CN118056053A - 木结构承重墙、木结构承重墙的施工方法、木结构承重墙的墙倍率增大方法、及石膏类耐力面材 - Google Patents

木结构承重墙、木结构承重墙的施工方法、木结构承重墙的墙倍率增大方法、及石膏类耐力面材 Download PDF

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Abstract

在不附加设置加强材或加固材，也不增大石膏类面材料的比重及/或板厚的情况下，提高木结构承重墙的墙倍率。石膏类耐力面材(10)由主材或芯材以及覆盖主材或芯材的至少表背面的纸部件构成，且所述主材或芯材由混合有无机纤维及有机类强度增强材的板状石膏硬化体形成，可发挥500N以上的钉侧面阻力。所述耐力面材具有6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度以及6.5N/mm2以上的压缩强度，在承重墙的面内剪切试验中，发挥出大于20×10‑3rad的极限变位(δu)以及2.0kN/10‑3rad以上的初期刚度(K)，不仅是极限变位的增大，通过屈服点变位(δv)的降低，也能提高塑性率(μ)，从而可有效果或有效率地提高木结构承重墙之墙倍率及短期基准剪切耐力(P0)。

Description

木结构承重墙、木结构承重墙的施工方法、木结构承重墙的墙 倍率增大方法、及石膏类耐力面材
技术领域
本发明涉及一种木结构承重墙、木结构承重墙的施工方法、木结构承重墙的墙倍率增大方法、及石膏类耐力面材。更详细为，涉及一种无需依赖面材料本身的最大耐力的增大、极限变位的增大或者设置附加性的加强材或加固材等，也能增大墙倍率(wallmagnification)的木结构承重墙、木结构承重墙的施工方法、木结构承重墙的墙倍率增大方法及石膏类耐力面材。
背景技术
一般而言，木结构建筑物的施工方法大致可分为木造轴架工法(woodenframework construction method)及木造框架壁工法(wooden framework wallconstruction method)。因近年大规模地震等的影响，关于木结构建筑物抗震性等的研究在我国(日本国)尤其受到关注。如专利文献1(国际公开公报WO2019/203148A1)所述，在我国(日本国)的建筑设计实务中，作为评价阻力短期水平负荷(地震力、风压等)的木结构建筑物强度的指标，一般使用结构耐力(structural resistance)方面有效的承重墙的轴架长度(建筑平面图中墙壁的长度)。计算轴架长度时，使用与承重墙的结构相应的墙倍率。墙倍率是承重墙的抗震性能或强度性能之指标，其数值越大，抗震强度也越大。墙倍率数值较大的墙结构有利于提高建筑物整体的设计自由度及抗震性。
多年以来在我国(日本国)使用的通用的木结构承重墙的墙倍率，依照建筑基准法实行令第46条、建设省公告第1100号(昭和56年6月1日)以及国土交通省公告第1541号(平成13年10月15日)的规定。另一方面，对于不属于这种通用的墙结构的近年多见的承重墙，则要根据同条第4项表1(八)规定的国土交通大臣的认定，规定墙倍率。因此，近年施工较多的木结构承重墙的墙倍率，需要根据由指定的性能评价机关实施的性能试验设定墙倍率，而所述性能试验的试验方法等被详细记载于各试验·检查机关公布的“木造承重墙及其倍率性能试验·评价业务方法书”等中。
根据“木造承重墙及其倍率性能试验·评价业务方法书”等多个文献中的记载，作为求出木结构承重墙的墙倍率的性能试验，进行承重墙的面内剪切试验。在该试验中，对承重墙试验体反复施加规定的水平负荷，求出水平负荷与剪切变形角之间的关系等。
图1是以包络线(实线表示)例示通过面内剪切试验所获得的负荷-变形角曲线的线图。在图1中，以单点链线表示将负荷-变形角曲线的包络线变换成完全弹塑性模型的负荷-变形角特性的线性图。完全弹塑性模型由表示初期刚度K的线形弹性域的一次函数直线(Y＝KX)、从屈服点σs平行于X轴延伸的塑性变形域(塑性域)的直线(Y＝Pu)构成。屈服点σs表示弹性极限。初期刚度K是表示弹性域的一次函数直线(Y＝KX)的倾斜的系数。被包络线、X轴及X＝δu的各线段包围的区域的线图上的面积与被X轴、Y＝KX、Y＝Pu及X＝δu的各线段包围的区域的线图上的面积为等值。在此，将包络线转换成完全弹塑性模型的手法被记载于“木造承重墙及其倍率性能试验·评价业务方法书”等多个文献中，属于材料力学的周知事项，因此省略详细说明。
图1中表示了最大强度Pmax、0.8Pmax负荷降低域、极限耐力Pu、屈服强度Py、极限变位δu、屈服点变位δv及屈服变位δy。极限变位δu及屈服点变位δv分别是0.8Pmax负荷降低域及屈服点σs的变形角的值。屈服变位δy是屈服强度Py显现时的变形角的值。另外，塑性率μ是极限变位δu/屈服点变位δv的值。
如“木造轴架工法住宅的容许应力度设计[1](2017年版)”的第63页及第300页(非专利文献1)等多个技术文献中所记载，墙倍率是基于由图1所示的完全弹塑性模型确定的耐力Pmax、Pu、Py及变位δu、δv、δy算出短期容许剪切耐力(Pa)，并除以规定耐力(壁长L(m)×1.96(kN/m))的值。即，墙倍率是短期容许剪切耐力(Pa)除以所述基准数值(1.96L)并进行指数化而得出的值。
关于这一点进一步进行说明，在算出墙倍率时，原则上以下述4种耐力的值中表示最小值的强度作为短期基准剪切耐力(P0)，并将短期基准剪切耐力(P0)乘以规定的降低系数(α)(评价耐力降低的要因的系数)的值。一般而言，石膏类耐力面材的情况，下述(1)或(2)的耐力，即，屈服强度(Py)或极限耐力(校正值)(Pu’)表示最小值。且，以下各耐力值(Py、Pu、Pmax)是各测定值乘以偏差系数(β)的值。
(1)屈服强度(Py)
(2)基于塑性率(μ)校正的极限耐力(Pu)的值(以下称之为“极限耐力(校正值)(Pu’)”。)
(3)最大耐力(Pmax)的2/3的值
(4)剪切变形角＝1/120rad时的耐力(无负荷式或负荷式的情况)
作为适合用于木结构承重墙的耐力面材的石膏类面材料，已知“结构用石膏板”。根据专利第5642948号公开公报(专利文献2)中记载的本申请人的技术，“结构用石膏板”是对“强化石膏板”的钉侧面的强度加以强化后的石膏类面材料。钉侧面阻力是指按照JIS A6901中规定的钉侧面阻力试验测定出的面材料的打钉部分的剪切耐力或剪切强度。关于钉侧面阻力，本申请人提出的PCT/JP2021/14227号(专利文献3)中有较为详细的记载，在此省略更详细的说明，钉侧面阻力是本申请人在专利文献2中提倡的作为石膏类耐力面材的耐力判定要素的物性，也是本申请人近年来尤为关注的耐力因素。
结构用石膏板是一种相较于(普通)石膏板而言可整体上提高作为耐力面材的耐力，且相较于强化石膏板而言可提高钉侧面阻力的石膏类面材料。结构用石膏板，按照当前JIS A 6901中的规定是指具有750N以上(A类)或500N以上(B类)的钉侧面阻力的石膏类面材料。以结构用石膏板作为耐力面材的木结构承重墙，相较于以(普通)石膏板或强化石膏板作为耐力面材的木结构承重墙而言，可发挥出较高的墙倍率。另一方面，结构用石膏板与强化石膏板同样，必须具有12.5mm以上的厚度，及0.75以上的比重。因此，固定有结构用石膏板的木结构承重墙，被要求至少具有大致9.4kg/m2的面密度或面重量(墙面每单位面积的耐力面材的质量)。
一般而言，由固定部件将结构用石膏板固定在木结构壁基底而成的承重墙的短期基准剪切耐力(P0)，根据上述4种强度值中的屈服强度(Py)而确定(P0＝β×Py)。如上所述，墙倍率是短期基准剪切耐力(P0)乘以降低系数(α)，并除以规定的耐力(1.96L)而得出的值，因此，由固定部件将结构用石膏板固定在木结构壁基底上所形成的承重墙的墙倍率与屈服强度(Py)成比例。
专利文献3中记载了一种可赋予承重墙等同于结构用石膏板的短期基准剪切耐力(P0)的同时，面密度却低于结构用石膏板的石膏类耐力面材。专利文献3中记载的石膏类面材料由主材或芯材，以及覆盖在主材或芯材的至少表背面上的纸部件构成，并且具有6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度或面重量(以下，称为“面密度”)，主材或芯材由混合无机纤维及有机类强度增强材而成的、可发挥500N以上的钉侧面阻力的板状的石膏硬化体形成。专利文献3的石膏类面材料即使在板厚小于12mm时，也能够使承重墙具有较高的墙倍率。相较于结构用石膏板等历来的石膏类耐力面材而言，所述石膏类面材料是着眼于通过降低面密度来实现面材料的轻量化，并利用较高的钉侧面阻力来抑制屈服强度下降而开发的耐力面材(以下称之为“低密度石膏类耐力面材”)，从兼顾到作为木结构承重墙的理想的强度与轻量性及施工性等的观点而言，实用方面极为有利。
