42と同じ方向に突出して補強用繊維材料束Fbの上側部分が設けられる上側突出部16~46を有する。
The earthquake-resistant reinforcement devices 10 to 40 comprise lower fixed metal fittings 11 to 41 fixed to the side of the foundation 1, upper fixed metal fittings 15 to 45 fixed across the base 2 and the column material 5 (splint 6), and reinforcing fiber material bundles Fb arranged between the lower fixed metal fittings 11 to 41 and the upper fixed metal fittings 15 to 45 and connecting the lower fixed metal fittings 11 to 41 and the upper fixed metal fittings 15 to 45.
The lower fixing hardware 11 to 41 also has lower protruding portions 12 to 42 that protrude laterally and on which the lower portions of the reinforcing fiber material bundles Fb are provided.
Furthermore, the upper fixing hardware 15 to 45 has upper protrusions 16 to 46 that protrude in the same direction as the lower protrusions 12 to 42 and on which the upper portions of the reinforcing fiber material bundles Fb are provided.
補強用繊維材料束Fbは、補強用繊維材料Fmとして、例えばポリアクリロニトリル(PAN:Polyacrylonitrile)からなる炭素繊維を用いている。ただし、これに限られるものではなく、ピッチ(PITCH)を使った炭素繊維を用いてもよいし、アラミド繊維(分子骨格が芳香族(ベンゼン環)からなるポリアミド繊維)を用いてもよく、可能な範囲で、種々の補強用繊維材料Fmを併用してもよい。
そして、図3(a)に示すように、補強用繊維材料Fmの束が熱可塑性樹脂によって固められている。熱可塑性樹脂によって固めるタイミングは、補強用繊維材料Fmの束にテンションがかけられる前と、テンションがかけられた後のいずれかであるか、その選択は、後述する耐震補強装置10~40の構造ごとに異なる。
なお、本実施形態における補強用繊維材料束Fbは、図3(a)に示すように、多数の補強用繊維材料Fmを、ただ単純に束にしたものである。すなわち、ロープのように特殊な捻りを加えたものでもなく、図3(b)に示すように織り込まれたものでもない。要するに、補強用繊維材料束Fbは、単純に束にしたものであって、例えば編んだり、織ったりする工程を経ずに作製されるものである。そのため、作製コストを極めて低く抑えることが可能となっている。
The reinforcing fiber material bundles Fb use, as the reinforcing fiber material Fm, for example, carbon fiber made of polyacrylonitrile (PAN), but are not limited to this, and may also use carbon fiber using pitch, or aramid fiber (a polyamide fiber whose molecular skeleton is made of aromatic (benzene ring)), or may use various reinforcing fiber materials Fm in combination within the scope of possibility.
3A, the bundles of reinforcing fiber material Fm are hardened with thermoplastic resin. The timing of hardening with thermoplastic resin is either before or after tension is applied to the bundles of reinforcing fiber material Fm, and the selection of the timing differs depending on the structure of the seismic reinforcement devices 10 to 40 described below.
The reinforcing fiber material bundle Fb in this embodiment is simply a bundle of a large number of reinforcing fiber materials Fm, as shown in Fig. 3(a). That is, it is not a specially twisted bundle like a rope, nor is it woven as shown in Fig. 3(b). In short, the reinforcing fiber material bundle Fb is simply a bundle, and is produced without undergoing, for example, a braiding or weaving process. This makes it possible to keep production costs extremely low.
そして、本実施形態における耐震補強装置10~40には、補強用繊維材料束Fbによる、下側固定金物11~41と上側固定金物15~45との連結態様が異なる第一耐震補強装置10と、第二耐震補強装置20と、第三耐震補強装置30と、第四耐震補強装置40と、が含まれている。
第一耐震補強装置10、第二耐震補強装置20、第三耐震補強装置30、第四耐震補強装置40は、図1,図2に示すように、一つの建物に対して併用されてもよいし、種類ごとに建物に採用されてもよい。
The earthquake-resistant reinforcement devices 10 to 40 in this embodiment include a first earthquake-resistant reinforcement device 10, a second earthquake-resistant reinforcement device 20, a third earthquake-resistant reinforcement device 30, and a fourth earthquake-resistant reinforcement device 40, which have different connection modes between the lower fixed hardware 11 to 41 and the upper fixed hardware 15 to 45 using reinforcing fiber material bundles Fb.
The first earthquake-resistant reinforcement device 10, the second earthquake-resistant reinforcement device 20, the third earthquake-resistant reinforcement device 30, and the fourth earthquake-resistant reinforcement device 40 may be used in combination for one building, as shown in Figures 1 and 2, or each type may be adopted for a building.
以下、第一耐震補強装置10と、第二耐震補強装置20と、第三耐震補強装置30と、第四耐震補強装置40の詳細な構成について説明する。
なお、各耐震補強装置10~40の説明において、共通の要素については共通の符号を付し、適宜、説明を省略又は簡略する。
The detailed configurations of the first earthquake-resistant reinforcement device 10, the second earthquake-resistant reinforcement device 20, the third earthquake-resistant reinforcement device 30, and the fourth earthquake-resistant reinforcement device 40 will be described below.
In the description of each of the earthquake-resistant reinforcement devices 10 to 40, common elements will be given common symbols, and descriptions will be omitted or simplified as appropriate.
〔第一耐震補強装置について〕
本実施形態における第一耐震補強装置10は、図4に示すように、下側突出部12を有する下側固定金物11と、上側突出部16を有する上側固定金物15と、補強用繊維材料束Fbと、を備える。
[Regarding the first earthquake-resistant reinforcement device]
As shown in Figure 4, the first earthquake-resistant reinforcement device 10 in this embodiment comprises a lower fixing hardware 11 having a lower protrusion 12, an upper fixing hardware 15 having an upper protrusion 16, and a reinforcing fiber material bundle Fb.
下側固定金物11は、基礎1(立ち上がり部分)の内側面に打ち込まれて屋内側(屋外とは反対方向)に突出するアンカーボルトである。なお、本実施形態においては、あと施工アンカー(例えばケミカルアンカー(登録商標))が用いられているが、新築時には、埋設アンカーを採用してもよい。アンカーボルトを、基礎1内部の鉄筋と接触させてもよい。 The lower fixing hardware 11 is an anchor bolt that is driven into the inner surface of the foundation 1 (rising portion) and protrudes toward the indoor side (the opposite direction from the outdoors). In this embodiment, a post-installed anchor (e.g., Chemical Anchor (registered trademark)) is used, but buried anchors may also be used for new construction. The anchor bolt may also come into contact with rebar inside the foundation 1.
アンカーボルトである下側固定金物11のうち基礎1の側面よりも突出した部分が、補強用繊維材料束Fbの下側部分が設けられる下側突出部12とされている。
下側突出部12における突出方向先端部には、ナット13が二重に設けられており(緩み止めのためのダブルナット)、補強用繊維材料束Fbが外れないようになっている。なお、ナット13は溶接して用いてもよい。若しくは、下側固定金物11として異形棒鋼を用い、突出方向先端部に拡径部を設けてもよい。
なお、ナット13は、必要に応じて設けられるものとする。換言すれば、ナット13は設けられなくてもよい。
The portion of the lower fixing hardware 11, which is an anchor bolt, that protrudes beyond the side surface of the foundation 1 serves as a lower protruding portion 12 on which the lower portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided.
A double nut 13 (double nut for preventing loosening) is provided at the tip of the lower protruding portion 12 in the protruding direction to prevent the reinforcing fiber material bundle Fb from coming off. The nuts 13 may be welded. Alternatively, a deformed steel bar may be used as the lower fixing hardware 11, and an enlarged diameter portion may be provided at the tip of the protruding direction.
The nut 13 is provided as needed. In other words, the nut 13 does not have to be provided.
上側固定金物15は、土台2と柱材5(添え木6)とに跨って固定される矩形状の鉄板を本体部(以下、本体鉄板部)とする金物である。
上側固定金物15の本体鉄板部における下端部には、下側突出部12と同じ方向に突出し、補強用繊維材料束Fbの上側部分が設けられる上側突出部16が設けられている。この上側突出部16は、頭部が本体鉄板部に溶接若しくはタップ加工された本体鉄板部に挿入されたボルトによって構成されており、上側突出部16における突出方向先端部には、補強用繊維材料束Fbが外れないようにするためのナット17が設けられている。なお、このナット17も、上記のナット13と同様に二重に設けてもよいし、設けられていなくてもよい。若しくは、上側突出部16として設けられるボルトの頭部でもよい。
The upper fixed hardware 15 is a hardware whose main body (hereinafter referred to as the main iron plate part) is a rectangular iron plate that is fixed across the base 2 and the pillar material 5 (splint 6).
An upper protrusion 16 is provided at the lower end of the main steel plate portion of the upper fixing hardware 15, protruding in the same direction as the lower protrusion 12 and on which the upper portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided. This upper protrusion 16 is formed by a bolt inserted into the main steel plate portion, with the head welded or tapped into the main steel plate portion, and a nut 17 is provided at the tip of the upper protrusion 16 in the protruding direction to prevent the reinforcing fiber material bundle Fb from coming off. Note that this nut 17 may also be provided in double, as with the above-mentioned nut 13, or it may not be provided at all. Alternatively, it may be the head of a bolt provided as the upper protrusion 16.
上側固定金物15の本体鉄板部には、上側突出部16よりも上方の位置に、複数の貫通孔15aが形成されている。複数の貫通孔15aは、上側固定金物15の本体鉄板部を、添え木6の屋内側面に固定するための固定ボルトBが通される。本実施形態における固定ボルトBとしては、スクリューボルトが用いられている。
すなわち、上側固定金物15の本体鉄板部は、固定ボルトBによって添え木6に固定されている。固定ボルトBがねじ込まれる位置は、本実施形態においては、柱材5(添え木6)のみとするが、土台2と柱材5との境目や、土台2にも固定ボルトBがねじ込まれるようにしてもよいし、固定ボルトB以外の固定手段によって本体鉄板部が土台2に固定されてもよい。固定ボルトB以外の固定手段としては、例えばビスや接着剤などが挙げられ、ビスを用いる場合は、本体鉄板部にビス用の貫通孔を形成する。
A plurality of through holes 15a are formed in the main steel plate portion of the upper fixing hardware 15 at a position above the upper protrusion 16. Fixing bolts B for fixing the main steel plate portion of the upper fixing hardware 15 to the indoor side surface of the splint 6 are passed through the plurality of through holes 15a. Screw bolts are used as the fixing bolts B in this embodiment.
