JP2011017174A - 鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造および鋼製パネル並びに建築物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼製枠材2と薄鋼板製折板3における底部フランジ4との重ね合せ面に、粘性体または粘弾性体からなる接着体5を設けて接着した接合構造とする。さらに鋼製枠材2と薄鋼板製折板3の重ね合せ面において、鋼製枠材2における側板と、薄鋼板製折板3における底部フランジ4と、粘性体または粘弾性体からなる接着体5とを、これらに渡って、ドリルねじ,釘,リベットまたはボルトからなる固着具を貫通配置して、鋼製枠材2と薄鋼板製折板3の底部フランジ4とを、前記固着具により接合した鋼製枠材2と薄鋼板製折板3との接合構造とする。このような接合構造とした鋼製パネル1とする。また、そのような鋼製パネル1を構造材として組み込んだ建築物とする。
【選択図】図1
Description
したがって、薄鋼板製平板付き鋼製パネルの場合は、薄鋼板製平板の周縁部を固定しているドリルねじの数に比例して、薄鋼板製平板付き鋼製パネルの剛性が高まらないという欠点がある。
前記の薄鋼板製平板付き鋼製パネルの欠点を改善したものとして、薄鋼板製平板に代えて薄鋼板製折板を用い、鋼製枠材と構造用面材としての薄鋼板製折板との接合構造としたものが知られている。この構造は、図15に示すように、薄鋼板の鋼製枠材2に薄鋼板製折板3を、ドリルねじ6により接合する構造である。
折板構造では、平板に比べて剛性が高くなるため、前記のような水平力が作用した場合、ドリルねじ6の軸部から薄鋼板製折板に応力が伝達させるため、ドリルねじ軸部が破断したり、薄鋼板製折板がドリルねじ6の部分において局部変形したり、また、薄鋼板製折板が破断したり、ドリルねじが鋼製枠材から抜け出したりして、薄鋼板製折板と鋼製枠材が離間し、耐力を保持できなくなる恐れが高くなるという問題がある。
なお、木製柱と耐火ボードとの接合面に粘弾性体を介在させることは知られている(例えば、特許文献1参照)。この場合、接合面にスペーサーを介して固定しなければならない構造である。
。
本発明は前記の課題を有利に解消し、構造が簡単で、安価な鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造および鋼製パネル並びにそのような鋼製パネルを組み込む建築物を提供することを目的とする。
また、第2発明では、第1発明の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造において、薄鋼板製折板が複数枚用いられる場合に、一方の薄鋼板製折板とこれに隣接する他方の薄鋼板製折板の端部相互が重ね合わされ、その重ね合わせ面に、長方形、正方形状、円形、楕円形等の面状の粘性体または粘弾性体からなる接着体を設けて、前記一方および他方の薄鋼板製折板の端部相互を接着したことを特徴とする。
第3発明では、第1発明または第2発明の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造において、薄鋼板製折板が複数枚用いられる場合において、鋼製枠材から離れた位置における一方の薄鋼板製折板と他方の薄鋼板製折板との接合構造において、一方の薄鋼板製折板とこれに隣接する他方の薄鋼板製折板の端部相互が重ね合わされ、その重ね合わせ面に、長方形、正方形状、円形、楕円形等の面状の粘性体または粘弾性体からなる接着体を設けて、前記一方および他方の薄鋼板製折板の端部相互を接着したことを特徴とする。
第4発明では、第1発明または第2発明の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造であって、鋼製枠材と薄鋼板製折板またはこれに重ね合わされた薄鋼板製折板と、粘性体または粘弾性体からなる接着体とを、これらに渡って、ドリルねじ,釘,リベットまたはボルトからなる固着具を貫通配置して接合したことを特徴とする。
第5発明では、第3発明の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造であって、薄鋼板製折板が複数枚用いられる場合において、鋼製枠材から離れた位置における一方の薄鋼板製折板と他方の薄鋼板製折板との接合構造において、前記一方の薄鋼板製折板と前記他方の薄鋼板製折板と、粘性体または粘弾性体からなる接着体とを、これらに渡って、ドリルねじ,釘,リベットまたはボルトからなる固着具を貫通配置して接合したことを特徴とする。