一般而言，由固定部件将低密度石膏类耐力面材固定在木结构壁基底而成的承重墙的短期基准剪切耐力(P0)，表示上述4种强度值中的极限耐力(校正值)(Pu’)最小的值，因此，其用于算出墙倍率的短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率，不同于结构用石膏板，与极限耐力(校正值)(Pu’)成比例。如专利文献3所述，在低密度石膏类耐力面材中，作为预期之外的效果，面密度降低会导致石膏类耐力面材潜在具有的韧性及变形追随性的显现化，由此，承重墙的极限变位(δu)会增大，可获得大于20×10-3rad的值的极限变位(δu)，其结果，将专利文献3的低密度石膏类耐力面材固定在木结构壁基底而成的承重墙可发挥出大于7.6kN的极限耐力(校正值)(Pu’)。从而，低密度石膏类耐力面材，如上所述，即使面密度相较于结构用石膏板有所降低，也能发挥出与结构用石膏板同等的强度。
极限耐力(校正值)(Pu’)是基于极限耐力(Pu)及塑性率(μ)，并利用下式求出的值，短期基准剪切耐力(P0)是基于极限耐力(校正值)(Pu’)及其测定值的偏差系数(β)，并利用下式求出的值。
Pu’＝Pu×0.2×(2μ-1)1/2
P0＝β×Pu’
若要进一步增大使用这种低密度石膏类耐力面材的承重墙的短期基准剪切耐力(P0)，以进一步增大墙倍率，从上式可显然看出，需要进一步增大承重墙的极限耐力(校正值)(Pu’)，若要增大极限耐力(校正值)(Pu’)，则需要增大承重墙的极限耐力(Pu)及/或塑性率(μ)。极限耐力(Pu)，一般而言具有随着面内剪切试验中面材料可承受的最大负荷(Pmax)的值即承重墙的最大耐力(Pmax)的增大而增大的性质，因此，可以想到通过增大最大耐力(Pmax)，使极限耐力(Pu)随之增大的墙倍率增大方法。然而，如后文所述，在现状下，很难在维持低密度石膏类耐力面材的轻量性的同时进一步增大最大耐力(Pmax)。作为其他手段，如专利文献3所述，可以想到通过增大塑性率(μ)的值，随之间接性地增大极限耐力(Pu)的墙倍率增大方法。然而，为此需要进一步增大承重墙的极限变位(δu)的值，如下文所述，在现状下这也极为困难。
对此，作为通过增大承重墙的极限耐力(校正值)(Pu’)来提高墙倍率的对策，专利文献1公开了一种在打钉部分装设金属板等的加强材或加固材，以防止打钉部分的破损或断裂等的面材料加强方法。然而，通过这种使用加强材或加固材的木结构承重墙，被认为无需依赖上述性能试验中面材料可承受的最大负荷的增大，就能提高耐力面材的韧性及变形追随性以使极限耐力(校正值)(Pu’)增大，从而构筑成可发挥出较高墙倍率的木结构承重墙。
在本说明书中，术语“石膏类耐力面材”，并不仅限于JIS A 6901(石膏板产品)中规定的(普通)石膏板、强化石膏板及结构用石膏板，还包括上述低密度石膏类耐力面材(专利文献3)、专利第6412431号的公开公报(专利文献4)中记载的石膏类耐力面材等，在以石膏作为主材的石膏芯部分(芯材部分)的外面或外层上覆盖石膏板用原纸等纸部件而成的石膏类面材料。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1:国际公开公报WO2019/203148A1
专利文献2:日本专利第5642948号公开公报
专利文献3:PCT/JP2021/14227号说明书·附图
专利文献4:日本专利第6412431号公开公报
<非专利文献>
非专利文献1:木造轴架工法住宅的容许应力度设计[1](2017年版)、第63页及第300页
发明内容
<本发明要解决的问题>
根据具有使用上述加强材或加固材来增大极限耐力(校正值)(Pu’)的构造的承重墙结构(专利文献1)，必须在面材料制造程序中追加用于将加强材或加固材附加性地固定在耐力面材表面上的工序，或者，在木结构承重墙的施工时附加性地实施所述工序。而这种工序可能会成为造成石膏类面材料的制造程序复杂化，或者建设工程的作业性恶化的原因。
对此，若想在不依赖这种加强材或加固材的情况下，进一步提高作为耐力面材使用上述低密度石膏类耐力面材的木结构承重墙的墙倍率，如上所述，认为必须进一步增大承重墙的极限耐力(Pu)及/或塑性率(μ)，以进一步增大承重墙的极限耐力(校正值)(Pu’)。极限耐力(Pu)，一般而言具有随着承重墙的最大耐力(Pmax)增大而增大的性质，因此会想到通过使最大耐力(Pmax)增大而使极限耐力(Pu)增大的墙倍率增大方法。然而，最大耐力(Pmax)若是增大，塑性率(μ)则会降低，由此造成极限耐力(校正值)(Pu’)反而降低的风险。另外，最大耐力(Pmax)增大，通常耐力面材的面密度会随之增大。然而，石膏类耐力面材，一般而言，其标准尺寸(宽约910mm、高约3030mm)时的自重超过20kg，因此，考虑到由进行建筑作业的作业人员以手工作业的方式将耐力面材固定到木结构承重墙的壁基底的作业实情，从木结构承重墙的施工性等的观点而言，增大面材料的面密度并非是实务上的理想方式。即，在塑性率(μ)及极限耐力(校正值)(Pu’)无实质性降低，且面密度无实质性增大的前提下使最大耐力(Pmax)实质上增大的方式，事实上是很难实现的。
另一方面，根据专利文献3记载的技术，通过进一步增大承重墙的极限变位(δu)的值以使塑性率(μ)的值增大，从而使极限耐力(Pu)增大的方式在理论上具有可能性。然而，通过降低面密度等的手段来进一步增大极限变位(δu)的方式有其极限，且，现阶段关于在不使钉侧面阻力、最大耐力(Pmax)或屈服强度(Py)显著降低的前提下进一步增大极限变位(δu)值的有效手段尚缺乏知识，因此，若想通过进一步增大极限变位(δu)的值以使塑性率(μ)的值进一步增大，现阶段极难实现。
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种用于木结构承重墙的石膏类耐力面材，在可维持较高的钉侧面阻力的同时降低面密度的上述低密度石膏类耐力面材中，不附加设置加强材或加固材，也不增大面材料本身的面密度(比重及/或板厚)，且无需进一步增大承重墙的极限变位(δu)，也能够使承重墙的极限耐力(校正值)(Pu’)增大，并使承重墙的短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率增大。
本发明的另一目的在于提供一种作为耐力面材使用上述石膏类面材料的木结构建筑物的承重墙结构及承重墙施工方法。
本发明之另一目的还在于提供一种木结构承重墙的墙倍率增大方法，关于使用上述低密度石膏类耐力面材的承重墙，无需依赖石膏类面材料上附加设置的加强材或加固材的加强或加固作用，也不依赖石膏类面材料本身的面密度的增大，且无需进一步增大承重墙的极限变位(δu)，也能够使承重墙的极限耐力(校正值)(Pu’)增大，使承重墙的短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率增大。
<用于解决问题的手段>
为了实现上述目的，本发明提供一种由固定部件被固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底上的石膏类耐力面材，其特征在于，所述石膏类耐力面材由使用板状的石膏硬化体形成的主材或芯材以及覆盖所述主材或芯材的至少表背面的纸部件构成，作为用于确定墙面每单位面积的质量的面密度具有6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度，发挥出500N以上的钉侧面阻力且至少具有6.5N/mm2的压缩强度，主材或芯材中混合有无机纤维及有机类强度增强材，作为对使用固定部件将耐力面材固定在木结构壁基底而成的墙的长度为1.82m的承重墙试验体进行面内剪切试验所求出的极限耐力(Pu)的校正值(Pu’)，能够使承重墙发挥出7.7kN以上的较大值的所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu’)。
根据本发明的石膏类耐力面材，通过混合无机纤维及有机类强度增强材以确保作为石膏类耐力面材的最低限度的物性(钉侧面阻力:500N以上)的同时，面材料的面密度反而会降低，可设定较低的值(6.5～8.9kg/m2)。在以下本说明书的记载中，“作为石膏类耐力面材的最低限度的物性”表示500N以上的钉侧面阻力。
