JP2006077565A - 耐力壁及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量且つ高強度で、透光性を有する耐力壁を提供する。
【解決手段】 建造物の柱１３および梁１２または土台１１に囲まれた架構面にパネル材２を取り付けて構成される耐力壁１であって、パネル材２は、合成樹脂製であり、縦方向および横方向の複数の格子状リブからなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、耐震性能を有する耐力壁に関し、殊に、軽量で耐震性能に優れ、主として木造や鉄骨造等の建築物に用いられる耐力壁に関するものである。

建築の設計時には、それぞれ構造体の種類によって定められた方法により、耐震設計が行われる。例えば木造建築では、耐震性を確保するために、壁量設計が行われる。この壁量設計によって、平面図の縦横それぞれの方向について、当該建築物の耐力壁の必要長さが決定される。

このような建築物に用いられる耐力壁としては、従来より、柱と梁または土台で囲まれた架構面に筋かいを設けたり、或いは、柱および梁に合板を釘で止めた構成のものが知られている。このように一般的に用いられている耐力壁は、建築基準法施工令により壁倍率が定められており、筋かいは１本につき壁倍率が１．０、合板の周囲を釘止めしたものは２．５とされている。そして、「壁倍率×耐力壁の長さ」で算出される壁量が、前述の壁量設計値を満たすように、耐力壁が配置される。尚、「耐力壁の長さ」とは、建築物の平面図上に示される長さのことである。

ところが、筋かいまたは合板によって耐力壁を構成した場合、耐力壁部分は盲壁となり、採光や通風等が行われない。

そこで、採光や通風が可能な開口を有する耐力壁として、特許文献１において、格子状のリブを有する鋼板からなる壁材が提案されている。

しかしながら、上記文献の壁材は、鋼板を材料としているため、極めて重量が大きい。そのため、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造等の大規模な建造物には適しているが、木造や軽量鉄骨造等の小規模な建物の耐力壁として用いると、重量のバランスが悪くなる。しかも、鋼板からなる壁材の運搬や施工のために、クレーン等の重機を要するので、コストや人手がかかる。

また、十分な耐震性能を発揮させるためには、リブの厚さや開口率に制限があるため、光が射し込む角度によっては、鋼板からなるリブに遮られて、十分な採光が得られない場合がある。

特開２００２−７０２１３号公報

本発明は、上記従来技術を考慮してなされたものであり、軽量且つ高強度で、透光性を有する耐力壁の提供を目的とする。

請求項１の発明は、建造物の柱および梁および土台に囲まれた架構面の一部または全体にパネル材を取り付けて構成される耐力壁であって、パネル材は、合成樹脂製であり、縦方向および横方向の複数の格子状リブからなることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、パネル材が透明であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、パネル材の片面または両面に合成樹脂製の板材が貼り合わされていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、板材が透明であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、梁成の異なる複数の梁を有する建造物に装着される耐力壁であって、前記格子の縦方向のピッチが“梁成の異なる梁と梁の差の中で最小の値”もしくは前記値のｎ倍（ｎは１,２,３…）と等しいことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記ピッチは３０ｍｍであることを特徴とする。

請求項７の発明は、梁成の異なる複数の梁を有する構造物に装着される耐力壁のパネル材であって、前記パネル材の縦方向の長さが、梁成が最小の梁の下面と土台の上面間以上の長さであるパネル材であって、縦方向の長さが前記ピッチのｎ倍（ｎは１,２,３…）とほぼ等しい長さであるパネル材を、取付け現場で前記ピッチのｍ倍（ｍは０,１,２,３…）の長さを切断して、取付ける耐力壁の施工方法を提供する。

請求項１の発明によると、格子状のリブを有するパネル材を用いることにより、簡単な構成で、高い耐震性能を得ることができる。また、パネル材は合成樹脂製なので、軽量であり、運搬時や施工時にクレーン等の重機や多くの人手を要することがなく、低コストで施工することができる。更に、軽量であるため、大型のパネルを予め作成して人力で運搬することができるので、現場での組み立て作業等を減らすことができる。

しかも、合成樹脂製なので錆びることがなく、耐候性に優れており、塗装等のメンテナンスを行わなくてもよい。また、パネル材は合成樹脂製であるため、鋼製のパネルに比べ熱伝導率が小さく、壁材として使用した際に、結露が起こりにくい。

また、パネル材のリブに囲まれた部分は開口部となるため、透光性を有する。従って、このパネル材で仕切られた空間が、自然光あるいは外部からの光により明るくなり、照明用電力の節約が図れる。