第6発明では、第1発明〜第5発明のいずれかの鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造であって、一枚の薄鋼板製折板の一方の端部に接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面の合計接着面積と、前記一枚
の薄鋼板製折板を介して平行に位置する他方の端部における粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の面積の合計面積が同じとなるようにしたことを特徴とする。
第7発明では、第1発明〜第6発明のいずれかの鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造であって、一枚の薄鋼板製折板の底部フランジ、ウエブならびに頂部フランジのすべてが連続して小口となる一方の端部において、前記底部フランジに接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面の合計接着面積と、前記一枚の薄鋼板製折板の当該端部における端辺の展開長さ寸法との比率が、前記一枚の薄鋼板製折板を介して前記一方の端辺に対して直交して位置する前記薄鋼板製折板のもう一方の端部に接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面の合計接着面積と、薄鋼板製折板の当該もう一方の端部の端辺長さ寸法との比率に比べて、同じかまたは小さくされていることを特徴とする。
第8発明では、第1発明〜第7発明のいずれかの鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造であって、粘性体または粘弾性体からなる接着体を介した薄鋼板製折板の重ね合せ面が、前記薄鋼板製折板における底部フランジ面と平行にずれを生じる場合において、前記接着体の厚さ方向の前記重ね合せ面の間隔が、前記のずれを生じる前後において、粘性体または粘弾性体からなる接着体により、0.1mmから9mmの間で一定間隔に保持されて接着されていることを特徴とする。
第9発明の鋼製パネルにおいては、第1発明〜第8発明のいずれかの鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造により、鋼製枠材と薄鋼板製折板ならびに薄鋼板製折板と薄鋼板製折板とが接合されていることを特徴とする。
第10発明の建築物では、第9発明の鋼製パネルを、建築物における壁または床あるいは屋根のいずれかの箇所において構造用のパネルとして組み込んでいることを特徴とする。
第2発明または第3発明のように、鋼製枠材の位置あるいは鋼製枠材から離れた位置において、薄鋼板製折板とこれに隣接する薄鋼板製折板の端部相互の重ね合わせ面に、粘性体または粘弾性体からなる接着体を設けているので、地震動等の繰り返し振動により、2枚の薄鋼板製折板とが相対的にずれるような動きを生じる場合に、粘性体または粘弾性体からなる接着体のせん断変形を利用してこれに振動エネルギーを吸収することができる。また、1箇所あたりの接着体の表面面積を適宜設定することにより、制震作用の大きさを自由に調整することができる。
第4発明または第5発明のように、粘性体または粘弾性体による接合部に、ドリルねじ,釘,リベットまたはボルトからなる固着具の軸部を貫通配置して、前記鋼製枠材と前記薄鋼板製折板の底部フランジ、ならびに、薄鋼板製折板と薄鋼板製折板とを接合すると、交通振動、環境振動や風振動ならびに中小地震動等における小振動時においては、前記固着具が傾斜して鋼製枠材と薄鋼板製折板、ならびに、薄鋼板製折板と薄鋼板製折板とのずれが生じ、初期剛性が前記固着具の場合よりも大きい粘性体または粘弾性体からなる接着体のせん断変形によるエネルギー吸収作用を利用することができ、大きな制震作用を発揮させることができる。一方、極大地震時の大振動時においては、前記固着具が薄鋼板製折板を破断させることによる大きなエネルギー吸収作用を利用することができ、大きな制震作用を発揮させることができる。