上述面密度的值(6.5～8.9kg/m2)相较于结构用石膏板等历来的石膏类耐力面材的面密度(约9.4kg/m2)而言是相当小的值。根据这种面密度，可降低石膏类耐力面材的比重及/或板厚，从而，能够减轻承重墙的自重或减小壁厚。另一方面，这种面密度的降低是与承重墙的短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率增大的历来的墙倍率增大方法(即，比重及/或板厚的增大致使最大耐力(Pmax)的增大，从而短期基准剪切耐力(P0)增大的历来的墙倍率增大方法)相反的条件。然而，如专利文献3所述，当确保作为石膏类耐力面材的最低限度的物性(钉侧面阻力:500N以上)的同时降低面密度，而导致石膏类耐力面材所潜在具有的韧性及变形追随性在塑性域显现化的结果，承重墙的极限变位(δu)及塑性率(μ)反而会增大，因而承重墙的极限耐力(校正值)(Pu’)会增大，并非一定使最大耐力(Pmax)增大，也能够增大短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率。
根据本发明，为了在6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度条件下发挥出500N以上的钉侧面阻力，上述主材或芯材包含规定量的无机纤维及有机类强度增强材。通过维持500N以上的钉侧面阻力，即使面密度降低，也能够维持所期望的屈服强度。相对于每100重量部的烧石膏，无机纤维的混合量为0.3～5重量部，优选为2～4重量部。作为混合的无机纤维，例如可以举出玻璃纤维、炭素纤维等。若是使用玻璃纤维，适合使用直径5～25μm、长度2～25mm的玻璃纤维。
另外，本发明者们通过多次的实验发现了石膏类耐力面材的压缩强度增大时承重墙的初期刚度(K)随之增大的现象，基于这一发现，反复进行锐意研究的结果表明，通过使石膏类耐力面材的压缩强度增大至6.5N/mm2以上的值而使承重墙的初期刚度(K)增大，由此，无需使承重墙的极限变位(δu)大幅降低，也能够使其屈服点变位(δv)降低，从而可使塑性率(μ)有较大提高，完成了本发明。
即，根据本发明，通过使石膏类耐力面材的压缩强度增大至6.5N/mm2以上的值，以使承重墙的初期刚度(K)增大至例如2.0kN/10-3rad以上的值，从而使屈服点变位(δv)的值降低至例如7.2×10-3rad以下的值，能够获得较高的极限变位(δu)值的同时，能够使塑性率(μ)的值有较大提高，其结果，作为极限耐力校正值(Pu’)，能够较容易地确保7.7kN以上的值。
另外，在采用专利文献3的低密度石膏类耐力面材的承重墙中，初期刚度(K)是小于2.0kN/10-3rad的值(例如，1.9kN/10-3rad)。且，上述结构用石膏板是为了防止施加振动时可能产生石膏类耐力面材与固定部件的相对位置变化而导致石膏类耐力面材被撕裂破损，着眼于钉侧面阻力这一强度因素，以使钉侧面阻力如愿增大而开发出的石膏类耐力面材，上述专利文献3的低密度石膏类耐力面材的意图在于通过确保所期望的钉侧面阻力的同时降低面密度，以使石膏类耐力面材在塑性域的韧性及变形追随性显现化而使塑性率(μ)及极限耐力(校正值)(Pu’)增大，以上技术无一将石膏类耐力面材的压缩强度、或在弹性域产生的初期刚度作为强度增强因素给予关注或考虑，也未对承重墙的初期刚度与石膏类耐力面材的压缩强度的结构关系加以探讨或研究。
相对而言，根据本发明者们的实验，通过面密度的增大可使压缩强度如愿增大，然而随着面密度的增大，不仅是面材料的自重会增大，还存在极限变位降低的倾向，因此，优选以利用有机类强度增强材的压缩强度增大作用为主，将压缩强度增大至适当的值。即，在本发明中，主要是通过适当的面密度设定以及混合有机类强度增强材而达成的压缩强度增大作用，设定所期望的压缩强度。相对于烧石膏的每100重量部，有机类强度增强材的混合量为0.3～15重量部，优选为1～13重量部。作为有机类强度增强材，例如可以使用淀粉、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸等。作为淀粉，可以使用未加工淀粉及加工淀粉的任一种。作为加工淀粉，可以举出经过物理处理、化学处理或酶处理的淀粉。作为经过物理处理的淀粉，可以使用α淀粉。作为经过化学处理的淀粉，可以使用氧化淀粉、磷酸酯化淀粉、尿素磷酸酯化淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯(Hydroxypropyl distarch phosphate)、羟乙基淀粉(hydroxyethyl starch)、羟丙基淀粉(hydroxypropyl starch)、阳离子性淀粉(cationicstarch)、乙酰酯化淀粉(acetylated starch)。
在此，作为可使石膏类耐力面材的压缩强度发生变动的要因，已知有石膏浆(泥浆)的混炼状态(混炼时间、混炼温度等)、石膏原料中包含的杂质的种类与量、石膏芯的剖面性状、致密性及均匀性等、石膏芯包含的气泡量、尺寸及分散状态、石膏芯的含水率或含水量、石膏芯的比重等。这些要因可能被用为增大或降低压缩强度的控制因素，不仅是与制造条件(石膏原料的种类、泡剂等添加剂的种类及使用量、混炼水的水温、气温·湿度等)密切相关的控制因素，也与石膏芯的品质整体相关，在有较低的面密度(6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度)时，可使石膏类耐力面材具有所期望的压缩强度(6.5N/mm2以上的压缩强度)，且，并非是专用于与无机纤维协同作用以使石膏类耐力面材获得所期望的钉侧面阻力(500N以上的钉侧面阻力)之特定用途的性质的控制因素。另一方面，上述有机类强度增强材可专用于这种用途，且，在制造过程中只需将其附加性地包含于石膏浆中，即可提供增大石膏芯的压缩强度的实用且有效的手段。
优选为，上述耐力面材具有6.5N/mm2以上的上述压缩强度，以能够在作为通过面内剪切试验测定出的承重墙之初期刚度(K)确保2.0kN/10-3rad以上的值，或，作为通过面内剪切试验测定出的承重墙之屈服点变位(δv)确保7.2×10-3rad以下的值，再者，作为上述初期刚度(K)确保2.0kN/10-3rad以上的值，并作为上述屈服点变位(δv)确保7.2×10-3rad以下的值。例如，在本发明的石膏类耐力面材中，若假设为屈服点变位(δv)＝6.0×10-3rad、初期刚度(K)＝2.5kN/10-3rad、极限耐力Pu＝15.0kN、极限变位(δu)＝30×10-3rad、塑性率(μ)＝5.0、偏差系数β＝1.0，极限耐力(校正值)(Pu’)则为9.0kN。相对于此，倘若与上述低密度石膏类耐力面材同样，设定为初期刚度(K)＝1.9kN/10-3rad(<2.0kN/10-3rad)的情况下，即使极限耐力Pu＝15.0、极限变位(δu)＝30×10-3rad、偏差系数β＝1.0时，屈服点变位(δv)＝7.8×10-3rad、塑性率(μ)＝3.8，极限耐力(校正值)(Pu’)不过大致7.7kN。即，由于耐力面材的压缩强度增大而致使初期刚度(K)增大，极限耐力(校正值)(Pu’)会相对增大，能够使短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率有较大提高。
在本发明中，上述压缩强度可优选设定为7.5～13.0kN/mm2的范围内的值，更优选为8.0kN/mm2以上的值。另外，在本发明中，上述初期刚度可优选设定为2.2kN/10-3rad～4.0kN/10-3rad的范围内的值，更优选为2.4kN/10-3rad以上的值。进而，根据本发明，上述屈服点变位(δv)可优选设定为3.5×10-3rad～7.2×10-3rad的范围内的值，更优选为6.5×10-3rad以下的值。适当地，根据具备本发明的石膏类耐力面材的承重墙，作为通过面内剪切试验测定出的塑性率(μ)可获得4.2以上且10.0以下的值，优选为4.3以上的值，作为通过面内剪切试验测定出的承重墙的极限变位(δu)可获得大于20×10-3rad的值，优选为22×10- 3rad以上的值，作为通过面内剪切试验测定出的屈服强度(Py)可获得7.7kN以上且大于上述极限耐力(校正值)(Pu’)的值，优选为8.0kN以上的值。在此，根据本发明者们的实验，存在初期刚度(K)增大时屈服强度(Py)也增大的倾向，因此，与上述低密度石膏类耐力面材同样，认为屈服强度(Py)一般而言大于极限耐力(校正值)(Pu’)。承重墙的极限变位(δu)是表示在塑性域的承重墙的韧性及变形追随性的指标。根据“木造承重墙及其倍率性能试验·评价业务方法书”，在面内剪切试验中即使超过1/15rad时负荷也不降低，而无法获得极限变位的值的情况下，将极限变位(δu)设定为1/15rad。因此，极限变位(δu)的最大值为1/15rad(66.7×10-3rad)。