That is, the main steel plate portion of the upper fixing hardware 15 is fixed to the splint 6 by the fixing bolt B. In this embodiment, the fixing bolt B is screwed into only the pillar 5 (splint 6), but the fixing bolt B may also be screwed into the boundary between the base 2 and the pillar 5 or into the base 2, or the main steel plate portion may be fixed to the base 2 by fixing means other than the fixing bolt B. Fixing means other than the fixing bolt B include, for example, screws and adhesives, and when screws are used, through holes for the screws are formed in the main steel plate portion.
補強用繊維材料束Fbは、図4,図5に示すように、下側固定金物11の下側突出部12と、上側固定金物15の上側突出部16との間に巻き巡らせられている。
より詳細に説明すると、熱可塑性樹脂によって固められる前の補強用繊維材料Fmの束が、下側固定金物11の下側突出部12のうちナット13よりも基礎1側の部分と、上側固定金物15の上側突出部16のうちナット17よりも土台2側の部分に巻き巡らせられている(巻き回されている、と表現してもよい)。要するに、補強用繊維材料Fmの束は、下側突出部12と上側突出部16との間に、ぐるぐると環状に巻き付けられている。また、なるべく弛みが生じないように、図5に示す状態よりも、きつく巻き付けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the reinforcing fiber material bundle Fb is wound around between the lower protrusion 12 of the lower fixing metal 11 and the upper protrusion 16 of the upper fixing metal 15.
More specifically, the bundle of reinforcing fiber material Fm before being hardened with thermoplastic resin is wound (or may be expressed as being wound) around the portion of the lower protrusion 12 of the lower fixing hardware 11 closer to the foundation 1 than the nut 13, and the portion of the upper protrusion 16 of the upper fixing hardware 15 closer to the base 2 than the nut 17. In other words, the bundle of reinforcing fiber material Fm is wound around in a circular shape between the lower protrusion 12 and the upper protrusion 16. Furthermore, to minimize slack, the bundle is wound more tightly than in the state shown in FIG. 5 .
なお、本実施形態においては、補強用繊維材料Fmの束は、下側突出部12と上側突出部16との間を、少なくとも8往復(8巻き)するように巻き付けられている。この回数は、出願人による実験の結果得られた数値である。実験は、炭素繊維をピン(下側突出部12、上側突出部16)に巻き付けた場合の、ピンの直径、繊維の巻き数、繊維の長さが炭素繊維の引張強度に及ぼす影響を確認することを目的としたものである。実験の結果、補強用繊維材料Fmの束を8巻きすれば、Pmax(破断するときの最大荷重)が目標耐力である30kNを上回った。 In this embodiment, the bundle of reinforcing fiber material Fm is wound between the lower protrusion 12 and the upper protrusion 16 in at least eight round trips (eight turns). This number is a value obtained as a result of experiments conducted by the applicant. The purpose of the experiments was to confirm the effects of the pin diameter, number of turns of fiber, and fiber length on the tensile strength of carbon fiber when carbon fiber is wound around a pin (lower protrusion 12, upper protrusion 16). The results of the experiments showed that when the bundle of reinforcing fiber material Fm was wound eight times, Pmax (maximum load at break) exceeded the target yield strength of 30 kN.
そして、本実施形態においては、補強用繊維材料Fmの束は、下側突出部12と上側突出部16との間に巻き付けられた後に、熱可塑性樹脂によって固められている。熱可塑性樹脂によって固める場合は、熱可塑性樹脂にムラが生じないようにすることが求められる。 In this embodiment, the bundle of reinforcing fiber material Fm is wound between the lower protrusion 12 and the upper protrusion 16, and then solidified with thermoplastic resin. When solidifying with thermoplastic resin, it is necessary to ensure that the thermoplastic resin does not become uneven.
〔第二耐震補強装置について〕
本実施形態における第二耐震補強装置20は、図6に示すように、下側突出部22を有する下側固定金物21と、上側突出部26を有する上側固定金物25と、補強用繊維材料束Fbと、を備える。
[Regarding the second earthquake-resistant reinforcement device]
As shown in Figure 6, the second earthquake-resistant reinforcement device 20 in this embodiment comprises a lower fixing hardware 21 having a lower protrusion 22, an upper fixing hardware 25 having an upper protrusion 26, and a reinforcing fiber material bundle Fb.
下側固定金物21は、基礎1(立ち上がり部分)の内側面に固定される鉄板を本体部(以下、本体鉄板部)とする金物である。
基礎1の内側面には、当該基礎1の内側面から屋内側(屋外とは反対方向)に突出する複数の被固定ボルト(図示省略)が予め設けられている。すなわち、被固定ボルトはアンカーボルトであり、改修時においては、あと施工アンカーボルトが採用される。
そして、下側固定金物21の本体鉄板部には、下側突出部22よりも上方の位置に、複数の被固定ボルトが通される複数の貫通孔21aが形成されている。
下側固定金物21を基礎1の内側面に固定する場合は、下側固定金物21の本体鉄板部における複数の貫通孔21aに複数の被固定ボルトを通しながら、下側固定金物21を基礎1の内側面に接触させた上で、複数の被固定ボルトの突出方向先端部に袋ナットNを被せてねじ込むようにする。
なお、本実施形態における下側固定金物21は、一枚の鉄板を切削したり、折り曲げたりして形成されている。
また、本実施形態においては、下側固定金物21を固定するのに被固定ボルト及び袋ナットNを用いたが、これに限られるものではなく、上記のように、あと施工アンカーボルトを用いてもよいし、若しくはその他の固定手段を用いてもよい。要するに、下側固定金物21を基礎1に対して強固に固定することができれば、その固定手段は特に限定されるものではない。
The lower fixed hardware 21 is a hardware whose main body (hereinafter referred to as the main iron plate part) is an iron plate fixed to the inner surface of the foundation 1 (rising part).
A plurality of fixed bolts (not shown) protruding from the inner surface of the foundation 1 toward the indoor side (the opposite direction from the outdoor side) are provided in advance on the inner surface of the foundation 1. In other words, the fixed bolts are anchor bolts, and post-installed anchor bolts are used during renovation.
Furthermore, a plurality of through holes 21a are formed in the main steel plate portion of the lower fixing hardware 21 at a position above the lower protruding portion 22, through which a plurality of fixing bolts are passed.
When fixing the lower fixing hardware 21 to the inner surface of the foundation 1, multiple fixed bolts are passed through multiple through holes 21a in the main steel plate portion of the lower fixing hardware 21, the lower fixing hardware 21 is brought into contact with the inner surface of the foundation 1, and then a cap nut N is placed on the protruding tip of the multiple fixed bolts and screwed in.
In this embodiment, the lower fixing hardware 21 is formed by cutting and bending a single iron plate.
In addition, in this embodiment, the fixed bolts and cap nuts N are used to fix the lower fixing hardware 21, but this is not limited to this, and as mentioned above, post-installed anchor bolts or other fixing means may also be used. In short, as long as the lower fixing hardware 21 can be firmly fixed to the foundation 1, the fixing means is not particularly limited.
下側固定金物21の本体鉄板部における下端部には、屋内側(基礎1とは反対方向)に突出し、補強用繊維材料束Fbの下側部分が設けられる下側突出部22が一体形成されている。
下側突出部22は、突出方向先端部が下方に屈曲しており、この屈曲部分によって補強用繊維材料束Fbが外れるのを防いでいる。
また、下側突出部22は、上記の屈曲部分よりも本体鉄板部側の両側縁から上方に向かって折り曲げられたガイド部22aを有する。これらガイド部22aは、補強用繊維材料束Fbが沿う部分であり、下側突出部22の稜(角)が補強用繊維材料束Fbに接触しない状態となるので、補強用繊維材料束Fbの破断を防ぐ上で好ましい。
さらに、両側縁のガイド部22aは、本体鉄板部に接しており、補強用繊維材料束Fbにテンションをかけたときに、下側突出部22が上方に折れ曲がるのを防ぐことができるようになっている。
A lower protrusion 22 is integrally formed at the lower end of the main steel plate portion of the lower fixing hardware 21, protruding toward the indoor side (the opposite direction from the foundation 1) and on which the lower portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided.
The lower protruding portion 22 has a downwardly bent tip in the protruding direction, and this bent portion prevents the reinforcing fiber material bundles Fb from coming off.
The lower protrusion 22 also has guide portions 22a bent upward from both side edges closer to the main steel plate portion than the bent portion. These guide portions 22a are portions along which the reinforcing fiber material bundles Fb follow, and the edges (corners) of the lower protrusion 22 do not come into contact with the reinforcing fiber material bundles Fb, which is preferable in terms of preventing breakage of the reinforcing fiber material bundles Fb.
Furthermore, the guide portions 22a on both side edges are in contact with the main body iron plate portion, and are designed to prevent the lower protrusion portion 22 from bending upward when tension is applied to the reinforcing fiber material bundle Fb.
下側固定金物21の本体鉄板部における上端部には、屋内側(基礎1とは反対方向)に突出し、後述するアジャスターボルト27を保持するアジャスター保持部23が一体形成されている。
アジャスター保持部23の中央部には、アジャスターボルト27の下端部が通される貫通孔が形成されている。
アジャスター保持部23は、当該アジャスター保持部23の両側縁から下方に向かって折り曲げられたガイド部23aを有する。これらガイド部23aは、補強用繊維材料束Fbが沿う部分であり、アジャスター保持部23の稜(角)が補強用繊維材料束Fbに接触しない状態となるので、補強用繊維材料束Fbの破断を防ぐ上で好ましい。
さらに、両側縁のガイド部23aは、本体鉄板部に接しており、補強用繊維材料束Fbにテンションをかけたときに、アジャスター保持部23が下方に折れ曲がるのを防ぐことができるようになっている。
An adjuster holding portion 23 is integrally formed at the upper end of the main steel plate portion of the lower fixing hardware 21, protruding toward the indoor side (the opposite direction from the foundation 1) and holding an adjuster bolt 27 described below.