請求項２の発明によると、パネル材が透明であるため、光が差し込む角度に関わらず、リブに遮られることなく透光されるので、透光性が更に向上する。

請求項３の発明によると、板材によって風雨を防ぐことができるので、建築物の外壁として用いることができる。また、板材を貼り合わせることにより、更に強度が向上する。両面に板材を貼り合わせる場合には、例えば内部に断熱材を入れて、断熱性等の機能を発揮することもできる。

請求項４の発明によると、耐力壁としての機能を有する外壁と、十分な透光性とを両立させることができる。

請求項５の発明によると、梁成（梁の高さ）の異なる複数の梁を有する建物に格子状耐力壁を装着するに際し、現場で梁成に合わせて耐力壁を切断し縦方向寸法を短くする場合に、格子ピッチが複数の梁の梁成の差のうち最小の梁成の差と同じもしくはそのｎ倍（ｎ＝１,２,３…）と同じであるため、切断位置は切断側端部の格子の横リブを含んだその直ぐ外側となり、格子の途中で切断されることはない。したがって、耐力壁の強度が低下したり取付金具による固定が不安定になることはなく、また切断位置に合わせて寸法の異なる新たな取付金具を用いる必要もない。

請求項６の発明によると、格子ピッチを３０ｍｍとすることにより、わが国において規格化（例えばＪＡＳ１４３号）された製材を梁に使用する建物に適用する場合に、基材となる耐力壁を用いて梁成の異なる全ての梁に対し、耐力壁自体の強度及び躯体の構造材に対する取付強度を低下させることなく格子状耐力壁を同じ取付金具を用いて装着することができ、部材管理や作業準備が容易になるとともに、現場での作業効率が向上する。

請求項７の発明によると、梁成が最小の梁に対応するパネル材、すなわち縦寸法が最大の基材となる切断前のパネル材は、全格子が正常な矩形の格子形状を有するため、充分な強度が得られかつ通常用いられる標準品の取付金具により充分強固に固定できる。このような基材となる縦寸法が最大のパネル材を必要な全枚数分だけ準備して現場に搬入し、現場で梁成に合せて切断する。この場合、梁成の差が格子ピッチと等しい、もしくは格子ピッチのｎ倍（ｎ＝１,２,３…）と等しいため、前述の請求項５で説明したとおり、切断後の格子材は耐力壁として充分な強度を有するとともに、基材となる格子材と同じ標準品の取付金具を用いて強固に躯体の構造材に固定できる。

図１は、本発明の実施の形態を示す。例えば木造の建築物において、土台１１、梁１２、および左右両側の柱１３，１３に囲まれた架構面に、パネル材２および板材３がはめ込まれることにより、耐力壁１が構成される。

なお、図１では、パネル材２は架構面をなす柱、梁、土台に密接してはめ込まれているが、パネル材２と柱１３、梁１２、土台１１は、このように密接して直接取付けてもよいし、又は、パネル材２と柱等との間に取付補助具（後述）等を用いて、パネルを取付けることもできる。

また、パネル材は柱（両側の２本）、梁、土台との４辺で固定していることが望ましいが、柱、梁、土台のうち３辺で固定しても必要強度が確保できればよい。
また、図１では、パネル材と柱、梁、土台が密着してはめ込まれているが、パネル材を密着しないように設置し、取付補助具等を介してパネル材と柱、梁、土台を固定してもよい。

この場合、土台１１、梁１２及び両側の柱１３，１３の４辺で形成される矩形の躯体枠に対し、パネル材２を３辺で固定する形状とは、（ａ）パネル材２が上下に分離され、中央に空間が形成された形状、（ｂ）パネル材２の高さ寸法が、柱より短く、パネル材の上又は下に空間が形成された形状、（ｃ）パネル材２の左右方向の長さが両側の柱間の間隔より短く、左右一方の柱との間に空間が形成された形状などをいう。

なお、矩形パネルの３辺又は４辺で躯体枠側に固定する場合、後述のように板状の取付補助具を用いたり、又は充分な強度のある補強材を介装すれば、パネル材と躯体枠は必ずしも密接して固定しなくてもよい。