由此，根据使用本发明的石膏类耐力面材的承重墙，确保作为石膏类耐力面材的最低限度的物性的同时，由于面密度的降低，可提高塑性域的石膏类耐力面材的韧性及变形追随性，增大极限耐力(校正值)(Pu’)，通过初期刚度(K)的增大及屈服点变位(δv)的降低，进一步增大极限耐力(校正值)(Pu’)，从而，无需附加设置加强材或加固材，也无需增大石膏类耐力面材的面密度，也能够使承重墙的短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率有较大提高。另外，上述耐力面材与结构用石膏板或上述低密度石膏类耐力面材同样，主材或芯材的至少表背面被纸部件所覆盖，能够利用历来的石膏板生产线简单地制造。优选为，本发明的石膏类耐力面材具有芯材的表面或表层被石膏板用原纸覆盖的叠层构造。在此，“表背面”是指除了面材料的端缘及侧缘(即，四周外缘部)的端面或侧面之外的面材料的表面及背面。
优选为，上述石膏类耐力面材的板厚为7.5mm以上且小于12mm的值(更优选为8.5mm以上且10mm以下的值)，例如设定为9.5mm或9.0mm。这种板厚的石膏类耐力面材与需要12mm以上的板厚的结构用石膏板相比，有利于降低木结构承重墙的壁厚等。根据需要，上述石膏硬化体可具有980N以下的钉侧面阻力。
优选为，上述石膏类耐力面材，作为使用墙的长度1.82m的承重墙试验体进行面内剪切试验所测定出的承重墙的极限变位(δu)，使承重墙产生24×10-3rad以上(优选为26×10-3rad以上)的极限变位(δu)。被设定为较高值的极限变位(δu)的值，与承重墙的初期刚度(K)的增大及屈服点变位(δv)的降低相互作用，能够使塑性率(μ)的值有较大提高，对于提高短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率而言极为有利。
更优选为，上述石膏类耐力面材的比重在0.65～0.96的范围内，优选设定为0.7～0.9的范围内的值(更优选为0.7～0.8的范围内的值)。根据这种比重的石膏类耐力面材，例如，虽然板厚小于12mm，但具有1.0以上的比重，因此，与自重较大的专利文献4的石膏类面材料的实施品(例如，吉野石膏(股)公司制造“EX板”(商品名)相比，能够实现面材料的轻量化，因此，有利于木结构承重墙的轻量化，或改善木结构承重墙的施工性及其建筑作业的作业性等。
另外，在本发明的优选实施方式中，石膏类耐力面材的芯材(石膏芯部分)中作为防止耐力劣化的耐力劣化防止剂，包含有机聚硅氧烷(Organopolysiloxane)化合物。根据这种耐力面材，与专利文献4记载的石膏类耐力面材同样，能够提供可在木造外壁的屋外墙面施工的上述耐力面材。
本发明还提供木结构承重墙，其具有使用钉子或螺钉等固定部件将上述石膏类耐力面材固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底的结构。本发明还提供木结构承重墙的施工方法，其特征在于使用上述固定部件将上述石膏类耐力面材固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底。
根据这种木结构承重墙及其施工方法，通过降低比重及/或板厚而使石膏类耐力面材的面密度降低，能够减轻承重墙的自重或降低壁厚。然而，根据这种木结构承重墙，如上所述，不仅能够通过石膏类面材料的低密度化而使石膏类面材料的(塑性域的)韧性及变形追随性提高并使极限变位(δu)的值增大，还能通过增大石膏类面材料的压缩强度，使承重墙的初期刚度(K)增大，从而使屈服点变位(δv)的值降低。其结果，通过较小的屈服点变位(δv)的值与较大的极限变位(δu)的值之相乘效果，可使塑性率(μ)的值有较大提高，且，作为木结构承重墙的极限耐力(校正值)(Pu’)，能够较容易地确保7.7kN以上的值。
从其他观点而言，本发明提供以利用固定部件将石膏类耐力面材固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底上的方式进行施工的木结构承重墙的墙倍率增大方法，其特征在于，由使用板状的石膏硬化体形成的主材或芯材、以及覆盖所述主材或芯材的至少表背面的纸部件构成所述耐力面材，将无机纤维及有机类强度增强材混合于所述主材或芯材以将用于确定墙面每单位面积的质量的所述耐力面材的面密度降低至6.5～8.9kg/m2的同时，发挥出500N以上的钉侧面阻力及6.5N/mm2以上的压缩强度，作为使用墙的长度1.82m的承重墙试验体进行面内剪切试验所求出的极限耐力(Pu)的校正值(Pu’)，通过所述耐力面材获得7.7kN以上的所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu’)。
优选为，上述耐力面材具有6.5N/mm2以上的上述压缩强度，由此能够作为通过面内剪切试验测定出的承重墙的初期刚度(K)确保2.0kN/10-3rad以上的值，或，作为通过面内剪切试验测定出的承重墙的屈服点变位(δv)确保7.2×10-3rad以下的值，或者，作为上述初期刚度(K)确保2.0kN/10-3rad以上的值，并作为上述屈服点变位(δv)确保7.2×10-3rad以下的值。压缩强度优选设定为7.5～13.0kN/mm2的范围内的值，更优选为8.0kN/mm2以上的值。
上述初期刚度可优选设定为2.2kN/10-3rad～4.0kN/10-3rad的范围内的值，更优选为2.4kN/10-3rad以上的值。上述屈服点变位(δv)可优选设定为3.5×10-3rad～7.2×10- 3rad的范围内的值，更优选为6.5×10-3rad以下的值。优选为，在上述石膏类耐力面材所具备的承重墙中，作为通过面内剪切试验测定出的塑性率(μ)，获得4.2以上且つ10.0以下的值，优选为4.3以上的值，作为通过面内剪切试验测定出的承重墙的极限变位(δu)，获得大于20×10-3rad的值，优选为22×10-3rad以上的值，作为通过面内剪切试验测定的屈服强度(Py)，获得7.7kN以上的值且大于上述极限耐力(校正值)(Pu’)的值，优选为8.0kN以上的值。
优选为，上述石膏类耐力面材的板厚为7.5mm以上且小于12mm的值(更优选为8.5mm以上且10mm以下的值)，例如，设定为9.5mm或9.0mm。更优选为，上述石膏类耐力面材的比重设定为0.65以上0.96以下，优选为0.7以上0.9以下的值(更优选为0.7以上0.8以下的值)。
<发明的效果>
根据本发明的石膏类耐力面材，能够通过降低面密度来提高石膏类面材料的韧性及变形追随性的同时，在由固定部件将所述耐力面材固定在木结构壁基底而构成承重墙时，可使其初期刚度(K)增大而使屈服点变位(δv)降低，由此，能够使极限耐力(校正值)(Pu’)增大，以及使短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率增大。尤其对于极限变位(δu)的值不容易增大的承重墙，或者已经可达到接近上限的极限变位(δu)的承重墙而言，本发明的石膏类耐力面材可有效地sh用为短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率进一步增大的耐力面，且不会导致壁厚增大或壁体自重增大等。且，根据本发明，在可维持较高的钉侧面阻力的同时降低面密度的上述低密度石膏类耐力面材中，无需附加性设置加强材或加固材，无需使石膏类面材料的面密度(比重及/或板厚)增大，也无需使极限变位(δu)的值更一部增大，也能够使承重墙的短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率进一步提高。且，本发明的石膏类耐力面材，其主材或芯材的至少表背面被纸部件所覆盖，因此，能够利用历来的石膏板生产线简单地制造。
另外，根据本发明的木结构建筑物的承重墙结构，通过将所述石膏类耐力面材用为木结构承重墙中的耐力面材，可有效提高短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率的同时，通过石膏类耐力面材的面密度降低，可减轻承重墙的自重或降低壁厚。
且，根据本发明的木结构建筑物的承重墙施工方法，通过将上述结构的石膏类耐力面材用为木结构承重墙中的耐力面材，不仅能够有效提高短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率，并通过石膏类耐力面材的面密度降低，能够减轻面材料的自重，改善承重墙的施工性等。
另外，根据本发明的墙倍率增大方法，能够确保作为石膏类耐力面材的最低限度的物性(钉侧面阻力＝500N以上)的同时，通过使面密度降低，以提高石膏类面材料的韧性及变形追随性，并使初期刚度(K)增大而使屈服点变位(δv)降低，从而能够增大极限耐力(校正值)(Pu’)，增大短期基准剪切耐力(P0)及墙倍率。根据这种墙倍率增大方法，在使用上述低密度石膏类耐力面材的承重墙中，无需依赖石膏类面材料中附加性地设置的加强材或加固材的加强或加固作用，也无需依赖于石膏类面材料的比重及/或板厚的增大，且无需较大程度依赖于极限变位(δu)值的增大，也能够增大墙倍率。
附图说明