さらに、施工時において、ドリルねじ等の固着具による接合前の鋼製折板と鋼製枠材、ならびに、薄鋼板製折板と薄鋼板製折板の仮止めとしても、粘性体または粘弾性体からな
る接着体による接着を有効に利用することができる。また、粘性体または粘弾性体からなる接着体による接合と、ドリルねじ等の固着具による接合とを併用する接合構造としているので、火災時には、粘弾性体が先に溶出しても、ドリルねじ等の固着具による接合により、接合部を離間させない効果がある。
第6発明のように、粘性体または粘弾性体からなる接着体を介した薄鋼板製折板の重ね合せ面(鋼製枠材と薄鋼板製折板の重ね合せ面または分割された複数枚の薄鋼板製折板の重ね合せ面)に接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面に関して、一枚の薄鋼板製折板の一方の端部における面状の接着体の接着面の合計接着面積と、前記一枚の薄鋼板製折板を介して平行に位置する薄鋼板製折板の他方の端部における面状の接着体の接着面の合計接着面積が同じになることにより、薄鋼板製折板の両端部の剛性・耐力が等しくなり、これにより、粘性体または粘弾性体からなる接着体が確実に変形する。薄鋼板製折板の両端部の粘性体または粘弾性体からなる接着体の合計面積が等価でない場合には、薄鋼板製折板の両端部の剛性・耐力が等しくなくなり、合計面積が小さく、剛性・耐力が低い端部のみが変形し、その結果、エネルギー吸収能力が小さくなるが、両端部の接着面積を等しくすることで高いエネルギー吸収能力を発揮する。
第7発明のように、一枚の薄鋼板製折板の底部フランジ、ウエブならびに頂部フランジのすべてが連続して小口となる一方の端部において、前記底部フランジに接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面の合計接着面積と、前記一枚の薄鋼板製折板の当該端部における端辺の展開長さ寸法との比率が、前記一枚の薄鋼板製折板を介して前記一方の端辺に対して直交して位置する前記一枚の薄鋼板製折板のもう一方の端部に接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面の合計接着面積と、薄鋼板製折板の当該もう一方の端部の端辺長さ寸法との比率に比べて、同じかまたはより小さいことにより、一枚の薄鋼板製折板の底部フランジ、ウエブならびに頂部フランジのすべてが連続して小口となる端部(端辺側)では、展開長さの単位長さ当たりの剛性・耐力が、前記もう一方の端部にくらべて等しいかまたは小さくなり、これにより、粘性体または粘弾性体からなる接着体が確実に変形することで高いエネルギー吸収能力を発揮する。
一枚の薄鋼板製折板のフランジ、ウエブが連続して小口となる一方の端部における接着体の接着面の合計接着面積と前記一方の端部における端辺の長さ寸法との上記比率を、一方の端部における端辺と直交するもう一方の端部における接着体の合計面積と前記もう一方の端部における端辺の長さ寸法との比率を、上記比率以下とすることで、薄鋼板製折板の折り曲げ部の伸縮変形(アコーディオンのような伸縮変形)時に、粘性体または粘弾性体からなる接着面が変形し、高いエネルギー吸収能力を発揮することができる。
第8発明のように、前記鋼製枠材と前記薄鋼板製折板、ならびに、薄鋼板製折板と薄鋼板製折板の粘性体または粘弾性体からなる接着体を介した重ね合せ面が、底部フランジ面と平行にずれを生じる前とずれを生じた後においても、粘性体または粘弾性体からなる接着体により、接着が保持され、接着体の厚さ方向で、0.1mmから9mmの間で一定間隔に保持されていると、ドリルねじ軸部が破断したり、薄鋼板製折板がドリルねじの部分において局部変形したり、また、薄鋼板製折板が破断したり、ドリルねじが鋼製枠材から抜け出したりしても、薄鋼板製折板と鋼製枠材、ならびに、薄鋼板製折板と薄鋼板製折板は、粘性体または粘弾性体からなる接着体により離間することがない。
第9発明のように、鋼製枠材と薄鋼板製折板、ならびに、薄鋼板製折板と薄鋼板製折板との接合部に、粘性体または粘弾性体を用いた鋼製パネルであると、前記第1から第8の発明により、振動時において鋼製パネルに入力されるエネルギー吸収が可能な安価な鋼製パネルとすることができる。