図２はパネル材２の斜視図である。四辺形の枠体２１の内部に、縦横両方向に規則的に配置されたリブ２２が格子状に設けられている。パネル材２の材質は、高強度な硬質合成樹脂であり、例えばガラス繊維強化プラスチックまたはアクリル樹脂や塩化ビニル樹脂等が用いられる。このパネル材２は、格子状に配置された複数のリブ２２によって、面内の縦および横方向の荷重に対する強度を発揮する。

パネル材のサイズは、厚さが１０〜１２０ｍｍが好ましい。この範囲内で３０〜１００ｍｍが特に好ましい。なお、厚さに関しては、耐力壁として充分な強度が得られるのであれば、スペース確保や他の部材の配設上なるべく薄い方が好ましく、実用上は２０〜１００ｍｍが好ましい。リブの太さは３〜１０ｍｍが好ましい。この範囲内で３〜７ｍｍが特に好ましい。ここで、テーパーの係っているリブの場合は平均値の太さをリブの太さという。リブで囲まれる格子部分のサイズはリブの中心線で計測するものとして、格子の形状が正方形の場合は、２０×２０〜１００×１００ｍｍが好ましい。この範囲内で２０×２０〜５５×５５ｍｍが特に好ましい。また、格子の形状が長方形の場合は、短辺は２０〜１００ｍｍ、長辺は３０〜１２０ｍｍが好ましい。また、長方形の格子の方向は水平に対し、長辺が横方向でも縦方向でも構わない。また、正方形の格子は、水平に対して４５度傾斜した形状でもよい。

パネル材２は、リブ２２に囲まれた開口部２０を有するため、パネル材２に透光性を有する板材３を貼り合わせたり、パネル材２だけをはめ込んで壁面を構成することにより、透光性を有する耐力壁１を構成することができる。更に、パネル材２を透明な合成樹脂によって製造すると、光線の透過率が向上する。

板材３は、接着剤やボルト等の固着手段によって、パネル材２の表面に貼り合わされる。板材３の材質は、例えばポリカーボネート等の合成樹脂やガラス等であり、建造物の用途や目的等に応じて、透明なもの、光拡散性を有するもの、或いは不透明なもの等が適宜用いられる。板材３がパネル材２の片面または両面に貼り合わされることにより、耐力壁１が、風雨等を防ぐ外壁として使用可能となるが、間仕切り壁として用いたりピロティ等に設置する場合には、板材３を取り付けずにパネル材２だけでも、耐力壁としての機能を果たすことができる。また、板材３は、パネル材２の表面全体ではなく、一部分のみに取り付けられてもよい。

図３〜図８は、本発明に係る耐力壁の面内せん断試験の試験体を示す。
図３および図４は、第一試験体を示し、木造の土台１１、梁１２、および柱１３で囲まれた架構面にパネル材２をはめ込み、ボルトで固定したものである。土台１１および柱１３に用いた木材の断面寸法は、１０５ｍｍ×１０５ｍｍとし、梁１２の断面寸法は、１８０ｍｍ×１０５ｍｍとした。土台１１および梁１２の長さは２，７３０ｍｍとし、９１０ｍｍ間隔に柱１３を３本設置して、パネル材２を２枚並べた。

パネル材２の寸法は、高さ２，５６７ｍｍ、幅７６７ｍｍ、厚さ４０ｍｍとし、リブ２２の間隔（ピッチ）は、縦横ともに４０ｍｍとした。２枚のパネル材２のそれぞれの四隅を、ボルト４およびナット５によって固定した。図４はパネル材２の隅部を示し、各隅部について、図４に示すように、枠体２１の側面に４個所、上面および下面には２個所ずつボルト４を挿通するための孔をあけて、土台１１または梁１２、柱１３との間に長ねじタイプのボルト４を挿通し、ナット５で固定した。ナット５は、枠体２１を挟んで両側から締め付けることにより、梁１２や柱１３等の躯体とパネル材２との隙間を調整した。

図５および図６は、第二試験体を示し、図３と同様の架構面にはめ込まれたパネル材２の四隅部を、取付補助具６および取付具７を用いて固定したものである。土台１１、梁１２、柱１３およびパネル材２の寸法は、図３と同様である。