图1是例示木结构承重墙通过面内剪切试验所获得的负荷-变形角曲线之包络线(实线表示)之线图，图1中，以单点链线表示将负荷-变形角曲线之包络线变换成完全弹塑性模型的负荷-变形角特性的线性图。
图2是概略表示采用本发明之木结构建筑物的承重墙的实施方式的正面图。
图3是表示图2所示承重墙结构的面内剪切试验中使用的承重墙试验体的结构的正面图、横剖面图及侧面图。
图4是表示本发明之实施例及比较例所涉及的石膏类耐力面材的物性及混合等的图表。
图5是将实施例1～4及比较例之石膏类耐力面材被固定在木结构轴架而成的承重墙结构体面内剪切试验的试验结果，表示为完全弹塑性模型的负荷-变形角特性的线图。
图6是概念性地表示用于测定压缩强度的压缩强度测定方法的试验装置之局部正面图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的优选实施方式的承重墙的结构。
图2是概略表示本发明的实施方式的木结构建筑物的木结构承重墙(承重墙)的结构的正面图。
图2所示的承重墙1是通过将耐力面材10固定在钢筋混凝土(RC)结构的连续基础F上的木造轴架上而构成的木造轴架构法的木结构承重墙。耐力面材10具有厚度9.5mm、宽度910mm及高度大致为2800～3030mm(例如，大致2900mm)的尺寸，并具有6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度(例如，面密度7.5kg/m2)。面密度(也称为面重量)是墙面的正面视下的墙面每单位面积的质量(重量)。耐力面材10是由混合有规定量的无机纤维(玻璃纤维)及有机类强度增强材(淀粉)的平板状石膏芯(石膏芯材)、覆盖石膏芯的两面的石膏板用原纸(纸部件)构成的石膏类面材料。
承重墙1具有利用锚螺栓B被固定在连续基础F的上面的基座2。承重墙1大体上由该基座2、在基座2上隔开规定间距垂直配置的柱子3、中间柱4及接续中间柱4’、被柱子3的上端(或中间部)支撑的水平状的横构件(梁、横梁、檐梁、横侧梁)5、上述耐力面材10构成。另外，构成轴架的基座2、柱子3、中间柱4、接续中间柱4’及横构件5是通常的木造建筑物中采用的部件剖面的木材(方形材)。
耐力面材10由钉子20固定在基座2、柱子3、中间柱4、接续中间柱4’及横构件5上。钉子20例如是镀层圆铁钉(NZ钉子:JIS A 5508)。在本例中，作为钉子20，例如使用NZ50钉子(长度50mm、头部径约6.6mm、轴部径约2.75mm)。钉子20空出间距S1被配置在耐力面材10的四周外周区域的同时，空出间距S2被配置在沿着垂直方向延伸的耐力面材10的中央区域。优选为，间距S1被设定为50mm～200mm的范围内的尺寸(例如，75mm)，间距S2被设定为50mm～300mm的范围内的尺寸(例如，150mm)。
耐力面材10的石膏芯(芯材)包含规定量的无机纤维及有机类强度增强材，具有500N以上的钉侧面阻力。相对于烧石膏的每100重量部，无机纤维的混合量为0.3～5重量部，优选为2～4重量部。作为混合的无机纤维，例如可以举出玻璃纤维、炭素纤维等。在使用玻璃纤维的情况下，可以适当使用直径5～25μm、长度2～25mm的玻璃纤维。另外，相对于烧石膏的每100重量部，有机类强度增强材的混合量为0.3～15重量部，优选为1～13重量部。作为混合的有机类强度增强材，例如可以举出淀粉、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸等。在此，作为淀粉，可以使用未加工淀粉及加工淀粉的任一个。作为加工淀粉，可以举出经过物理处理、化学处理或酶处理的淀粉。作为经过物理处理的淀粉，可以适当使用α淀粉。作为经过化学处理的淀粉，可以适当使用氧化淀粉、磷酸酯化淀粉、尿素磷酸酯化淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯、羟乙基淀粉、羟丙(hydroxypropyl)淀粉、阳离子性淀粉、乙酰酯化淀粉。
耐力面材10的组成及结构类似于JIS A 6901中规定的“结构用石膏板”的组成及结构。然而，耐力面材10的面密度是6.5～8.9kg/m2的范围内的值(例如、7.5kg/m2)。因此，耐力面材10，如上所述，与要求9.4kg/m2以上的面密度的JIS A 6901的“结构用石膏板”基本上不同。另外，现已有JIS A 6901中规定的“强化石膏板”，而“强化石膏板”也要求9.4kg/m2以上的面密度，耐力面材10与“强化石膏板”也基本上不同。另外，耐力面材10与其他“石膏板”的不同点还在于，为了发挥出500N以上的钉侧面阻力，具有混合了无机纤维及有机类强度增强材的主材或芯材。即，耐力面材10不符合现行JIS A 6901中规定的任一种“石膏板”。本说明书中，依据上述意思，将耐力面材10特定或表现为“石膏类耐力面材”。
一般而言，使用通用的石膏板制造装置，制造在由石膏硬化体形成的板状主材或芯材的表背面覆盖纸部件而成的石膏类耐力面材(包含“石膏板”、“强化石膏板”及“结构用石膏板”)。石膏板制造装置，例如国际公开公报WO2019/058936中所记载，具有混合器，用于对烧石膏、黏合辅助剂、硬化促进剂、泡(或泡剂)等的原料、以及烧石膏的浆化所需要的混合水进行混合，调制成石膏浆。将石膏浆灌注在石膏板制造装置的输送带上的石膏板原纸(底纸)上并铺开，再将石膏板原纸(顶纸)叠放在石膏浆上。且，对所述形成的带状3层结构的连续叠层体，使用构成石膏板制造装置的粗切断装置、强制乾燥装置、裁断装置等的各装置进行加工，形成规定尺寸的石膏制品，即石膏浆的硬化体(即，石膏芯)的两面覆盖有石膏板用原纸的石膏类面材料。石膏类面材料的比重，主要依靠石膏浆中的气泡的混合量进行调节。
关于作为耐力面材采用JIS A 6901中规定的结构用石膏板、强化石膏板及(普通)石膏板的木结构承重墙，若例示上述建设省公告第1100号中规定的木造轴架构造的大墙结构的面材料承重墙的墙倍率，如下所述。
另外，如例示上述国土交通省公告第1541号规定的框架壁工法承重墙的墙倍率(竖框间距超过50cm的承重墙)，如下所示。
如上所述，建设省或国土交通省的公告中规定的墙倍率的值，是无需个别进行性能试验即可采用的值。然而，作为耐力面材的有效性得以认准的结构用石膏板、强化石膏板及(普通)石膏板限定于板厚12mm以上的材料。因此，作为耐力面材若想有效使用新素材的面材料或板厚小于12mm的石膏类面材料的情况下，或，采用与之不同的墙倍率的情况下，必须要实施上述性能试验以确定墙倍率的值。
如上所述，JIS A 6901中规定的上述结构用石膏板及强化石膏板要求面密度9.4kg/m2以上且比重0.75以上的物性。这一点被认为是为了增大面材料可承受的最大负荷，确保木结构承重墙具有较高的短期容许剪切耐力(即，较高的墙倍率)的重要条件。尤其是，在以发挥出高于强化石膏板的钉侧面阻力作为条件的结构用石膏板中，被认为这种面密度及比重不会降低。即，确保面密度9.4kg/m2以上、比重0.75以上的物性被认为是为了进一步提高上述面内剪切试验中的承重墙试验体(木结构承重墙)的墙倍率所必须的条件。然而，本发明者们近年的实验表明，在通过添加无机系纤维或有机类强度增强材而达到可匹敌结构用石膏板之物性(钉侧面阻力)的石膏类面材料中，通过降低面材料的板厚或调节泡沫量来降低石膏芯的比重来降低面密度时，面材料本身潜在具有的韧性或变形追随性会显在化，其结果，能够有效利用承重墙的极限耐力的同时，增大承重墙的塑性率，且，能够进一步提高承重墙的短期容许剪切耐力。关于这一点，可参照上述专利文献3中的记载。
另外，本发明者们最近的实验表明，石膏类耐力面材的压缩强度的增大可使承重墙的初期刚度增大，由此，可以在承重墙的极限变位无大幅降低的情况下，使其屈服点变位降低，其结果，能够使承重墙的塑性率有较大提高。
如上所述，通过将淀粉、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸等有机类强度增强材与无机纤维一同投进石膏浆混炼用混合器，使石膏浆含有适量的有机类强度增强材及无机纤维，能够增大石膏类耐力面材的压缩强度及钉侧面阻力。在石膏浆中混合上述有机类强度增强材是确保较低的面密度(6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度)的同时使石膏类耐力面材具有所期望的压缩强度(6.5N/mm2以上的压缩强度)，并通过与无机纤维的协同作用而使石膏类耐力面材具有所期望的钉侧面阻力(500N以上的钉侧面阻力)的有效手段，加之，从混合有机类强度增强材对于石膏类耐力面材的品质整体并无大影响这一点考虑，也不失为一种简单且现实性或实务性的有效手段。
图3是表示与图2所示的承重墙结构相关的面内剪切试验中使用的承重墙试验体的结构的正面图、横剖面图及侧面图。图4及图5是表示面内剪切试验的试验结果的图表及线图。另外，在图3中，对于与图2所示的结构要素或构成部件相同或相应的承重墙试验体的构成要素或构成部件，采用相同的参照符号。