A through hole is formed in the center of the adjuster holding portion 23, through which the lower end of the adjuster bolt 27 passes.
The adjuster holding portion 23 has guide portions 23a bent downward from both side edges of the adjuster holding portion 23. These guide portions 23a are portions along which the reinforcing fiber material bundles Fb follow, and the edges (corners) of the adjuster holding portion 23 do not come into contact with the reinforcing fiber material bundles Fb, which is preferable in terms of preventing breakage of the reinforcing fiber material bundles Fb.
Furthermore, the guide portions 23a on both side edges are in contact with the main body iron plate portion, and are designed to prevent the adjuster holding portion 23 from bending downward when tension is applied to the reinforcing fiber material bundle Fb.
上側固定金物25は、土台2と柱材5(添え木6)とに跨って固定される矩形状の鉄板を本体部(以下、本体鉄板部)とする金物である。
上側固定金物25の本体鉄板部には、上側突出部26よりも上方の位置に、複数の貫通孔25aが形成されている。複数の貫通孔25aは、上側固定金物25の本体鉄板部を、添え木6の屋内側面に固定するための固定ボルトBが通される。本実施形態における固定ボルトBとしては、スクリューボルトが用いられている。すなわち、当該上側固定金物25の固定態様は、上記の第一耐震補強装置10における上側固定金物15の固定態様と同様である。
なお、本実施形態における上側固定金物25は、一枚の鉄板を切削したり、折り曲げたりして形成されている。
The upper fixed hardware 25 is a hardware whose main body (hereinafter referred to as the main iron plate part) is a rectangular iron plate that is fixed across the base 2 and the pillar material 5 (splint 6).
A plurality of through holes 25a are formed in the main steel plate portion of the upper fixing hardware 25 at a position above the upper protrusion 26. Fixing bolts B for fixing the main steel plate portion of the upper fixing hardware 25 to the indoor side surface of the splint 6 are passed through the plurality of through holes 25a. Screw bolts are used as the fixing bolts B in this embodiment. In other words, the fixing manner of the upper fixing hardware 25 is the same as the fixing manner of the upper fixing hardware 15 in the first seismic reinforcement device 10 described above.
In this embodiment, the upper fixing hardware 25 is formed by cutting and bending a single iron plate.
上側固定金物25の本体鉄板部における下端部には、下側突出部22と同じ方向に突出し、補強用繊維材料束Fbの上側部分が設けられる上側突出部26が一体形成されている。
上側突出部26は、突出方向先端部が上方に屈曲しており、この屈曲部分によって補強用繊維材料束Fbが外れるのを防いでいる。
また、上側突出部26は、上記の屈曲部分よりも本体鉄板部側の両側縁から下方に向かって折り曲げられたガイド部26aを有する。これらガイド部26aは、補強用繊維材料束Fbが沿う部分であり、上側突出部26の稜(角)が補強用繊維材料束Fbに接触しない状態となるので、補強用繊維材料束Fbの破断を防ぐ上で好ましい。
An upper protrusion 26 is integrally formed at the lower end of the main steel plate portion of the upper fixing hardware 25, protruding in the same direction as the lower protrusion 22 and on which the upper portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided.
The upper protrusion 26 has a tip end bent upward in the protruding direction, and this bent portion prevents the reinforcing fiber material bundles Fb from coming off.
The upper protrusion 26 also has guide portions 26a bent downward from both side edges closer to the main steel plate portion than the bent portion. These guide portions 26a are portions along which the reinforcing fiber material bundles Fb follow, and the edges (corners) of the upper protrusion 26 do not come into contact with the reinforcing fiber material bundles Fb, which is preferable in terms of preventing breakage of the reinforcing fiber material bundles Fb.
補強用繊維材料束Fbは、下側固定金物21の下側突出部22と、上側固定金物25の上側突出部26との間に巻き巡らせられている。
より詳細に説明すると、熱可塑性樹脂によって固められる前の補強用繊維材料Fmの束が、下側固定金物21の下側突出部22のうち屈曲部分よりも基礎1側の部分と、上側固定金物25の上側突出部26のうち屈曲部分よりも土台2側の部分に巻き巡らせられている(巻き回されている)。要するに、補強用繊維材料Fmの束は、巻き方については第一耐震補強装置10における補強用繊維材料Fmの束と同様であり、下側突出部22と上側突出部26との間に、ぐるぐると環状に巻き付けられている。また、なるべく弛みが生じないように、きつく巻き付けられている。
The reinforcing fiber material bundle Fb is wound around between the lower protrusion 22 of the lower fixing metal 21 and the upper protrusion 26 of the upper fixing metal 25.
More specifically, the bundle of reinforcing fiber material Fm before being hardened with thermoplastic resin is wound (wound) around the portion of the lower protruding portion 22 of the lower fixing hardware 21 closer to the foundation 1 than the bent portion, and the portion of the upper protruding portion 26 of the upper fixing hardware 25 closer to the base 2 than the bent portion. In other words, the bundle of reinforcing fiber material Fm is wound in the same manner as the bundle of reinforcing fiber material Fm in the first seismic reinforcement device 10, and is wound in a circular shape between the lower protruding portion 22 and the upper protruding portion 26. Furthermore, it is wound tightly to minimize slack.
そして、本実施形態においては、補強用繊維材料Fmの束は、下側突出部22と上側突出部26との間に巻き付けられた後に、熱可塑性樹脂によって固められている。熱可塑性樹脂によって固める場合は、熱可塑性樹脂にムラが生じないようにすることが求められる。 In this embodiment, the bundle of reinforcing fiber material Fm is wound between the lower protrusion 22 and the upper protrusion 26, and then solidified with thermoplastic resin. When solidifying with thermoplastic resin, it is necessary to ensure that the thermoplastic resin does not become uneven.
上記のアジャスターボルト27は、補強用繊維材料束Fbを長さ方向(上下方向)に引っ張ってテンションをかけるためのテンション付与手段として機能するものである。
本実施形態においては、アジャスターボルト27によって補強用繊維材料束Fbにテンションをかけるタイミングが、熱可塑性樹脂の硬化後とされている。ただし、これに限られるものではなく、熱可塑性樹脂の硬化直前でもよいし、熱可塑性樹脂を含浸させる前の補強用繊維材料Fmの束にテンションをかけてもよい。
The adjuster bolt 27 functions as tension applying means for applying tension to the reinforcing fiber material bundle Fb by pulling it in the length direction (vertical direction).
In this embodiment, the timing at which tension is applied to the reinforcing fiber material bundles Fb by the adjuster bolts 27 is after the thermoplastic resin has hardened, but this is not limited to this, and tension may be applied immediately before the thermoplastic resin hardens, or to the bundles of reinforcing fiber material Fm before they are impregnated with the thermoplastic resin.
アジャスターボルト27の上端部には、上側固定金物25の上側突出部26に接する接触部27aが設けられている。この接触部27aは、上側突出部26の下面に向かって徐々に直径が大きくなる円錐台形状とされており、上側突出部26の下面に極力広い面積で接触するように設定されている。
また、接触部27aは、上側突出部26における両ガイド部26a間に納まっており、上側突出部26の下面に対し、必要に応じて、例えば溶接等により接合固定されている。
The upper end of the adjuster bolt 27 is provided with a contact portion 27a that comes into contact with the upper protrusion 26 of the upper fixing hardware 25. This contact portion 27a has a truncated cone shape whose diameter gradually increases toward the underside of the upper protrusion 26, and is set so as to come into contact with the underside of the upper protrusion 26 over as wide an area as possible.
The contact portion 27a is accommodated between the guide portions 26a of the upper protrusion 26, and is joined and fixed to the lower surface of the upper protrusion 26 by welding, for example, as required.
アジャスターボルト27の下端部は、上記の下側固定金物21におけるアジャスター保持部23の貫通孔に通されており、アジャスターボルト27の長さ方向中央部には、調整ナット27bが設けられている。
調整ナット27bを一方に回転させることで、アジャスターボルト27が上方に移動し、上側固定金物25の上側突出部26を僅かに上に押し上げることができる。これにより、補強用繊維材料束Fbにテンションをかけることができ、基礎1と柱材5との一体性を高めることができる。
The lower end of the adjuster bolt 27 is passed through the through hole of the adjuster holding portion 23 of the lower fixed hardware 21, and an adjustment nut 27b is provided at the center of the adjuster bolt 27 in the longitudinal direction.
By rotating the adjustment nut 27b in one direction, the adjuster bolt 27 moves upward, and the upper protrusion 26 of the upper fixing hardware 25 is pushed up slightly. This allows tension to be applied to the reinforcing fiber material bundle Fb, thereby improving the unity between the foundation 1 and the pillar material 5.
〔第三耐震補強装置について〕
本実施形態における第三耐震補強装置30は、図7に示すように、下側突出部32を有する下側固定金物31と、上側突出部36を有する上側固定金物35と、補強用繊維材料束Fbと、を備える。
[Regarding the third earthquake-resistant reinforcement device]
As shown in Figure 7, the third earthquake-resistant reinforcement device 30 in this embodiment comprises a lower fixing hardware 31 having a lower protrusion 32, an upper fixing hardware 35 having an upper protrusion 36, and a reinforcing fiber material bundle Fb.
下側固定金物31は、基礎1(立ち上がり部分)の内側面に固定される鉄板を本体部(以下、本体鉄板部)とする金物である。
基礎1の内側面には、当該基礎1の内側面から屋内側(屋外とは反対方向)に突出する複数の被固定ボルト(図示省略)が予め設けられている。そして、下側固定金物31の本体鉄板部には、下側突出部32よりも下方の位置に、複数の被固定ボルトが通される複数の貫通孔31aが形成されている。
下側固定金物31を基礎1の内側面に固定する場合は、上記の第二耐震補強装置20における下側固定金物21と同様に、袋ナットNを用いて行われる。
なお、本実施形態における下側固定金物31は、一枚の鉄板を切削したり、折り曲げたりして形成されている。下側突出部32は、本体鉄板部に対して溶接されるものであってもよい。
また、本実施形態においては、下側固定金物31を固定するのに被固定ボルト及び袋ナットNを用いたが、これに限られるものではなく、あと施工アンカーボルトを用いてもよいし、若しくはその他の固定手段を用いてもよい。要するに、下側固定金物31を基礎1に対して強固に固定することができれば、その固定手段は特に限定されるものではない。
The lower fixed hardware 31 is a hardware whose main body (hereinafter referred to as the main iron plate part) is an iron plate fixed to the inner surface of the foundation 1 (rising part).