パネル材２は成形体であり、製造時に型抜きをして格子状のリブ２２を成形するために、リブ２２で囲まれる開口部２０の側壁２３は、図６に示すように、パネル材２の一方の面から他方の面に向かって幅が広くなるテーパ形状を呈している。そのテーパ形状を利用して、開口部２０にブロック状の取付具７をはめ込んだ。すなわち、断面がテーパ形状の縦横複数のリブ２２により形成された格子状のパネル材２を建物の柱、梁又は土台等の躯体側に取付ける場合に、パネル材表面が配設される位置の躯体側に板状の取付補助具６を固定し、この取付補助具６を格子の開口部２０が狭い側のパネル材表面にあてがい、格子開口部２０内にリブ２２の側面に当接する板状又はブロック状の取付具７を嵌め込み、この取付具７を取付補助具６にボルト８で締付けて固定する。これにより。パネル材２が建物躯体側に固定される。なお、取付補助具６は、後述のようにパネル材２の４隅に設けて、それぞれ縦横の躯体（柱と梁又は柱と土台）の両方に固定しておくことが強度上望ましい。取付具７は、例えばアクリルやポリカーボネート等の合成樹脂製であり、開口部２０の側壁２３と同じ傾きのテーパ形状を有する。取付具７の中央には、ボルト４を挿通するための貫通孔が形成されている。

リブ２２の幅が狭く開口部２０の幅が広がっている方の面（図６では右側の面）から、開口部２０内に、ボルト４を挿通した取付具７をはめ込む。取付具７は開口部２０の側壁２３と同じ傾きのテーパ形状を有しているので、側壁２３の傾斜に沿って挿入される。また、取付具７が適宜厚さを有することにより、側壁２３と十分な接触面積が得られ、安定して固定される。尚、取付具７の側面の傾きは、必ずしも開口部２０のテーパと同じ角度でなくてもよい。即ち、開口部２０を貫通して抜け出さない大きさおよび形状であれば、例えば矩形体のブロックでもよい。

開口部２０の幅が狭くなっている方の面（図６では左側の面）には、取付補助具６を配置する。取付補助具６は、ここでは鋼板を用い鋼板を二個所折り曲げて成形されたものであり、パネル材２に接する面、土台１１または梁１２に接する面、および柱に接する面の３つの面を有する。取付補助具６は、ねじ９によって、土台１１または梁１２および柱１３に固定する。取付補助具６のパネル材２への当接面には、ボルト８を挿通する孔が設けられる。取付具７とともに開口部２０にはめ込まれたボルト８の先端をその孔に挿通させ、取付補助具６側からナット５を締めて、取付補助具６と取付具７とを固定した。パネル材２の開口部２０がテーパ形状を有しているため、取付具７が取付補助具６側へ抜けることはなく、取付具７と取付補助具６とを固定することによって、パネル材２が取付補助具６に固定される。

このように、テーパー形状を有するリブで囲まれ、幅広側と幅狭側をもつ開口部を備えたパネル材に対して、開口部の幅広側からブロック状の取付具を挿入し、開口部幅狭側を貫通せずにリブと摩擦力で係合する取付具をパネル材に固定し、該取付具とパネル材の開口部幅狭側に設置した取付補助具とをパネル材を介してボルトなどで固定し、該取付補助具を柱または梁または土台に固定することにより、パネル材にボルト取付用の加工孔を必要なくすることができる。

図７および図８は、従来の耐力壁の構成による試験体であり、前述の第一および第二試験体との比較を行うために作成した。
図７は、壁倍率が１．０の筋かいを用いた耐力壁であり、図３および図５と同様の土台１１、梁１２、柱１３に、間柱１４および筋かい１５を取り付けた。

図８は、壁倍率が２．５の板を釘止めした耐力壁であり、厚さ９ｍｍの合板１６を土台１１、梁１２，柱１３，間柱１４に釘１９で固定した。釘１９の間隔は、土台１１、梁１２、柱１３へ止める合板１６の外周部は１５０ｍｍ、間柱１４へ止める合板１６の中央部は２００ｍｍとした。

以上のように製作した４種類の耐力壁からなる試験体について、土台１１を固定した状態で、図３，図５，図７，図８に矢印で示すように、梁１２に水平方向の荷重をかけ、各耐力壁に面内横方向のせん断力を与える面内せん断試験を行った。

図９は、前記４種類の試験体に関する面内せん断試験の結果を示すグラフである。本発明に係る２種類の試験体の結果を実線で示し、従来の耐力壁による試験体の結果を点線で示した。本発明のパネル材２を用いたものは、ボルトで固定した第一試験体、および金物で固定した第二試験体のいずれの取付方法の場合にも、従来の筋かいや合板による耐力壁に比べて、破壊荷重が２倍以上となり、壁倍率３．０を超える性能が確認された。