本发明者们按照“木造承重墙及其倍率性能试验·评价业务方法书”中记载的试验体规格，作为图2所示的承重墙结构的试验体，制作了具有图3所示的承重墙结构的壁宽度1820mm、高度2730mm的承重墙试验体(以下，也简称为“试验体”)，并使用无载苛式试验装置实施了面内剪切试验。
图3所示的试验体具有由剖面105×105mm的杉制材的基座2及柱子3、被柱子3支撑的剖面180×105mm的花旗松制材的横构件5构成的木造轴架的主要构造部。在柱子3间的中央部，立设有剖面45×105mm的杉制材的接续中间柱4’，在柱子3与接续中间柱4’之间，立设有剖面27×105mm的杉制材的中间柱4。杉制材或花旗松制材的胴连接件5’被架设在柱子3与中间柱4之间，并被架设在中间柱4与接续中间柱4’之间。作为试验用治具，紧固金属件40被装设在基座2及柱子3的接合部，并被装设在横构件5及柱子3的接合部。基座2、柱子3、接续中间柱4’、中间柱4、横构件5及胴连接件5’构成承重墙结构的轴材，由这些部件(轴材)形成矩形状的轴架。
在图3所示的试验体中，基座2及横构件5的垂直分离距离h1、胴连接件5’的高度h2、横构件5相对于胴连接件5’的相对高度h3分别被设定为h1＝2625mm、h2＝1790mm、h3＝835mm，柱子3及接续中间柱4’的间距(柱子芯间距)w1被设定为w1＝910mm，墙的长度L被设定为1.82m。面材料10被胴连接件5’上下分割，下侧的面材料10a的尺寸为宽度910mm、高度1820mm，配置在上侧的面材料10b的尺寸为宽度910mm、高度865mm。面材料10a、10b的重叠部分的尺寸h4、h5被设定为30mm。
在图3所示的试验体中，用于将面材料10a、10b固定在基座2、柱子3、接续中间柱4’、横构件5及胴连接件5’上的钉子20，按等间距(间距S1＝75mm)被排列在面材料10a、10b的缘部帯域全周。用于将面材料10a、10b固定在中间柱4的钉子20，按等间距(间距S2＝150mm)被排列在面材料10a、10b的垂直中央帯域。作为钉子20，使用了NZ50钉子(长度50mm、头部径约6.6mm、轴部径约2.75mm)。
本发明者们，作为试件制作了图4所示的实施例1～4及比较例的石膏类耐力面材，并使用无载苛式试验装置实施了面内剪切试验。实施例1～4及比较例的石膏类耐力面材，如上所述，是由混有规定量的无机纤维(玻璃纤维)及有机类强度增强材(淀粉)的平板状石膏芯(石膏芯材)、及覆盖石膏芯的两面的石膏板用原纸(纸部件)构成的面材料，具有约7.4～约8.7kg/m2的面密度。比较例的石膏类耐力面材具有比历来的石膏类耐力面材(例如，专利文献4中记载的石膏类耐力面材)混有更多无机纤维(玻璃纤维)及有机类强度增强材(淀粉)的平板状石膏芯(石膏芯材)，将比较例的石膏类耐力面材固定在木结构轴架而成的试验体相较于历来的石膏类耐力面材，能够使承重墙1的极限变位δu增大而使承重墙1的塑性率增大，达成较高的极限耐力(校正值)Pu’(7.62kN)。即，比较例的面材料是与专利文献3的石膏类耐力面材等同的石膏类耐力面材。在此，图4所示的无机纤维及有机类强度增强材的混合量表示相对于烧石膏的每100重量部的重量部。
对此，在本发明中，为了进一步增大极限耐力(校正值)Pu’，如上所述，还采用了通过增大面材料所具有的压缩强度以使承重墙1的初期刚度K增大，通过减低屈服点变位δu以使塑性率μ增大的结构。即，将本发明的实施例1～4的石膏类耐力面材固定在木造轴架而成的承重墙1的试验体(以下，称为“实施例1～4的试验体”)具有高于比较例的石膏类耐力面材的压缩强度(6.0kg/m2)及初期刚度K(1.94kN/10-3rad)的压缩强度(6.5～11.1kg/m2)及初期刚度K(2.04～2.91kN/10-3rad)。其结果，实施例1～4的试验体的屈服点变位δu(6.04×10-3rad～6.80×10-3rad)相较于使用比较例的石膏类耐力面材的承重墙试验体(以下，称为“比较例的试验体”)的屈服点变位δu(7.26×10-3rad)明显减低。另外，实施例1～4的试验体的塑性率μ(4.32～5.78)相较于比较例的试验体的塑性率μ(4.15)显著增大。
如图4所示，实施例1～4的试验体的极限耐力(校正值)Pu’及短期容许剪切耐力Pa为Pu’＝7.8～11.9kN、Pa＝5.85～8.92，所述值相较于比较例的试验体的极限耐力(校正值)(＝7.62kN)及短期容许剪切耐力Pa(＝5.72kN)而言显著增大。另外，若假设为降低系数α＝0.75、偏差系数β＝1.0，实施例1～4的试验体的墙倍率为1.64～2.50，相较于比较例的试验体的墙倍率(1.60)而言显著增大。
实施例1～4及比较例的各试验体的试验结果，在达到大致变形角＝20×10-3rad左右时达到最大负荷(最大强度)Pmax(图1)之后，不会立即破损，此后经过反复施力，达到0.8Pmax负荷降低域的变形角，即，极限变位δu1～δu5(图5)，而极限变位δu1～δu5是大致30×10-3rad程度的变形角。这表示，实施例1～4及比较例的各试验体达到最大负荷(最大强度)Pmax之后，直到产生相当于最大负荷Pmax时的变形角之大致1.5倍程度的变形角为止，通过反复施力以持续塑性变形。这种塑性变形的持续性，如上所述，起因于确保作为石膏类耐力面材之最低限度的物性(钉侧面阻力:500N以上)的同时使面密度降低，从而使石膏板本身所潜在具有的韧性或变形追随性显在化。
在图5中，以完全弹塑性模型的负荷-变形角特性的线性图之形式表示实施例1～4及比较例的各试验体的试验结果。且，图5中，设定为初期刚度K＝2.0kN/10-3rad的线形弹性域的一次函数直线Y＝KX，作为本发明中初期刚度K之基准线以双点链线表示。此外，图5中，关于实施例1～4及比较例的各试验体，示出线形弹性域的一次函数直线Y＝K1X～Y＝K5X、极限耐力Pu1～Pu5、屈服点σs1～σs5。如图4所示，实施例1～4的各试验体的初期刚度，最小值时K4＝2.04kN/10-3rad，最大值时K3＝2.91kN/10-3rad。另一方面，比较例的试验体的初期刚度为K2＝1.94kN/10-3rad。初期刚度K作为Y＝KX的一次函数直线之斜度显现于图5中，在表示初期刚度K为2.0kN/10-3rad以上的值的实施例1～4的试验体中，Y＝K1-4X的各一次函数直线作为斜度比初期刚度K＝2.0kN/10-3rad的基准线更为陡峭的直线显示在图5中，在初期刚度K5表示小于2.0kN/10-3rad的值的比较例中，Y＝K5X的一次函数直线作为斜度比初期刚度K＝2.0kN/10-3rad的基准线更为平缓的直线显示在图5中。即，在压缩强度被增大的实施例1～4的各试验体中，初期刚度K1-4表示2.0kN/10-3rad以上的值，其结果，获得较小的屈服点变位δv1～δv4，加之具有较大的极限变位δu1～δu4及极限耐力Pu1～Pu4，如图4所示，相较于比较例而言可获得较大的极限耐力(校正值)Pu’、短期容许剪切耐力Pa及墙倍率。
图6中概略表示了石膏类耐力面材的压缩强度测定方法。
本发明者们进行的石膏类耐力面材的压缩强度测定的实施方式如下，如图6所示，将各实施例及比较例的石膏类耐力面材切断成尺寸为4cm×4cm的平板，并于各实施例及比较例中制作了多个试验片101，对多个相同试验片101并未进行黏接，而是将有4个试验片叠层而成的试验片叠层体100插入到测定装置的上下的载荷板102、103之间，由上下的载荷杆104向试验片叠层体100施加垂直方法的压缩负荷Fv(及反作用力Rv)，造成由石膏硬化体构成的主材或芯材，即，试验片101的石膏芯部分的破损，并测定破损时的压缩负荷Fv。作为测定装置，使用了精密万能试验机(岛津制作所制造“Autograph”，型号:AG-10NKI)。本发明者们测定了构成试验片叠层体100的任一个试验片101发生压缩破损时的压缩负荷Fv，并将所述测定值除以试验片100的面积(16cm2)的值作为各石膏类耐力面材的压缩强度。
以上述方式获得的各实施例及比较例的石膏类耐力面材的压缩强度如图4所示。如图4所示，各实施例及比较例的石膏类耐力面材的初期刚度K对应于压缩强度之增减而发生变动，通过提高压缩强度，能够使初期刚度K的值增大。另外，如图4所示，通过初期刚度K之增减可使塑性率μ变动，能够使极限耐力(校正值)Pu’及短期容许剪切耐力Pa的值发生变化。根据本发明的实施例1～4的各物性，通过使石膏类耐力面材的压缩强度增大至6.5N/mm2以上的值，如图4所示，可获得7.8kN以上的值的极限耐力(校正值)Pu’。