A plurality of fixed bolts (not shown) are provided in advance on the inner surface of the foundation 1, protruding from the inner surface of the foundation 1 toward the indoor side (the opposite direction from the outdoors). A plurality of through holes 31a are formed in the main steel plate portion of the lower fixing hardware 31 at a position below the lower protruding portion 32, through which the plurality of fixed bolts are passed.
When fixing the lower fixing hardware 31 to the inner surface of the foundation 1, a cap nut N is used, similar to the lower fixing hardware 21 in the second earthquake-resistant reinforcement device 20 described above.
In this embodiment, the lower fixing hardware 31 is formed by cutting and bending a single steel plate. The lower protrusion 32 may be welded to the main steel plate portion.
In addition, in this embodiment, the fixed bolts and cap nuts N are used to fix the lower fixing hardware 31, but this is not limited to this, and post-installed anchor bolts or other fixing means may also be used. In short, as long as the lower fixing hardware 31 can be firmly fixed to the foundation 1, the fixing means is not particularly limited.
下側固定金物31の本体鉄板部における上端部には、屋内側(基礎1とは反対方向)に突出し、補強用繊維材料束Fbの下側部分が設けられる下側突出部32が一体形成されている。そして、この下側突出部32は、箱状の保持部32aと、この保持部32aに形成された貫通孔に通されるネジ部32bと、このネジ部32bの下端部に設けられるナット部32cと、を備える。
保持部32aは、ネジ部32bが通される上記の貫通孔が形成された水平板部と、この水平板部の基礎1側の壁と、その両側に位置する壁と、を有し、かつ、屋内側と下方に開放されて箱状に形成されている。保持部32aは、このように箱状に形成されることで、例えば水平板部のみで構成される場合に比して剛性が高いので好ましい。
ネジ部32bは、中心軸に沿って貫通孔が形成された筒状のイモネジによって構成されている。ネジ部32bの貫通孔には、補強用繊維材料束Fbの下端部が通される。
ナット部32cは、保持部32aにおける水平板部の下面に接した状態で、ネジ部32bの下端部にねじ込まれて設けられている。
A lower protrusion 32, on which the lower portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided, is integrally formed at the upper end of the main steel plate portion of the lower fixing hardware 31. The lower protrusion 32 protrudes indoors (away from the foundation 1) and is provided with the lower portion of the reinforcing fiber material bundle Fb. The lower protrusion 32 includes a box-shaped retaining portion 32a, a screw portion 32b that is threaded through a through-hole formed in the retaining portion 32a, and a nut portion 32c that is provided at the lower end of the screw portion 32b.
The retaining portion 32a has a horizontal plate portion in which the through-hole through which the screw portion 32b is passed is formed, a wall of the horizontal plate portion on the foundation 1 side, and walls on both sides of the wall, and is formed in a box shape that is open to the indoor side and downward. Forming the retaining portion 32a in this box shape is preferable because it has higher rigidity than, for example, a structure composed only of a horizontal plate portion.
The threaded portion 32b is configured as a cylindrical set screw having a through hole formed along the central axis, through which the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb is passed.
The nut portion 32c is screwed onto the lower end of the threaded portion 32b in a state where it is in contact with the lower surface of the horizontal plate portion of the holding portion 32a.
上側固定金物35は、土台2と柱材5(添え木6)とに跨って固定される矩形状の鉄板を本体部(以下、本体鉄板部)とする金物である。
上側固定金物35の本体鉄板部には、上側突出部36よりも上方の位置に、複数の貫通孔35aが形成されている。複数の貫通孔35aは、上側固定金物35の本体鉄板部を、添え木6の屋内側面に固定するための固定ボルトBが通される。本実施形態における固定ボルトBとしては、スクリューボルトが用いられている。すなわち、当該上側固定金物35の固定態様は、上記の第一耐震補強装置10における上側固定金物15の固定態様と同様である。
なお、本実施形態における上側固定金物35は、一枚の鉄板を切削したり、折り曲げたりして形成されている。上側突出部36は、本体鉄板部に対して溶接されるものであってもよい。
The upper fixed hardware 35 is a hardware whose main body (hereinafter referred to as the main iron plate part) is a rectangular iron plate that is fixed across the base 2 and the pillar material 5 (splint 6).
A plurality of through holes 35a are formed in the main steel plate portion of the upper fixing hardware 35 at a position above the upper protrusion 36. Fixing bolts B for fixing the main steel plate portion of the upper fixing hardware 35 to the indoor side surface of the splint 6 are passed through the plurality of through holes 35a. Screw bolts are used as the fixing bolts B in this embodiment. In other words, the fixing manner of the upper fixing hardware 35 is the same as the fixing manner of the upper fixing hardware 15 in the first seismic reinforcement device 10 described above.
In this embodiment, the upper fixing hardware 35 is formed by cutting and bending a single steel plate. The upper protrusion 36 may be welded to the main steel plate portion.
上側固定金物35の本体鉄板部における下端部には、下側突出部32と同じ方向に突出し、補強用繊維材料束Fbの上側部分が設けられる上側突出部36が一体形成されている。そして、この上側突出部36は、箱状の保持部36aと、この保持部36aに形成された貫通孔に通されるネジ部36bと、このネジ部36bの上端部に設けられるナット部36cと、を備える。すなわち、この上側突出部36は、上記の下側固定金物31における下側突出部32と対称的に構成されている。
保持部36aは、ネジ部36bが通される上記の貫通孔が形成された水平板部と、この水平板部の基礎1側の壁と、その両側に位置する壁と、を有し、かつ、屋内側と上方に開放されて箱状に形成されている。
ネジ部36bは、中心軸に沿って貫通孔が形成された筒状のイモネジによって構成されている。ネジ部36bの貫通孔には、補強用繊維材料束Fbの上端部が通される。
ナット部36cは、保持部36aにおける水平板部の上面に接した状態で、ネジ部36bの上端部にねじ込まれて設けられている。
An upper protrusion 36 is integrally formed at the lower end of the main steel plate portion of the upper fixing hardware 35, protruding in the same direction as the lower protrusion 32 and on which the upper portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided. The upper protrusion 36 comprises a box-shaped retaining portion 36a, a screw portion 36b that is passed through a through-hole formed in the retaining portion 36a, and a nut portion 36c that is provided at the upper end of the screw portion 36b. In other words, the upper protrusion 36 is configured symmetrically to the lower protrusion 32 of the lower fixing hardware 31.
The retaining portion 36a has a horizontal plate portion in which the above-mentioned through hole through which the screw portion 36b is passed, a wall on the foundation 1 side of this horizontal plate portion, and walls located on both sides of that, and is formed in a box shape that is open to the indoor side and upward.
The threaded portion 36b is configured as a cylindrical set screw having a through hole formed along the central axis thereof, through which the upper end of the reinforcing fiber material bundle Fb is passed.
The nut portion 36c is screwed onto the upper end of the threaded portion 36b in a state where it is in contact with the upper surface of the horizontal plate portion of the holding portion 36a.
補強用繊維材料束Fbは、下端部が、下側固定金物31の下側突出部32における保持部32aによって保持され、上端部が、上側固定金物35の上側突出部36における保持部36aによって保持されている。
より詳細に説明すると、補強用繊維材料束Fbの下端部及び上端部には、抜け止め部33,37がそれぞれ設けられている。本実施形態における抜け止め部33,37は、補強用繊維材料束Fbの端部を掴んで保持する構成となっており、ネジ部32b,36bの貫通孔の直径よりも大径に設定されている。
そして、補強用繊維材料束Fbは、下端部のうち抜け止め部33よりも上方の部分が、下側突出部32の保持部32aに保持されている。すなわち、補強用繊維材料束Fbの下端部は、ネジ部32bの貫通孔に通された上で、抜け止め部33によって掴まれて保持されている。また、ネジ部32bは、保持部32aの水平板部に形成された貫通孔に通されてナット部32cによって保持部32aの貫通孔に通された状態を維持している。
一方、補強用繊維材料束Fbの上端部は、抜け止め部37よりも下方の部分が、上側突出部36の保持部36aに保持されている。すなわち、補強用繊維材料束Fbの上端部は、ネジ部36bの貫通孔に通された上で、抜け止め部37によって掴まれて保持されている。また、ネジ部36bは、保持部36aの水平板部に形成された貫通孔に通されてナット部36cによって保持部36aの貫通孔に通された状態を維持している。
The reinforcing fiber material bundle Fb has its lower end held by a holding portion 32a on the lower protrusion 32 of the lower fixing hardware 31, and its upper end held by a holding portion 36a on the upper protrusion 36 of the upper fixing hardware 35.
More specifically, the lower and upper ends of the reinforcing fiber material bundles Fb are provided with retaining portions 33, 37. In this embodiment, the retaining portions 33, 37 are configured to grip and hold the ends of the reinforcing fiber material bundles Fb, and are set to have a diameter larger than the diameter of the through holes of the threaded portions 32b, 36b.
The reinforcing fiber material bundles Fb have their lower ends held by the holding portions 32a of the lower protrusions 32 at portions above the retaining portions 33. That is, the lower ends of the reinforcing fiber material bundles Fb are passed through the through-holes of the threaded portions 32b, and are then gripped and held by the retaining portions 33. The threaded portions 32b are passed through through-holes formed in the horizontal plate portions of the retaining portions 32a, and are maintained in a state where they are passed through the through-holes of the retaining portions 32a by the nut portions 32c.
On the other hand, the upper end of the reinforcing fiber material bundle Fb, below the retaining portion 37, is held by the retaining portion 36a of the upper protrusion 36. That is, the upper end of the reinforcing fiber material bundle Fb is passed through a through-hole of the screw portion 36b, and then grasped and held by the retaining portion 37. Furthermore, the screw portion 36b is passed through a through-hole formed in the horizontal plate portion of the retaining portion 36a, and is maintained in a state where it is passed through the through-hole of the retaining portion 36a by the nut portion 36c.