図１０は、従来の壁倍率１．５の耐力壁を用いた場合の木造建築物の平面図の例である。黒く塗りつぶした部分に、壁倍率１．５の耐力壁１ａが配置される。また、図１１は、図１０の平面図と同様の壁量である建築物に、本発明の壁倍率３．０の耐力壁１ｂを用いた場合の平面図である。壁倍率３．０の耐力壁１ｂを用いると、図１０の場合よりも、耐力壁の量を約半分に削減することができ、図１１の点線で示す部分の壁が、耐震構造上不要となる。そのため、耐力壁の配置に拘束されることなく、自由に設計することができる。

このように、耐震性に優れる本発明の耐力壁を用いることにより、筋かい等による従来の耐力壁を用いる場合に比べて、耐力壁の全体量を削減することができる。そのため、窓を多く設けたり、間仕切り壁を減らして部屋を広くすることが可能となり、設計の自由度が増す。しかも、本発明では、耐力壁からの採光が可能となる。殊に、パネル材２が透明な合成樹脂で製造される場合には、リブ２２部によって光が遮られないため、光線の角度にかかわらず透光され、窓と同様の採光性を得ることができる。

尚、パネル材２の躯体部分への取付方法は、前述の第一および第二試験体に適用した方法に限るものではない。例えば、図６に示すような取付補助具６および取付具７による取付方法において、取付具７にテーパを設けずに、先端側の角部が側壁２３に引っかかることで係合されるようにしてもよい。また、ゴム等の弾性材を介して取付具７をはめ込むと、摩擦力によって強固に保持されるうえ、取付具７の寸法誤差を吸収して、取付具７と側壁２３とを隙間なく密着させることができる。

また、パネル材２の取り付けは、柱１３や土台１１または梁１２に接していても、隙間があってもどちらでも構わない。隙間がある場合には、合板などの調整材によって隙間をふさぐことができる。

一般住宅用梁材はわが国では規格化された構造物用製材の寸法が使われる（ＪＡＳ１４３号）。この規格で梁に用いる材料は、撓み抑制の観点から梁の高さ（梁成）が１２０ｍｍ以上のものが多く、また架渡す梁の端点間距離が大きい場合には梁成が１５０ｍｍ以上のものが使用されている。このような梁では、梁成は３０ｍｍ単位で変わるものが多い。特に１５０ｍｍ以上の異なる梁成寸法を有する建物において、異なる梁成の差は、３０ｍｍ,６０ｍｍ,…であり、梁成の差は最小で３０ｍｍである。

梁成の異なる複数の梁を有する建物に本発明の格子材（パネル材）を装着する場合、梁成が最小の梁に対応するパネル材（縦寸法が最大のパネル材）を基材として必要な全枚数だけ現場に搬入し、梁成が大きい梁に対しては、梁成が大きくなった分だけ現場で切断して嵌め込むことが製品管理や作業準備及び施工効率上好ましい。この場合、格子の途中で切断すると強度上の問題を生じるとともに取付金具による確実な固定ができなくなり、別の取付金具が必要になる。

そこで、格子状パネル材の格子ピッチを前述の規格の３０ｍｍ、すなわち最小の梁成の差と等しく又は梁成の差が６０，９０・・・ｍｍとなる場合にはその公約数の長さとしておく。これにより、梁成が大きい場所に嵌め込むパネル材を切断する場合、梁成に応じて３０ｍｍ（又は６０，９０・・・ｍｍ）だけ、すなわち格子ピッチ又はそのｎ倍（ｎ＝１,２,３…）の長さだけ短く切断するため、切断位置は下端部の格子の横リブを含んだその直ぐ下側となり、格子の途中で切断されることはない。

以下、この格子ピッチを考慮した本発明の実施形態ついてさらに説明する。
図１２は、本発明のパネル材の格子ピッチと梁成との関連を示す説明図である。
建物内には梁成の異なる複数種類（この例では４種類）の梁３０ａ〜３０ｄが設けられ、各梁とその下側の土台３１との間に本発明のパネル材３２又は３３が嵌め込まれる。梁３０ａ〜３０ｄの梁成の差ｄは一定で、ｄずつ順番に大きくなっている。

梁成の異なる複数の梁を有する構造物では、梁成が最小である梁３０ａのときの梁下面と土台上面との間は最長の寸法になる。この最長の寸法を基準長さとして、例えば工場などで、基準長さもしくはそれ以上の長さでパネル材を切断する。切断されたパネル材を必要な枚数を揃え現場に搬入する。梁成の長さが異なる梁下面と土台上面との間に前記パネル材を取り付ける場合は、現場にてパネル材の長さを切断して梁下面、土台の間に設置する。