如本文开头所述，极限耐力(校正值)Pu’是基于塑性率μ对极限耐力Pu进行校正而获得的值，短期容许剪切耐力Pa是将极限耐力(校正值)Pu’乘以规定的降低系数α及偏差系数β而获得的值，墙倍率是将短期容许剪切耐力Pa除以规定的强度基准值(L×1.96)而获得的值。因此，墙倍率及短期容许剪切耐力Pa，在与极限耐力Pu的之成比例的同时，会随着塑性率μ的增大。塑性率μ是与极限变位δu成比例，并与屈服点变位δv成反比的值，因此，通过使极限变位δu增大，或使屈服点变位δv降低，能够使墙倍率及短期容许剪切耐力Pa增大。
如图4所示，实施例1～4的各试验体的初期刚度K大于2.0kN/10-3rad，比较例的试验体的初期刚度K小于2.0kN/10-3rad，实施例1～4的试验体的屈服点变位δv1～δv4明显小于比较例的试验体的屈服点变位δv5。
如图4所示，通过实施例1～4的试验体获得的墙倍率及短期容许剪切耐力Pa，明显大于通过比较例的试验体获得的墙倍率及短期容许剪切耐力Pa的值。其理由被认为是屈服点变位δv之不同(由此塑性率μ会不同)对墙倍率及短期容许剪切耐力Pa的增大有较大贡献的结果。
如上所述，根据具有上述结构的承重墙1，耐力面材10由混合有无机纤维及有机类强度增强材而能够发挥出500N以上的钉侧面阻力的板状石膏硬化体形成的主材或芯材、覆盖主材或芯材的至少表背面的纸部件构成，且，作为墙面每单位面积的质量而确定的耐力面材10的面密度被设定成6.5～8.9kg/m2的范围内的值，其结果，承重墙1的极限变位δu例如为28.89×10-3～34.98×10-3rad，且，与使用历来的石膏类耐力面材(例如，专利文献4中记载的石膏类耐力面材)的承重墙的极限变位δu为20×10-3rad程度的值的情况相比，与比较例的试验体(δu＝30.10×10-3rad)同样，承重墙1的极限变位δu显著增大。且，实施例1～4的承重墙1的屈服点变位δv1～δv4为6.04×10-3～6.80×10-3rad，与比较例的承重墙的屈服点变位δv5＝7.26×10-3rad相比，有显著降低。其结果，上述实施例1～4的耐力面材10，不仅使承重墙1的极限变位δu1～δu4增大而使塑性率μ增大，承重墙1的屈服点变位δv1～δv4的降低也能够使塑性率μ增大，即使实施例1～4的极限耐力Pu及极限变位δu1～δu4的值与比较例的值同等，也能够通过屈服点变位δu1～δu4的降低，使塑性率μ增大，使墙倍率及短期容许剪切耐力Pa增大。
以上，就本发明的优选实施方式及实施例进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施方式及实施例，可以在申请专利范围所记载的本发明的范围内进行各种变形或变更。
例如，上述实施方式及实施例涉及木结构建筑物的第1层水平的承重墙，但本发明亦同样可适用于第2层或第3层水平的承重墙。若是第2层或第3层水平的承重墙，耐力面材的下端部被固定在第2层的地板或第3层的地板水平的横构件等。
另外，上述实施方式及实施例涉及木造轴架工法且大墙结构的承重墙结构，也能够适用于木造轴架工法的真墙结构或地板优先(地板先行法)·大墙结构的承重墙结构。作为变形例，本发明可适用于木造框架壁工法的承重墙结构，在此情况下，取代基座、柱子及横构件，可将耐力面材固定在纵框、下框、上框等。
另外，图3所示的试验体是将石膏板上下分割，并在高度方向的中间位置装设胴连接件的结构，此外，还可使用高度尺寸实质上与木造轴架的全高等同的石膏板，实施面内剪切试验。后者的情况，认为能够进一步增大短期基准剪切强度。
另外，在上述实施方式及实施例中，使用钉子将耐力面材固定在柱子及横构件等的木造轴架上，此外也可以使用螺钉等其他种类的固定部件将耐力面材固定在木造轴架上。
<产业上的可利用性>
本发明适用于木结构建筑物的石膏类耐力面材。尤其是，本发明适用于以通过混合无机纤维及有机类强度增强材而发挥出500N以上的钉侧面阻力的板状石膏硬化体作为主材或芯材的石膏类耐力面材。本发明也适用于使用此类石膏类耐力面材的木结构承重墙的墙倍率增大方法。本发明还适用于将此类石膏类耐面材料固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底，由木结构壁基底保持耐力面材的结构性一体化的木结构建筑物的承重墙结构及承重墙施工方法。根据本发明，不附加设置加强材或加固材，也不增大石膏类面材料的比重及/或板厚，也不进一步增大极限变位(δu)的值，也能够使木结构承重墙的墙倍率增大的，其实用性价值或效果显著。
本国际申请基于2021年10月5日提出的日本国专利申请第2021-163783号主张优选权，本国际申请引用所述日本专利申请的全内容。
符号说明
1承重墙(木结构承重墙)
2基座
3柱子
4中间柱
4’接续中间柱
5横构件(梁、横梁、檐梁、横侧梁)
5’胴连接件
10、10a、10b耐力面材(石膏类耐力面材)
20钉子(固定部件)

Claims (23)

1.一种具有由固定部件将石膏类耐力面材固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底的结构的木结构承重墙，其特征在于，
所述耐力面材由主材或芯材及覆盖所述主材或所述芯材的至少表背面的纸部件构成，且所述主材或芯材由板状的石膏硬化体形成，
所述耐力面材，作为用于确定墙面每单位面积的质量的所述耐力面材的面密度或面重量，具有6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度或面重量的同时，发挥500N以上的钉侧面阻力，且具有至少6.5N/mm2以上的压缩强度，
所述主材或所述芯材中混合有无机纤维及有机类强度增强材，
作为通过使用墙的长度为1.82m的承重墙试验体进行面内剪切试验所求出的极限耐力(Pu)的校正值(Pu')，通过所述耐力面材而获得7.7kN以上的所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')。
2.根据权利要求1所述的木结构承重墙，其中，
为了作为通过所述面内剪切试验测定的所述承重墙的初期刚度(K)确保2.0kN/10-3rad以上的值，所述耐力面材具有6.5N/mm2以上的所述压缩强度。
3.根据权利要求2所述的木结构承重墙，其中，
通过所述面密度或面重量及所述钉侧面阻力的设定，及所述无机纤维及有机类强度增强材的混合，
作为通过所述面内剪切试验测定的所述承重墙的物性，确保以下诸物性中的至少1种物性，
(1)2.2kN/10-3rad以上的初期刚度(K)，
(2)7.2×10-3rad以下的屈服点变位(δv)，
(3)4.2以上的塑性值(μ)，
(4)大于20×10-3rad的极限变位(δu)，
(5)7.7kN以上的值，且大于所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')的屈服耐力(Py)，及
(6)7.5N/mm2以上的所述压缩强度。
4.根据权利要求3所述的木结构承重墙，其中，
所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')是8.0kN以上的值，所述极限变位(δu)是大于22×10-3rad的值，及/或所述屈服耐力(Py)是8.0kN以上的值。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的木结构承重墙，其中，
所述耐力面材具有小于12mm的板厚，及/或0.96以下的比重。
6.一种将石膏类耐力面材固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底的木结构承重墙的施工方法，其特征在于，
使用固定部件将石膏类耐力面材固定在所述木结构壁基底，所述石膏类耐力面材由主材或芯材及覆盖所述主材或所述芯材的至少表背面的纸部件构成，且所述主材或所述芯材由板状的石膏硬化体形成，
所述耐力面材，作为用于确定墙面每单位面积的质量的面密度或面重量，具有6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度或面重量的同时，发挥500N以上的钉侧面阻力，且确保至少6.5N/mm2以上的压缩强度，
所述主材或所述芯材中混合有无机纤维及有机类强度增强材，
作为通过使用墙的长度为1.82m的承重墙试验体进行面内剪切试验所求出的极限耐力(Pu)的校正值(Pu')，通过所述耐力面材而获得7.7kN以上的所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')。
7.根据权利要求6所述的木结构承重墙的施工方法，其中，
为了作为通过所述面内剪切试验测定的所述承重墙的初期刚度(K)确保2.0kN/10-3rad以上的值，所述耐力面材具有6.5N/mm2以上的所述压缩强度。
8.根据权利要求7所述的木结构承重墙的施工方法，其中，
通过所述面密度或面重量及所述钉侧面阻力的设定，及所述无机纤维及有机类强度增强材的混合，