そして、本実施形態においては、補強用繊維材料Fmの束は、下側突出部32と上側突出部36との間に架け渡された後に、熱可塑性樹脂によって固められている。熱可塑性樹脂によって固める場合は、熱可塑性樹脂にムラが生じないようにすることが求められる。 In this embodiment, the bundle of reinforcing fiber material Fm is stretched between the lower protrusion 32 and the upper protrusion 36, and then solidified with thermoplastic resin. When solidifying with thermoplastic resin, it is necessary to ensure that the thermoplastic resin does not become uneven.
上記の下側突出部32及び上側突出部36における各ネジ部32b,36b及び各ナット部32c,36cは、補強用繊維材料束Fbを長さ方向(上下方向)に引っ張ってテンションをかけるためのテンション付与手段として機能する。
すなわち、ナット部32cを、一方に回転させることでネジ部32bが保持部32aに対して下方に移動し、他方に回転させることでネジ部32bが保持部32aに対して上方に移動する。また、ナット部36cを、一方に回転させることでネジ部36bが保持部36aに対して下方に移動し、他方に回転させることでネジ部36bが保持部36aに対して上方に移動する。
そして、上記のように、補強用繊維材料束Fbの下端部及び上端部に設けられた抜け止め部33,37は、ネジ部32b,36bの貫通孔よりも大径に設定されている。そのため、ナット部32c,36cを一方又は他方に回転させてネジ部32b,36bを上下方向に移動させることで、補強用繊維材料束Fbを、長さ方向(上下方向)に引っ張ってテンションをかけたり、反対にテンションを緩めたりすることができる。これにより、補強用繊維材料束Fbにテンションをかければ、基礎1と柱材5との一体性を高めることができる。
本実施形態においては、テンション付与手段によって補強用繊維材料束Fbにテンションをかけるタイミングが、熱可塑性樹脂の硬化後とされている。ただし、これに限られるものではなく、熱可塑性樹脂の硬化直前でもよいし、熱可塑性樹脂を添加する前の補強用繊維材料Fmの束にテンションをかけてもよい。
The screw portions 32b, 36b and the nut portions 32c, 36c on the lower protrusion 32 and the upper protrusion 36 function as tension applying means for pulling the reinforcing fiber material bundle Fb in the longitudinal direction (vertical direction) to apply tension.
That is, by rotating the nut portion 32c in one direction, the threaded portion 32b moves downward relative to the holding portion 32a, and by rotating the nut portion 32c in the other direction, the threaded portion 32b moves upward relative to the holding portion 32a. Also, by rotating the nut portion 36c in one direction, the threaded portion 36b moves downward relative to the holding portion 36a, and by rotating the nut portion 36c in the other direction, the threaded portion 36b moves upward relative to the holding portion 36a.
As described above, the retaining portions 33, 37 provided at the lower and upper ends of the reinforcing fiber material bundles Fb are set to have a larger diameter than the through holes of the threaded portions 32b, 36b. Therefore, by rotating the nuts 32c, 36c in one direction or the other and moving the threaded portions 32b, 36b up and down, the reinforcing fiber material bundles Fb can be pulled in the lengthwise direction (up and down) to apply tension, or conversely, to release the tension. Thus, applying tension to the reinforcing fiber material bundles Fb can improve the integrity of the foundation 1 and the pillar material 5.
In this embodiment, the timing at which tension is applied to the reinforcing fiber material bundles Fb by the tension applying means is after the thermoplastic resin has hardened, but this is not limited thereto, and tension may be applied immediately before the thermoplastic resin hardens, or to the bundles of reinforcing fiber material Fm before the thermoplastic resin is added.
なお、本実施形態における抜け止め部33,37は、上記のように、一つの部材として補強用繊維材料束Fbの下端部及び上端部に設けられるものであるが、これに限られるものではなく、補強用繊維材料束Fbの下端部及び上端部を結んで形成された結び目を、抜け止め部33,37として機能させてもよい。
また、補強用繊維材料束Fbが、ネジ部32b,36bの貫通孔から抜けることを防ぐため、抜け止め部33,37は工場等において確実かつ強固に設けられる。すなわち、熱可塑性樹脂が含浸される前の補強用繊維材料Fmの束は、ネジ部32b,36b及び抜け止め部33,37が設けられた状態(いわゆるヌンチャク型)となるように工場生産される。
In this embodiment, the anti-slip portions 33, 37 are provided as a single component at the lower and upper ends of the reinforcing fiber material bundle Fb, as described above, but this is not limited to this, and a knot formed by tying the lower and upper ends of the reinforcing fiber material bundle Fb together may also function as the anti-slip portions 33, 37.
Furthermore, in order to prevent the reinforcing fiber material bundles Fb from slipping out of the through holes of the threaded portions 32b, 36b, the retaining portions 33, 37 are securely and firmly provided in a factory, etc. That is, the bundles of reinforcing fiber material Fm before being impregnated with the thermoplastic resin are produced in a factory so that they are provided with the threaded portions 32b, 36b and the retaining portions 33, 37 (so-called nunchaku shape).
〔第四耐震補強装置について〕
本実施形態における第四耐震補強装置40は、図8に示すように、下側突出部42を有する下側固定金物41と、上側突出部46を有する上側固定金物45と、補強用繊維材料束Fbと、を備える。
[Regarding the fourth earthquake-resistant reinforcement device]
As shown in Figure 8, the fourth earthquake-resistant reinforcement device 40 in this embodiment comprises a lower fixing hardware 41 having a lower protrusion 42, an upper fixing hardware 45 having an upper protrusion 46, and a reinforcing fiber material bundle Fb.
下側固定金物41は、基礎1(立ち上がり部分)の内側面に固定される鉄板を本体部(以下、本体鉄板部)とする金物である。
基礎1の内側面には、当該基礎1の内側面から屋内側(屋外とは反対方向)に突出する複数の被固定ボルト(図示省略)が予め設けられている。そして、下側固定金物41の本体鉄板部には、下側突出部42よりも下方の位置に、複数の被固定ボルトが通される複数の貫通孔41aが形成されている。
下側固定金物41を基礎1の内側面に固定する場合は、上記の第二耐震補強装置20における下側固定金物21と同様に、袋ナットNを用いて行われる。
なお、本実施形態における下側固定金物41は、一枚の鉄板を切削したり、折り曲げたりして形成されている。下側突出部42は、本体鉄板部に対して溶接されるものであってもよい。つまり、下側固定金物42は、複数の鉄板を溶接して形成されてもよい。
また、本実施形態においては、下側固定金物41を固定するのに被固定ボルト及び袋ナットNを用いたが、これに限られるものではなく、あと施工アンカーボルトを用いてもよいし、若しくはその他の固定手段を用いてもよい。要するに、下側固定金物41を基礎1に対して強固に固定することができれば、その固定手段は特に限定されるものではない。
The lower fixed hardware 41 is a hardware whose main body (hereinafter referred to as the main body iron plate part) is an iron plate fixed to the inner surface of the foundation 1 (rising part).
A plurality of fixed bolts (not shown) are provided in advance on the inner surface of the foundation 1, protruding from the inner surface of the foundation 1 toward the indoor side (the opposite direction from the outdoors). A plurality of through holes 41a are formed in the main steel plate portion of the lower fixing hardware 41 at a position below the lower protruding portion 42, through which the plurality of fixed bolts are passed.
When fixing the lower fixing hardware 41 to the inner surface of the foundation 1, a cap nut N is used, similar to the lower fixing hardware 21 in the second earthquake-resistant reinforcement device 20 described above.
In this embodiment, the lower fixing hardware 41 is formed by cutting or bending a single steel plate. The lower protrusion 42 may be welded to the main steel plate portion. In other words, the lower fixing hardware 42 may be formed by welding multiple steel plates together.
In addition, in this embodiment, the fixed bolts and cap nuts N are used to fix the lower fixing hardware 41, but this is not limited to this, and post-installed anchor bolts or other fixing means may also be used. In short, as long as the lower fixing hardware 41 can be firmly fixed to the foundation 1, the fixing means is not particularly limited.
下側固定金物41の本体鉄板部における上端部には、屋内側(基礎1とは反対方向)に突出し、補強用繊維材料束Fbの下側部分が設けられる下側突出部42が一体形成されている。そして、この下側突出部42は、補強用繊維材料束Fbの下端部が巻き付けられるプーリ42aと、このプーリ42aの回転軸部を保持する軸保持部42bと、を備える。
プーリ42aは、回転軸部と、回転軸部の長さ方向両端部に設けられたフランジと、を有している。なお、このプーリ42aは、回転軸部を回転させるための回転用治具(図示省略)によって回転させることができるようになっている。
軸保持部42bは、下側固定金物41の本体鉄板部における上端部の両側縁部から、屋内側に突出する板状部であり、両方の軸保持部42bには、プーリ42aの回転軸部が通されて保持される貫通孔が形成されている。
なお、図示はしないが、少なくとも一方の軸保持部42bとプーリ42aとの間に、回転止め用ピンを挿入して、プーリ42aの回転を止めることができるようになっている。
また、プーリ42aは、回転軸部とフランジを有するものとしたが、フランジは省略してもよい。
A lower protrusion 42, on which the lower portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided, is integrally formed at the upper end of the main steel plate portion of the lower fixing hardware 41. The lower protrusion 42 protrudes indoors (away from the foundation 1) and includes a pulley 42a around which the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound, and a shaft holder 42b that holds the rotating shaft of the pulley 42a.
The pulley 42a has a rotating shaft and flanges provided at both longitudinal ends of the rotating shaft, and can be rotated by a rotation jig (not shown) for rotating the rotating shaft.
The shaft holding portion 42b is a plate-shaped portion that protrudes toward the indoor side from both side edges of the upper end of the main steel plate portion of the lower fixed hardware 41, and both shaft holding portions 42b have through holes formed therein through which the rotating shaft portion of the pulley 42a is passed and held.
Although not shown, a rotation stop pin can be inserted between at least one of the shaft holders 42b and the pulley 42a to stop the rotation of the pulley 42a.
Furthermore, although the pulley 42a has a rotary shaft portion and a flange, the flange may be omitted.