パネル材３２の格子ピッチｐ１は梁成の差ｄと等しい。パネル材３３の格子ピッチｐ２は梁成の差ｄより大きい。
基材となる縦寸法の長いパネル材を梁成の大きい梁３０ｂ〜３０ｄの下側に嵌め込む場合には、パネル材の下端部を切断してその梁の下面と土台３１の上面との間の長さＨに合わせる。パネル材３２は格子ピッチｐ１が梁成の差ｄと等しいため、梁成の差ｄだけ短くする場合に一つの格子分だけ切断すればよく、下端の格子の下辺リブ３２ａを残して完全な格子形状を保ったまま切断できる。

これに対し、格子ピッチｐ２が梁成の差ｄより大きいパネル材３３については、梁３０ａに対する基材となるパネル材はすべて格子が完全な形状で形成されるが、これを梁成の差ｄだけ短く切断すると、図示したように最下段の格子の途中で切断することになる。このように格子の途中で切断すると、前述の格子ピッチｐ１＝ｄのパネル材３２に比べ、強度が低下するとともに、取付金具による固定保持力も低下する。

したがって、本発明の耐力壁を構成するパネル材の格子ピッチは、梁成の差ｄと等しくすることが好ましい。前述のように、一般住宅用梁材はわが国では規格化された構造物用製材の寸法が使われる（ＪＡＳ１４３号）。この規格で梁に用いる材料は、撓み抑制の観点から梁の高さ（梁成）が１２０ｍｍ以上のものが多く、また架渡す梁の端点間距離が大きい場合には梁成が１５０ｍｍ以上のものが使用されている。このような梁では、梁成は３０ｍｍ単位で変わるものが多い。特に１５０ｍｍ以上の異なる梁成寸法を有する建物において、異なる梁成の差は、３０ｍｍ,６０ｍｍ,…であり、梁成の差は最小で３０ｍｍである。したがって、格子ピッチは３０ｍｍとすることが好ましい。

なお、上記実施例では梁と土台間に格子材を装着しているが、２階あるいはそれ以上の階については床側の梁が土台に相当し、上記各実施例をそのまま適用可能である。

図１３は、本発明のパネル材取付補助具の配置例を示す正面図である。
この例では、２枚のパネル材３２が上架材（梁３０）、下架材（土台３１）及び３本の柱１３間に嵌め込まれている。各パネル材３２は上下それぞれ２個ずつの取付補助具３４及び左右それぞれ２個ずつの取付補助具３５により躯体側に固定される。上下の取付補助具３４は４つの横並び格子に係合し、左右の取付補助具３５は２つの縦並び格子に係合してパネル材を固定保持する。

図１４は、取付補助具部分の詳細図である。なお、図はパネル材下縁側の取付補助具３４を示しているが上縁側の取付補助具３４及び左右の取付補助具３５についても同様である。
断面Ｌ字状の取付補助具３４がビス３８で土台３１に固定される。パネル材３２の下端部の格子３９内に、前述の図６の取付具７と同様のブロック状の取付具３６を嵌め込みボルト３７で締結する。この場合、取付具３６の中央に雌ネジが形成してあり、取付補助具３４の背面側からボルト３７を螺入して各格子のテーパ先細側に引き付けるようにボルト３７を締め付けることによりパネル材３２が取付補助具３４に固定保持される。

図１５（Ａ）（Ｂ）は、取付補助具の配置構成例を示す縦断面図である。
（Ａ）の例は、Ｌ形の取付補助具３４の折曲げ片をパネル材３２の端部下側（又は上側）に配設したものである。
（Ｂ）の例は、Ｌ形の取付補助具３４の折曲げ片をパネル材３２から離れる方向に向けて配設したものであり、前述の図１４の例と同じである。

図１６は、現場で切断したパネル材の取付構造の説明図である。
（Ａ）は、前述の図１２で示した格子ピッチが３０ｍｍのパネル材３２を梁成に合わせて切断した場合の取付構造である。この場合には前述のとおり、切断した下端部に完全な格子４０が形成されるため、基材となるパネル材固定用の標準品の取付補助具３４（図１４参照）を用いて強固に固定できる。