作为通过所述面内剪切试验测定的所述承重墙的物性，确保以下诸物性中的至少1种物性，
(1)2.2kN/10-3rad以上的初期刚度(K)，
(2)7.2×10-3rad以下的屈服点变位(δv)，
(3)4.2以上的塑性值(μ)，
(4)大于20×10-3rad的极限变位(δu)，
(5)7.7kN以上的值，且大于所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')的屈服耐力(Py)，及
(6)7.5N/mm2以上的所述压缩强度。
9.根据权利要求8所述的木结构承重墙的施工方法，其中，
所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')是8.0kN以上的值，所述极限变位(δu)是大于22×10-3rad的值，及/或所述屈服耐力(Py)是8.0kN以上的值。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的木结构承重墙的施工方法，其中，
所述耐力面材具有小于12mm的板厚，及/或0.96以下的比重。
11.一种以使用固定部件将石膏类耐力面材固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底的方式进行施工的木结构承重墙的墙倍率增大方法，其特征在于，
由主材或芯材及覆盖所述主材或所述芯材的至少表背面的纸部件构成所述耐力面材，且所述主材或芯材由板状的石膏硬化体形成，
将用于确定墙面每单位面积的质量的所述耐力面材的面密度或面重量降低至6.5～8.9kg/m2的同时，发挥出500N以上的钉侧面阻力及6.5N/mm2以上的压缩强度，所述主材或所述芯材中混合有无机纤维及有机类强度增强材，
作为通过使用墙的长度为1.82m的承重墙试验体进行面内剪切试验所求出的极限耐力(Pu)的校正值(Pu')，通过所述耐力面材而获得7.7kN以上的所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')。
12.根据权利要求11所述的木结构承重墙的墙倍率增大方法，其中，
为了作为通过所述面内剪切试验测定的所述承重墙的初期刚度(K)确保2.0kN/10-3rad以上的值，使所述耐力面材具有6.5N/mm2以上的所述压缩强度。
13.根据权利要求12所述的木结构承重墙的墙倍率增大方法，其中，
通过所述面密度或面重量及所述钉侧面阻力的设定，及所述无机纤维及有机类强度增强材的混合，
作为通过所述面内剪切试验测定的所述承重墙的物性，确保以下诸物性中的至少1种物性，
(1)2.2kN/10-3rad以上的初期刚度(K)，
(2)7.2×10-3rad以下的屈服点变位(δv)，
(3)4.2以上的塑性值(μ)，
(4)大于20×10-3rad的极限变位(δu)，
(5)7.7kN以上的值，且大于所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')的屈服耐力(Py)，及
(6)7.5N/mm2以上的所述压缩强度。
14.根据权利要求13所述的木结构承重墙的墙倍率增大方法，其中，
所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')是8.0kN以上的值，所述极限变位(δu)是大于22×10-3rad的值，及/或所述屈服耐力(Py)是8.0kN以上的值。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的木结构承重墙的墙倍率增大方法，其中，
所述耐力面材具有小于12mm的板厚，及/或0.96以下的比重。
16.一种由固定部件固定在木造轴架工法或木造框架壁工法的木结构壁基底的石膏类耐力面材，其特征在于，
所述石膏类耐力面材由主材或芯材以及覆盖所述主材或所述芯材的至少表背面的纸部件构成，且所述主材或芯材由板状的石膏硬化体形成，
作为用于确定墙面每单位面积的质量的面密度或面重量，具有6.5～8.9kg/m2的范围内的面密度或面重量，
发挥500N以上的钉侧面阻力，并具有至少6.5N/mm2的压缩强度，
所述主材或所述芯材中混合有无机纤维及有机类强度增强材，
作为通过使用由固定部件将所述耐力面材固定在木结构壁基底而成的、墙的长度为1.82m的承重墙试验体进行面内剪切试验所求出的极限耐力(Pu)的校正值(Pu')，能够使承重墙发挥出7.7kN以上的所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')。
17.根据权利要求16所述的石膏类耐力面材，其中，
为了作为通过所述面内剪切试验测定的所述承重墙的初期刚度(K)，确保2.0kN/10- 3rad以上的值，所述耐力面材具有6.5N/mm2以上的所述压缩强度。
18.根据权利要求17所述的石膏类耐力面材，其中，
通过所述面密度或面重量及所述钉侧面阻力的设定，及所述无机纤维及有机类强度增强材的混合，
作为通过所述面内剪切试验测定的所述承重墙的物性，确保以下诸物性中的至少1种物性，
(1)2.2kN/10-3rad以上的初期刚度(K)，
(2)7.2×10-3rad以下的屈服点变位(δv)，
(3)4.2以上的塑性值(μ)，
(4)大于20×10-3rad的极限变位(δu)，
(5)7.7kN以上的值，且大于所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')的屈服耐力(Py)，及
(6)7.5N/mm2以上的所述压缩强度。
19.根据权利要求18所述的石膏类耐力面材，其中，
所述极限耐力(Pu)的校正值(Pu')是8.0kN以上的值，所述极限变位(δu)是大于22×10-3rad的值，及/或所述屈服耐力(Py)是8.0kN以上的值。
20.根据权利要求16至19中的任一项所述的石膏类耐力面材，其中，
所述耐力面材具有小于12mm的厚度，及/或0.96以下的比重。
21.根据权利要求16至20中的任一项所述的石膏类耐力面材，其中，
所述石膏类耐力面材具有以石膏板用原纸覆盖所述芯材之表面或表层而成的叠层结构。
22.根据权利要求16至21中的任一项所述的石膏类耐力面材，其中，
所述石膏类耐力面材的主材或芯材中，作为防止耐力劣化的耐力劣化防止剂，包含有机聚硅氧烷化合物。
23.根据权利要求16至22中的任一项所述的石膏类耐力面材，其中，
所述石膏类耐力面材具有980N以下的钉侧面阻力。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3758734B2 (ja) * 1996-02-13 2006-03-22 吉野石膏株式会社 曲面形成用建築板、曲面構造、曲面用下地枠構造及び曲面構造の施工方法
JPH09302802A (ja) * 1996-05-10 1997-11-25 Yoshino Sekko Kk 建物の屋根、外壁及び軒天井等の構造
JP2002070239A (ja) * 2000-08-25 2002-03-08 Yoshino Gypsum Co Ltd 耐力壁に適する石膏系建材
JP5642948B2 (ja) 2009-07-10 2014-12-17 吉野石膏株式会社 耐力壁に適する石膏ボード及び石膏板
JP6412431B2 (ja) 2014-02-08 2018-10-24 吉野石膏株式会社 木造外壁の耐力壁構造及びその施工方法
KR102446873B1 (ko) 2017-09-19 2022-09-23 요시노 셋고 가부시키가이샤 믹서의 슬러리 토출관 및 슬러리 토출 방법
JP7157475B2 (ja) 2018-04-18 2022-10-20 吉野石膏株式会社 木構造建築物の耐力壁構造及び耐力壁施工方法
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JP6854868B1 (ja) * 2019-11-22 2021-04-07 チヨダウーテ株式会社 芯材、石膏ボード及び芯材の製造方法
JP7399014B2 (ja) 2020-03-30 2023-12-15 東京エレクトロン株式会社 清掃装置及び半導体製造システム
CA3174161A1 (en) * 2020-04-06 2021-10-14 Ushio SUDO Gypsum-based load-bearing board, load-bearing wall structure, and load-bearing wall construction method for wooden construction building

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