上側固定金物45は、土台2と柱材5(添え木6)とに跨って固定される矩形状の鉄板を本体部(以下、本体鉄板部)とする金物である。
上側固定金物45の本体鉄板部には、上側突出部46よりも上方の位置に、複数の貫通孔45aが形成されている。複数の貫通孔45aは、上側固定金物45の本体鉄板部を、添え木6の屋内側面に固定するための固定ボルトBが通される。本実施形態における固定ボルトBとしては、スクリューボルトが用いられている。すなわち、当該上側固定金物45の固定態様は、上記の第一耐震補強装置10における上側固定金物15の固定態様と同様である。
なお、本実施形態における上側固定金物45は、一枚の鉄板を切削したり、折り曲げたりして形成されている。上側突出部46は、本体鉄板部に対して溶接されるものであってもよい。つまり、上側固定金物45は、複数の鉄板を溶接して形成されてもよい。
The upper fixed hardware 45 is a hardware whose main body (hereinafter referred to as the main iron plate part) is a rectangular iron plate that is fixed across the base 2 and the pillar material 5 (splint 6).
A plurality of through holes 45a are formed in the main steel plate portion of the upper fixing hardware 45 at a position above the upper protrusion 46. Fixing bolts B for fixing the main steel plate portion of the upper fixing hardware 45 to the indoor side surface of the splint 6 are passed through the plurality of through holes 45a. Screw bolts are used as the fixing bolts B in this embodiment. In other words, the fixing manner of the upper fixing hardware 45 is the same as the fixing manner of the upper fixing hardware 15 in the first seismic reinforcement device 10 described above.
In this embodiment, the upper fixing hardware 45 is formed by cutting or bending a single iron plate. The upper protrusion 46 may be welded to the main iron plate portion. In other words, the upper fixing hardware 45 may be formed by welding multiple iron plates together.
上側固定金物45の本体鉄板部における下端部には、下側突出部42と同じ方向に突出し、補強用繊維材料束Fbの上側部分が設けられる上側突出部46が一体形成されている。そして、この上側突出部46は、補強用繊維材料束Fbの上端部が巻き付けられるプーリ46aと、このプーリ46aの回転軸部を保持する軸保持部46bと、を備える。
当該上側突出部46におけるプーリ46a及び軸保持部46bの構成は、上記の下側突出部42におけるプーリ42a及び軸保持部42bの構成と同一である。
An upper protrusion 46, on which the upper portion of the reinforcing fiber material bundle Fb is provided, is integrally formed at the lower end of the main steel plate portion of the upper fixing hardware 45. The upper protrusion 46 protrudes in the same direction as the lower protrusion 42 and is provided with the upper portion of the reinforcing fiber material bundle Fb. The upper protrusion 46 includes a pulley 46a around which the upper end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound, and a shaft holder 46b that holds the rotating shaft of the pulley 46a.
The configurations of the pulley 46a and the shaft holder 46b in the upper protrusion 46 are the same as the configurations of the pulley 42a and the shaft holder 42b in the lower protrusion 42 described above.
補強用繊維材料束Fbは、図8,図9に示すように、下端部が、下側固定金物41の下側突出部42に巻き付けられて保持され、上端部が、上側固定金物45の上側突出部46に巻き付けられて保持されている。
より詳細に説明すると、補強用繊維材料束Fbの下端部は、下側突出部42におけるプーリ42aに巻き付けられている。また、補強用繊維材料束Fbの上端部は、上側突出部46におけるプーリ46aに巻き付けられている。そして、図示しない回転止め用ピンによってプーリ42a,46aの回転を止めることができる。そのため、補強用繊維材料束Fbの下端部は、下側突出部42におけるプーリ42aに巻き付けられた状態を維持することができ、補強用繊維材料束Fbの上端部は、上側突出部46におけるプーリ46aに巻き付けられた状態を維持することができる。
As shown in Figures 8 and 9, the reinforcing fiber material bundle Fb has its lower end wrapped around and held by the lower protrusion 42 of the lower fixing hardware 41, and its upper end wrapped around and held by the upper protrusion 46 of the upper fixing hardware 45.
More specifically, the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound around the pulley 42a of the lower protrusion 42. The upper end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound around the pulley 46a of the upper protrusion 46. The rotation of the pulleys 42a, 46a can be stopped by a rotation stop pin (not shown). Therefore, the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb can be maintained wound around the pulley 42a of the lower protrusion 42, and the upper end of the reinforcing fiber material bundle Fb can be maintained wound around the pulley 46a of the upper protrusion 46.
そして、本実施形態においては、補強用繊維材料Fmの束は、下側突出部32と上側突出部36との間に架け渡された後に、熱可塑性樹脂によって固められている。熱可塑性樹脂によって固める場合は、熱可塑性樹脂にムラが生じないようにすることが求められる。 In this embodiment, the bundle of reinforcing fiber material Fm is stretched between the lower protrusion 32 and the upper protrusion 36, and then solidified with thermoplastic resin. When solidifying with thermoplastic resin, it is necessary to ensure that the thermoplastic resin does not become uneven.
上記の下側突出部42及び上側突出部46におけるプーリ42a,46aは、補強用繊維材料束Fbを長さ方向(上下方向)に引っ張ってテンションをかけるためのテンション付与手段として機能する。
すなわち、補強用繊維材料束Fbの下端部が、下側突出部42におけるプーリ42aに巻き付けられ、補強用繊維材料束Fbの上端部が、上側突出部46におけるプーリ46aに巻き付けられた状態で、いずれか一方のプーリ42a(46a)を回転用治具で回転させることで、補強用繊維材料束Fbにテンションをかけることができる。このとき、他方のプーリ46a(42a)は回転止め用ピンによって回転しない状態になっている。
そして、一方のプーリ42a(46a)を回転用治具で回転させてテンションを付与した後に、当該一方のプーリ42a(46a)も、回転止め用ピンによって回転しない状態にすることで、補強用繊維材料束Fbにテンションをかけた状態を維持することができるようになっている。
また、繊維硬化後は回転止め用ピンを外して回転する状態とすることで、地震時に補強用繊維材料束Fbに曲げモーメントを負担させず、引張力のみを負担させることができる。これにより、補強用繊維材料束Fbの引張耐力を最大限発揮させることができる。
本実施形態においては、テンション付与手段によって補強用繊維材料束Fbにテンションをかけるタイミングが、補強用繊維材料Fmの束に熱可塑性樹脂を含侵させる前とされている。
The pulleys 42a, 46a on the lower protrusion 42 and the upper protrusion 46 function as tension applying means for pulling the reinforcing fiber material bundle Fb in the length direction (vertical direction) to apply tension.
That is, with the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb wound around the pulley 42a on the lower protrusion 42 and the upper end of the reinforcing fiber material bundle Fb wound around the pulley 46a on the upper protrusion 46, tension can be applied to the reinforcing fiber material bundle Fb by rotating one of the pulleys 42a (46a) with a rotating jig. At this time, the other pulley 46a (42a) is prevented from rotating by a rotation stop pin.
Then, after one of the pulleys 42a (46a) is rotated with a rotating jig to apply tension, the other pulley 42a (46a) is also prevented from rotating by a rotation stop pin, thereby making it possible to maintain the tension applied to the reinforcing fiber material bundle Fb.
Furthermore, after the fibers have hardened, the rotation-stop pins can be removed to allow the fibers to rotate, so that the reinforcing fiber material bundles Fb can bear only tensile force without bearing bending moment during an earthquake, thereby maximizing the tensile strength of the reinforcing fiber material bundles Fb.
In this embodiment, the timing at which tension is applied to the reinforcing fiber material bundles Fb by the tension applying means is before the bundles of reinforcing fiber material Fm are impregnated with the thermoplastic resin.
以上において説明した第一耐震補強装置10、第二耐震補強装置20、第三耐震補強装置30、第四耐震補強装置40は、上記のように併用されてもよいし、種類ごとに建物に採用されてもよい。種類ごとに建物に採用する場合は、補強用繊維材料束Fbにテンションを付与するか否か、テンションを付与するとしたら、そのタイミングは熱可塑性樹脂の硬化前か硬化後か、建物に採用する上でのコストはどれくらいか等について検討し、建物に採用する耐震補強装置の種類を選択することが好ましい。
また、上端部もしくは下端部を第三耐震補強装置30とし、もう片方の端部を第四耐震補強装置40と、組み合わせることも可能である。この場合は、補強用繊維材料束Fbにテンションをかけるタイミングが、補強用繊維材料Fmの束に熱可塑性樹脂を含侵させる後とされる。
The first seismic reinforcement device 10, the second seismic reinforcement device 20, the third seismic reinforcement device 30, and the fourth seismic reinforcement device 40 described above may be used in combination as described above, or each type may be employed in a building separately. When each type is employed in a building separately, it is preferable to select the type of seismic reinforcement device to employ in a building by considering factors such as whether tension should be applied to the reinforcing fiber material bundles Fb, and if tension is to be applied, the timing of application (before or after the thermoplastic resin hardens), and the cost of employing the device in the building.
It is also possible to combine the upper end or the lower end with the third seismic reinforcement device 30 and the other end with the fourth seismic reinforcement device 40. In this case, tension is applied to the reinforcing fiber material bundles Fb after the bundles of reinforcing fiber material Fm have been impregnated with the thermoplastic resin.
また、本実施形態における木造建物は、従来の軸組工法によって構築されるが、これに限られるものではなく、壁式工法やツーバイフォー工法等で構築されるものとしてもよい。いずれの工法においても、基礎1は用いられ、基礎1の上には、建物の躯体を構成する上部構造部が設けられる。厳密には、上部構造部の構成は各工法において異なるが、いずれの工法においても、本実施形態における柱材5に相当する上下方向に長尺な材は用いられる。そのため、以上において説明した第一耐震補強装置10、第二耐震補強装置20、第三耐震補強装置30、第四耐震補強装置40は、いずれの工法で構築された建物であっても適宜採用することが可能となっている。 In addition, while the wooden building in this embodiment is constructed using the conventional frame construction method, this is not limited to this and may also be constructed using wall construction methods, two-by-four construction methods, or the like. In either construction method, a foundation 1 is used, and a superstructure that forms the building's skeleton is placed on top of the foundation 1. Strictly speaking, the configuration of the superstructure differs for each construction method, but in all construction methods, long vertical members corresponding to the column members 5 in this embodiment are used. Therefore, the first seismic reinforcement device 10, second seismic reinforcement device 20, third seismic reinforcement device 30, and fourth seismic reinforcement device 40 described above can be appropriately adopted in buildings constructed using any construction method.