（Ｂ）は、格子ピッチが４０ｍｍのパネル材３３を梁成に合わせて切断した場合の取付構造である。この場合には、前述のとおり下端部の格子４１が途中で切断される。したがって、ピッチ４０ｍｍのパネル材に対応した標準品の取付補助具４３を用いると、図示したように取付具３６の下側のリブがないため、取付具３６の左右のリブのみを介して締結されることになり、固定保持力が低下する。

（Ｃ）は、上記（Ｂ）と同じく格子ピッチが４０ｍｍのパネル材３３を梁成に合わせて切断した場合の取付構造である。この場合、前述の（Ｂ）と同様に下端の格子４１が途中で切断されているため、その上の格子４２に取付具３６を嵌め込んでパネル材３３を固定している。したがって、標準品の取付補助具４３を用いることはできず、格子高さに合わせた特別の取付補助具４４が必要になる。
また、（Ｃ）の場合、取付補助具４４が大きくなり、床仕上げ面４５よりはみ出し、意匠上の問題となることがある。

図１７は、本発明に係るパネル材の具体的数値例の説明図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図である。
３０ｍｍ角パネル材及び４０ｍｍ角パネル材について、各部の数値は以下の表１のとおりである。ここで、Ｐはピッチ、Ｄはリブの幅である。

上記３０ｍｍ角パネル材及び４０ｍｍ角パネル材について３点曲げ試験を行った。試験体はいずれも透明なパネル材を用い、試験体寸法１２７ｍｍ×１５０７ｍｍの２枚を切り出してリブ幅の小さい面（図１７のＡ面）をつき合わせて２枚重ねて両側面から４ヶ所を６ｍｍ厚の鉄板で挟み、それぞれ２本のＭ１２ねじ棒を貫通させナットで両側から締め付け固定した。

試験条件は、油圧サーボ試験機を使用し、支点間距離１２５０ｍｍ、加重速度５０ｍｍ／ｍｉｎで行った。
試験結果は以下の表２のとおりである。

試験結果から分かるように、４０ｍｍ角と３０ｍｍ角の格子材を比較すると、同じ厚さ２５ｍｍにおいて、Ｎｏ.２とＮｏ.４の比較から３０ｍｍ角格子材のほうが１．９１倍強く、強度順はＮｏ.３＞Ｎｏ.４＞Ｎｏ.１＞Ｎｏ.６＞Ｎｏ.５＞Ｎｏ.２であった。この結果、３０ｍｍ角格子材は４０ｍｍ角格子材に比べ同じ強度であれば約６０％薄くできることがわかった。

このように格子材のパネル厚を薄くできることにより、適用可能な取付金具やサッシの寸法自由度が高まり、取付部品の制約が軽減し、施工が円滑にできる。また、視野角の向上が図られる。

図１８は、面内せん断試験（耐力壁としての強度の試験）への試験体の設置を表したものである。図１８は試験体の外観図で試験体は幅、高さを揃え、格子サイズ、厚さ、材質を変えたものを比較した。パネル材４６は梁４７、土台４８、柱４９から１２ｍｍ離したところがＦＲＰのパネル材４６端部となるように金具（取付補助具）５０で固定した。５１は自重受けである。図１９，２０はパネル格子の下部の取付部分を拡大した図であり、それぞれ（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。図１９は、３０ｍｍ角格子、厚み３０ｍｍで端部のパネル材は完全に格子形状を保っている。図２０は４０ｍｍ角格子、厚み４０ｍｍのパネル材で下端部を切断し、最下部の格子形状は保たれていない。図２０の場合、パネル材と金具との取付は切断した部分より上部の格子形状が保たれている場所で固定した。図１８〜２０のパネル材取付構造は、前述の図１３の取付構造と実質上同じである。

試験で使用したパネル材の大きさは縦２５５６ｍｍ、横８７６ｍｍである。また、試験体は格子ピッチ、厚さによりパネル単体の曲げ剛性強度が異なるために、パネル単体の曲げ剛性強度の影響を低減するために、表２で示す曲げ剛性強度の値の近い試験体１と６で比較した。試験体１が４０角格子のパネル材で、試験体６が３０各格子のパネル材である。表２より曲げ剛性は、試験体１と試験体６の曲げ剛性強度はほとんど同じ値になっているが、この理由は材質を変えて、パネル単体の曲げ剛性強度を変えているためである。表３に材質違いとして、材質１，６の組成比を示す。