また、本実施形態において、第一耐震補強装置10、第二耐震補強装置20、第三耐震補強装置30、第四耐震補強装置40は、基礎1や柱材5(添え木6)に固定される場合に屋内側面に固定されるものとしたが、屋外側面に固定されるものとしてもよい。 In addition, in this embodiment, the first seismic reinforcement device 10, second seismic reinforcement device 20, third seismic reinforcement device 30, and fourth seismic reinforcement device 40 are fixed to the indoor side when fixed to the foundation 1 or pillar material 5 (splint 6), but they may also be fixed to the outdoor side.
本実施形態によれば、補強用繊維材料束Fbは、下側固定金物11~41と上側固定金物15~45との間に設けられて当該下側固定金物11~41と上側固定金物15~45とを連結しており、補強用繊維材料束Fbの下側部分は、下側固定金物11~41において側方に突出する下側突出部12~42に設けられ、補強用繊維材料束の上側部分は、上側固定金物15~45において下側突出部12~42と同じ方向に突出する上側突出部16~46に設けられているので、補強用繊維材料束Fbを基礎1と土台2と柱材5のいずれにも密着させる必要がない。換言すれば、例えば基礎1から柱材5までの間に段差が生じていたとしても、補強用繊維材料束Fbによって、基礎1と柱材5とを一体化することができる。そのため、段差の有無に関わりなく、建物の基礎1と柱材5とを一体化して耐震補強を行うことができるので、建物に採用する上での柔軟性や融通性に優れる。
さらに、補強用繊維材料束Fbは、基礎1と土台2と柱材5のいずれにも密着させる必要がないため、帯状に形成する必要する必要もなく、束のまま使用することができる。これにより、低コストで耐震補強を行うことができる。
According to this embodiment, the reinforcing fiber material bundles Fb are provided between the lower fixing hardware 11-41 and the upper fixing hardware 15-45 to connect the lower fixing hardware 11-41 and the upper fixing hardware 15-45, and the lower portions of the reinforcing fiber material bundles Fb are provided on the lower protrusions 12-42 that protrude laterally from the lower fixing hardware 11-41, and the upper portions of the reinforcing fiber material bundles are provided on the upper protrusions 16-46 that protrude in the same direction as the lower protrusions 12-42 from the upper fixing hardware 15-45. Therefore, it is not necessary to tightly attach the reinforcing fiber material bundles Fb to any of the foundation 1, the base 2, and the pillar 5. In other words, even if there is a step between the foundation 1 and the pillar 5, the reinforcing fiber material bundles Fb can integrate the foundation 1 and the pillar 5. Therefore, regardless of whether there is a step or not, earthquake-resistance reinforcement can be performed by integrating the foundation 1 and the pillar material 5 of the building, and therefore the method is excellent in flexibility and adaptability when applied to buildings.
Furthermore, since the reinforcing fiber material bundles Fb do not need to be attached to any of the foundation 1, base 2, and pillar material 5, they do not need to be formed into strips and can be used as bundles. This allows for low-cost earthquake reinforcement.
また、補強用繊維材料束Fbは、炭素繊維からなる補強用繊維材料Fmの一本一本が軽量かつ高強度であり、それらが束ねられることで耐震補強用材料として十分な強度を有するとともに、補強用繊維材料Fmの束が熱可塑性樹脂によって固められることで、不必要に伸縮したり、ほどけたりせずに建物の基礎1と柱材5とを強固に一体化することができる。 In addition, the reinforcing fiber material bundles Fb are made of carbon fiber, and each fiber of the reinforcing fiber material Fm is lightweight and strong. When bundled together, they have sufficient strength to serve as a seismic reinforcement material. Furthermore, because the bundles of reinforcing fiber material Fm are solidified with a thermoplastic resin, they can firmly integrate the building foundation 1 and pillar material 5 without unnecessary stretching or unraveling.
また、補強用繊維材料束Fbは、下側固定金物11,21の下側突出部12,22と、上側固定金物15,25の上側突出部16,26との間に巻き巡らせられているので、シンプルな構造で、補強用繊維材料束Fbによって下側固定金物11,21と上側固定金物15,25とを確実に連結することができる。これにより、低コストで耐震補強を行うことができるとともに、耐震補強に係る施工も容易に行うことができる。 In addition, the reinforcing fiber material bundles Fb are wound around the lower protrusions 12, 22 of the lower fixing hardware 11, 21 and the upper protrusions 16, 26 of the upper fixing hardware 15, 25, so the lower fixing hardware 11, 21 and the upper fixing hardware 15, 25 can be securely connected by the reinforcing fiber material bundles Fb with a simple structure. This allows for low-cost earthquake reinforcement and makes construction related to earthquake reinforcement easy.
また、補強用繊維材料束Fbは、下端部のうち抜け止め部33よりも上方の部分が、下側突出部32の保持部32aに保持され、上端部のうち抜け止め部37よりも下方の部分が、上側突出部36の保持部36aに保持されているので、補強用繊維材料束Fbが、下側突出部32の保持部32a又は上側突出部36の保持部36aから抜けないように保持できるとともに、補強用繊維材料束Fbの長さを極力抑えることができる。これにより、補強用繊維材料束Fbによって下側固定金物31と上側固定金物35とを確実に連結し、低コストで耐震補強を行うことができる。 In addition, the portion of the reinforcing fiber material bundle Fb above the retaining portion 33 of the lower end is held by the retaining portion 32a of the lower protrusion 32, and the portion of the upper end below the retaining portion 37 is held by the retaining portion 36a of the upper protrusion 36. This prevents the reinforcing fiber material bundle Fb from slipping out of the retaining portion 32a of the lower protrusion 32 or the retaining portion 36a of the upper protrusion 36, and minimizes the length of the reinforcing fiber material bundle Fb. This allows the reinforcing fiber material bundle Fb to reliably connect the lower fixing hardware 31 and the upper fixing hardware 35, enabling low-cost seismic reinforcement.
また、補強用繊維材料束Fbは、下端部が、下側固定金物41の下側突出部42に巻き付けられて保持され、上端部が、上側固定金物45の上側突出部46に巻き付けられて保持されているので、シンプルな構造で、かつ補強用繊維材料束Fbの長さを極力抑えながら、補強用繊維材料束Fbによって下側固定金物41と上側固定金物45とを確実に連結することができる。これにより、低コストで耐震補強を行うことができるとともに、耐震補強に係る施工も容易に行うことができる。 In addition, the lower end of the reinforcing fiber material bundle Fb is wound and held around the lower protrusion 42 of the lower fixing hardware 41, and the upper end is wound and held around the upper protrusion 46 of the upper fixing hardware 45. This allows for a simple structure and ensures that the lower fixing hardware 41 and the upper fixing hardware 45 are securely connected by the reinforcing fiber material bundle Fb while minimizing the length of the reinforcing fiber material bundle Fb. This allows for low-cost earthquake reinforcement and makes construction related to earthquake reinforcement easy.
また、補強用繊維材料束Fbを長さ方向に引っ張ってテンションをかけるためのテンション付与手段を更に備えるので、テンション付与手段によって補強用繊維材料束Fbにテンションをかけることによって、基礎1と柱材5との一体性を高めることができ、より強固に耐震補強を行うことができる。 In addition, a tensioning means is further provided for pulling the reinforcing fiber material bundles Fb in the longitudinal direction to apply tension. By applying tension to the reinforcing fiber material bundles Fb using the tensioning means, the unity between the foundation 1 and the column material 5 can be improved, allowing for more robust earthquake-resistant reinforcement.
また、例えば柱材5と他の部材とが干渉し合うなどして、上側固定金物15~45を柱材5に固定しにくくなるような構造上の制約が生じたとしても、柱材5の下端部には、屋内側面が柱材5の側面に対して面一とされ、かつ、柱材5の下端部における幅寸法を長くする寸法調整材(添え木6)が一体的に固定されており、上側固定金物15~45は、土台2と、柱材5の下端部に一体的に固定された寸法調整材とに跨って固定されているので、構造上の制約に妨げられることなく、上側固定金物15~45を柱材5に固定することができ、ひいては、耐震補強装置10~40を建物の躯体に対して確実かつ強固に取り付けることができる。 Even if structural constraints arise that make it difficult to secure the upper fixing hardware 15-45 to the pillar 5, such as interference between the pillar 5 and other components, the indoor side of the pillar 5 is flush with the side of the pillar 5, and a dimension-adjusting material (splint 6) that increases the width at the lower end of the pillar 5 is integrally secured. The upper fixing hardware 15-45 is secured across the base 2 and the dimension-adjusting material integrally secured to the lower end of the pillar 5. This means that the upper fixing hardware 15-45 can be secured to the pillar 5 without being hindered by structural constraints, and the seismic reinforcement devices 10-40 can be securely and firmly attached to the building's framework.
〔参考例〕
以下、参考例について説明する。以下の参考例において、上記の実施形態と共通する要素については、共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。以下に挙げる参考例は、上記の実施形態と可能な限り組み合わせてもよい。
[Reference example]
Reference examples will be described below. In the following reference examples, elements common to the above-described embodiment will be denoted by the same reference symbols, and descriptions thereof will be omitted or simplified. The reference examples listed below may be combined with the above-described embodiment as much as possible.
上記の実施形態において、補強用繊維材料束Fbは、図3(a)に示すように、多数の補強用繊維材料Fmを、ただ単純に束にしたものであるとしたが、本参考例における補強用繊維材料束は、その他の形態のものが採用される。
すなわち、図3(b)に参照されるような、補強用繊維材料Fmを織り込んだ後に、ただ単純に束にしたものでもよいし、ロープのように特殊な捻りを加えたものでもよいし、編み込みながら紐状にしたものでもよい。
In the above embodiment, the reinforcing fiber material bundle Fb is simply a bundle of a large number of reinforcing fiber materials Fm, as shown in Figure 3(a), but in this reference example, reinforcing fiber material bundles of other forms are adopted.
That is, as shown in Figure 3(b), after the reinforcing fiber material Fm is woven, it may simply be bundled, or it may be twisted in a special way like a rope, or it may be braided into a string-like shape.