図２１は面内せん断試験の結果を示すグラフである。図２１より初期剛性が求められ、初期剛性から壁倍率が計算で求められる。その結果を表４に示す。

表４より初期剛性は、試験体１は５．８ＫＮ、試験体６が７．７ＫＮであり、試験体６のほうが初期剛性が大きい。初期剛性値を壁倍率で換算すると試験体６が３．９２、試験体１が２．９９となり、パネル単体の曲げ剛性強度がほぼ同じであるが、パネル材の格子形状が完全に保たれている試験体６は、壁に嵌めた状態の壁倍率が大きくなる。

ここで、初期剛性とは、層間変形角１／１２０時点の荷重値であり、
壁倍率値＝初期剛性値（ＫＮ）/１．９６（ＫＮ/ｍ）/柱間寸法（ｍ）として求められる。（本試験では柱間＝１ｍである。）

本発明は、木造や鉄骨造等の小規模な建築物の外壁および間仕切り壁の他、鉄筋コンクリート造等の建造物の壁としても利用することができる。
特に、木造建築に適用した場合、軽量であるため、２階または３階部分に用いても建物全体の重心が高くならない。そのため、建物の振動が増長されず、耐震性が高まる。

本発明の実施の形態を示す斜視図。 図１のパネル材の部分拡大図。 本発明に係る耐力壁の面内せん断試験の試験体を示す正面図。 図３のＡ部を示す拡大図。 本発明に係る耐力壁の面内せん断試験の異なる試験体を示す正面図。 図５のＢ−Ｂ線から見た拡大断面図。 従来の耐力壁の面内せん断試験の試験体を示す正面図。 従来の耐力壁の面内せん断試験の異なる試験体を示す正面図。 面内せん断試験結果を示すグラフ。 壁倍率１．５の耐力壁を用いた木造建築物の例を示す平面図。 壁倍率３．０の耐力壁を用いた木造建築物の例を示す平面図。 本発明のパネル材と梁成との関連を示す説明図。 本発明のパネル材の取付状態の正面図。 本発明のパネル材の取付状態の部分詳細図。 本発明のパネル材の取付状態の縦断面図。 本発明のパネル材の取付状態の説明図。 本発明のパネル材の寸法説明図。 本発明の試験体取付構造全体図。 本発明の試験体取付構造の部分拡大図。 本発明の別の試験体取付構造の部分拡大図。 本発明のパネル材による面内せん断試験結果のグラフ。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ：耐力壁、２：パネル材、３：板材、４，８：ボルト、５：ナット、６：取付補助具、７：取付具、９：ねじ、１１：土台、１２：梁、１３：柱、１４：間柱、１５：筋かい、１６：合板、１９：釘、２０：開口部、２１：枠体、２２：リブ、２３：側壁、３０，３０ａ〜３０ｄ：梁、３１：土台、３２：３０ｍｍ角パネル材、３２ａ：リブ、３３：４０ｍｍ角パネル材、３４，３５：取付補助具、３６：取付具、３７：ボルト、３８：ビス、３９〜４２：格子、４３，４４：取付補助具、４５：床仕上げ面、４６：パネル材、４７：梁、４８：土台、４９：柱、５０：取付補助具、５１：自重受け。

Claims (7)

1. 建造物の柱および梁および土台に囲まれた架構面の一部または全体にパネル材を取り付けて構成される耐力壁であって、前記パネル材は、合成樹脂製であり、縦方向および横方向の複数の格子状リブからなることを特徴とする耐力壁。
2. 前記パネル材が透明であることを特徴とする請求項１に記載の耐力壁。
3. 前記パネル材の片面または両面に合成樹脂製の板材が貼り合わされていることを特徴とする請求項１または２に記載の耐力壁。
4. 前記板材が透明であることを特徴とする請求項３に記載の耐力壁。
5. 梁成の異なる複数の梁を有する建造物に装着される耐力壁であって、前記格子の縦方向のピッチが“梁成の異なる梁と梁の差の中で最小の値”もしくは前記値のｎ倍（ｎは１,２,３…）と等しいことを特徴とする請求項１に記載の耐力壁。
6. 前記ピッチは３０ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の耐力壁。
7. 梁成の異なる複数の梁を有する構造物に装着される耐力壁のパネル材であって、前記パネル材の縦方向の長さが、梁成が最小の梁の下面と土台の上面間以上の長さであるパネル材であって、縦方向の長さが前記ピッチのｎ倍（ｎは１,２,３・・・）とほぼ等しい長さであるパネル材を、取付け現場で前記ピッチのｍ倍（ｍは０,１,２,３…）の長さを切断して、取付ける耐力壁の施工方法。
   

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