例えば上記特許文献1のような補強用繊維材料からなる結合帯は、基礎と上部構造部を一体化するためには、これら基礎と上部構造部のいずれにも密着させる必要があり、例えば基礎と上部構造部との間に段差が生じた場合には、補強用繊維材料からなる結合帯を採用しにくい場合があった。
これに対し、本参考例における補強用繊維材料束を用いれば、上記特許文献1のような補強用繊維材料からなる結合帯を、基礎と上部構造部のいずれにも密着させる必要がないので、建物に採用する上での柔軟性や融通性に優れる。
For example, a connecting strip made of a reinforcing fiber material as described in Patent Document 1 above needs to be tightly attached to both the foundation and the upper structure in order to integrate them, and if a step occurs between the foundation and the upper structure, it may be difficult to use a connecting strip made of a reinforcing fiber material.
In contrast, if the reinforcing fiber material bundles in this reference example are used, there is no need to adhere the bonding strip made of reinforcing fiber material, as in Patent Document 1, to either the foundation or the upper structure, making it more flexible and adaptable for use in buildings.
1 基礎
2 土台
5 柱材
6 添え木
6a 切欠部
10 第一耐震補強装置
11 下側固定金物
12 下側突出部
15 上側固定金物
16 上側突出部
20 第二耐震補強装置
21 下側固定金物
22 下側突出部
23 アジャスター保持部
25 上側固定金物
26 上側突出部
27 アジャスターボルト
30 第三耐震補強装置
31 下側固定金物
32 下側突出部
32a 保持部
32b ネジ部
32c ナット部
33 抜け止め部
35 上側固定金物
36 上側突出部
36a 保持部
36b ネジ部
36c ナット部
37 抜け止め部
40 第四耐震補強装置
41 下側固定金物
42 下側突出部
42a プーリ
45 上側固定金物
46 上側突出部
46a プーリ
Fb 補強用繊維材料束
1 Foundation 2 Base 5 Pillar material 6 Splint 6a Notch 10 First earthquake-resistant reinforcement device 11 Lower fixing hardware 12 Lower protrusion 15 Upper fixing hardware 16 Upper protrusion 20 Second earthquake-resistant reinforcement device 21 Lower fixing hardware 22 Lower protrusion 23 Adjuster holding portion 25 Upper fixing hardware 26 Upper protrusion 27 Adjuster bolt 30 Third earthquake-resistant reinforcement device 31 Lower fixing hardware 32 Lower protrusion 32a Holding portion 32b Screw portion 32c Nut portion 33 Anti-slip portion 35 Upper fixing hardware 36 Upper protrusion 36a Holding portion 36b Screw portion 36c Nut portion 37 Anti-slip portion 40 Fourth earthquake-resistant reinforcement device 41 Lower fixing hardware 42 Lower protrusion 42a Pulley 45 Upper fixing hardware 46 Upper protrusion 46a Pulley Fb Reinforcement fiber material bundle
Claims (5)
前記基礎の側面に固定された下側固定金物と、
前記上部構造部に固定されて前記下側固定金物の直上に配置される上側固定金物と、
前記下側固定金物と前記上側固定金物との間に設けられて当該下側固定金物と上側固定金物の二点を連結する補強用繊維材料束と、を備えており、
前記補強用繊維材料束は、炭素繊維からなる補強用繊維材料の束が熱可塑性樹脂によって固められたものであり、
前記下側固定金物は、側方に突出して前記補強用繊維材料束の下側部分が設けられる下側突出部を有し、
前記上側固定金物は、前記下側突出部と同じ方向に突出して前記補強用繊維材料束の上側部分が設けられる上側突出部を有し、
前記補強用繊維材料束は、下端部が、前記下側固定金物の前記下側突出部に巻き付けられて保持され、上端部が、前記上側固定金物の前記上側突出部に巻き付けられて保持されており、
前記下側突出部は、
前記補強用繊維材料束の下端部が巻き付けられた下側プーリと、
前記下側プーリの回転軸部の長さ方向両端部を保持する下側軸保持部と、を有しており、
前記上側突出部は、
前記補強用繊維材料束の上端部が巻き付けられた上側プーリと、
前記上側プーリの回転軸部の長さ方向両端部を保持する上側軸保持部と、を有していることを特徴とする耐震補強装置。 A seismic reinforcement device that integrates a foundation and an upper structure provided on the foundation,
A lower fixing hardware fixed to the side of the foundation;
An upper fixing hardware that is fixed to the upper structure and disposed directly above the lower fixing hardware;
a reinforcing fiber material bundle provided between the lower fixing hardware and the upper fixing hardware to connect two points of the lower fixing hardware and the upper fixing hardware,
the reinforcing fiber material bundles are formed by solidifying bundles of reinforcing fiber material made of carbon fibers with a thermoplastic resin,
the lower fixing hardware has a lower protruding portion that protrudes laterally and on which a lower portion of the reinforcing fiber material bundle is provided,
the upper fixing hardware has an upper protruding portion that protrudes in the same direction as the lower protruding portion and on which an upper portion of the reinforcing fiber material bundle is provided,
The reinforcing fiber material bundle has a lower end portion wound around and held by the lower protrusion of the lower fixing hardware, and an upper end portion wound around and held by the upper protrusion of the upper fixing hardware ,
The lower protrusion is
a lower pulley around which the lower end of the reinforcing fiber material bundle is wound;
a lower shaft holding portion that holds both longitudinal ends of the rotary shaft portion of the lower pulley,
The upper protrusion is
an upper pulley around which the upper end of the reinforcing fiber material bundle is wound;
and an upper shaft holding portion that holds both longitudinal ends of the rotating shaft portion of the upper pulley .
前記補強用繊維材料束を長さ方向に引っ張ってテンションをかけるためのテンション付与手段を更に備えることを特徴とする耐震補強装置。 The seismic reinforcement device according to claim 1 ,
The earthquake-resistant reinforcement device further comprises tension applying means for applying tension to the reinforcing fiber material bundles by pulling them in the longitudinal direction.
前記耐震補強装置は、
前記基礎の側面に固定された下側固定金物と、
前記上部構造部に固定された上側固定金物と、
前記下側固定金物と前記上側固定金物との間に設けられて当該下側固定金物と上側固定金物とを連結する補強用繊維材料束と、を備えており、
前記補強用繊維材料束は、炭素繊維からなる補強用繊維材料の束が熱可塑性樹脂によって固められたものであり、
前記下側固定金物は、側方に突出して前記補強用繊維材料束の下側部分が設けられる下側突出部を有し、
前記上側固定金物は、前記下側突出部と同じ方向に突出して前記補強用繊維材料束の上側部分が設けられる上側突出部を有し、
前記補強用繊維材料束は、下端部が、前記下側固定金物の前記下側突出部に巻き付けられて保持され、上端部が、前記上側固定金物の前記上側突出部に巻き付けられて保持されており、
前記上部構造部は、前記基礎上に設けられた土台と、前記土台上に設けられた柱材と、を備えており、
前記柱材の下端部には、側面が前記柱材の側面に対して面一とされ、かつ、前記柱材の下端部における幅寸法を長くする寸法調整材が一体的に固定されており、
前記下側固定金物は、前記基礎の側面に固定されており、
前記上側固定金物は、前記土台と、前記柱材の下端部に一体的に固定された前記寸法調整材とに跨って固定されていることを特徴とする耐震補強装置の取付構造。 An earthquake-resistant reinforcement device that integrates a foundation and an upper structure provided on the foundation is attached to a skeleton of a building including the foundation and the upper structure,
The earthquake-resistant reinforcement device includes:
A lower fixing hardware fixed to the side of the foundation;
An upper fixing hardware fixed to the upper structure;
a reinforcing fiber material bundle provided between the lower fixing hardware and the upper fixing hardware to connect the lower fixing hardware and the upper fixing hardware,
the reinforcing fiber material bundles are formed by solidifying bundles of reinforcing fiber material made of carbon fibers with a thermoplastic resin,
the lower fixing hardware has a lower protruding portion that protrudes laterally and on which a lower portion of the reinforcing fiber material bundle is provided,
the upper fixing hardware has an upper protruding portion that protrudes in the same direction as the lower protruding portion and on which an upper portion of the reinforcing fiber material bundle is provided,
The reinforcing fiber material bundle has a lower end portion wound around and held by the lower protrusion of the lower fixing hardware, and an upper end portion wound around and held by the upper protrusion of the upper fixing hardware,
the upper structure includes a base provided on the foundation and a pillar provided on the base,
A dimension adjusting member is integrally fixed to the lower end of the pillar, the side surface of which is flush with the side surface of the pillar and which extends the width dimension of the lower end of the pillar,
The lower fixing hardware is fixed to the side surface of the foundation,
An installation structure for an earthquake-resistant reinforcement device, characterized in that the upper fixed hardware is fixed across the base and the dimension adjustment material integrally fixed to the lower end of the column material.
前記補強用繊維材料の束を、前記下側固定金物の前記下側突出部と、前記上側固定金物の前記上側突出部との間に架け渡した後に前記熱可塑性樹脂によって固めて前記補強用繊維材料束にすることを特徴とする耐震補強方法。 A seismic reinforcement method for integrating the foundation and the superstructure using the seismic reinforcement device according to claim 1 , comprising:
An earthquake-resistant reinforcement method characterized in that the bundle of reinforcing fiber material is spanned between the lower protrusion of the lower fixing hardware and the upper protrusion of the upper fixing hardware, and then solidified with the thermoplastic resin to form the bundle of reinforcing fiber material.
前記補強用繊維材料の束を、前記下側固定金物の前記下側突出部と、前記上側固定金物の前記上側突出部との間に架け渡した後に前記熱可塑性樹脂によって固めて前記補強用繊維材料束にし、
前記熱可塑性樹脂の硬化後に、前記テンション付与手段によって、前記補強用繊維材料束を長さ方向に引っ張ってテンションをかけることを特徴とする耐震補強方法。 A seismic reinforcement method for integrating the foundation and the upper structure using the seismic reinforcement device according to claim 2 , comprising:
The bundle of reinforcing fiber material is laid between the lower protrusion of the lower fixing metal and the upper protrusion of the upper fixing metal, and then solidified with the thermoplastic resin to form the bundle of reinforcing fiber material;
A method for earthquake-resistant reinforcement, characterized in that after the thermoplastic resin has hardened, the reinforcing fiber material bundles are tensioned by being pulled in the longitudinal direction by the tension applying means.
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