第10発明によると、建物に組み込まれた鋼製パネルに入力される鋼製パネルにほぼ平行な力に対して、鋼製枠材と薄鋼板製折板が相対的にずれを起こして、鋼製枠材と薄鋼板製折板における底部フランジとの合わせ接合部に介在された粘性体または粘弾性体からなる接着体のせん断変形によるエネルギー吸収を図ったり、固着具の軸部により薄鋼板製折板の底部フランジの塑性化を伴うエネルギー吸収機能を発揮して、地震動に建物が損傷するのを防止することができる。
板3との接合構造を分解して示す分解斜視図、図2(a)(b)(c)は接着体としての粘性体または粘弾性体の作用を説明するための断面図、図3は、図1に示す本発明の一実施形態の鋼製枠材2と薄鋼板製折板3との接合構造を備えた鋼製パネル1を示す正面図、図4は、図3の側面図、図5は図3のA−A線断面図である。
前記のドリルねじ6は、底部フランジ4よりも強度の高い材料が用いられる。
このように薄鋼板製折板の両端部の接着体5の合計接着面を同じ面積とすると、薄鋼板製折板3の両端部の剛性・耐力が等しくなり、これにより、両端部において、粘性体または粘弾性体からなる接着体5が確実に変形する。薄鋼板製折板3の両端部の粘性体または粘弾性体からなる接着体5の合計面積が等価でない場合には、薄鋼板製折板3の両端部の剛性・耐力が等しくなくなり、合計面積が小さく、剛性・耐力が低い端部のみが変形し、その結果、エネルギー吸収能力が小さくなるが、両端部の接着面積を等しくすることで高いエネルギー吸収能力を発揮する。
一枚の薄鋼板製折板3の底部フランジ4、ウエブ9ならびに頂部フランジ8のすべてが連続して小口となる一方の端部において底部フランジ4に接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体5の接着面(正面視で片面、または表裏両面)の合計接着面積と、薄鋼板製折板3の当該端部における端辺の展開長さ寸法との比率が、前記一枚の薄鋼板製折板3を介して前記一方の端辺に対して直交して位置する前記薄鋼板製折板3のもう一方の端部に接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体5の接着面の合計接着面積と、前記一枚の薄鋼板製折板3の当該もう一方の端部の端辺の長さ寸法との比率に比べて、同じかまたはより小さいことにより、一枚の薄鋼板製折板3の底部フランジ4、ウエブ9ならびに頂部フランジ8のすべてが連続して小口となる端辺側では、その展開長さの単位長さ当たりの剛性・耐力が、直交関係にある前記もう一方の端辺側にくらべて等しいかまたは小さくなり、これにより、粘性体または粘弾性体からなる接着体が確実に変形することで高いエネルギー吸収能力を発揮することができる。
また、図1を参照して説明すると、一枚の薄鋼板製折板3の各フランジ(4,8)、ウ
エブ9が連続して小口となる一方の端部における接着体5の接着面の合計接着面積(Σ(AL5))と端辺展開長さ寸法(Σ(L4+L8+L9))との比率を、前記一方の端辺と直交するもう一方の端部おける接着体5の接着面の合計接着面積(Σ(Aw5))とその端辺の展開長さ寸法Σ(W)との比率を上記比率以下(下記式参照)とすることで、薄鋼板製折板3の各フランジ(4,8)とウエブ9の接続部による折り曲げ部の伸縮変形(アコーディオンのような伸縮変形)時に、粘性体または粘弾性体からなる接着面が変形し、高いエネルギー吸収能力を発揮する。
Σ(AL5)/ Σ(L4+L8+L9) ≦ Σ(AW5)/ Σ(W)
但し、
Σ(AL5):一枚の薄鋼板製折板3の一方の端部に接着される粘性体または粘弾性体からなる接着体5の接着面の正面視の接着面積合計
Σ(L4+L8+L9):薄鋼板製折板3の当該一方の端部における端辺の展開長さ寸法(端辺側の底部フランジ4の長さ寸法(L4)、端辺側の頂部フランジ8の長さ寸法(L8)、端辺側のウェブ9の長さ寸法(L9)の合計長さ寸法)
Σ(AW5):薄鋼板製折板3の前記一方の端辺と前記薄鋼板製折板3を介して直交して位置する前記薄鋼板製折板3のもう一方の端部に接着される粘性体または粘弾性体からなる接着体5の接着面の正面視接着面積合計
Σ(W):前記薄鋼板製折板3の前記もう一方の端辺の展開長さ寸法
た場合には、次のような作用効果を奏することができる。
(1)地震動時において、鋼製パネル面に平行な水平力が作用し、鋼製パネルが小振動した場合あるいは鋼製パネルが大振動まで振動した場合、特にこのような振動の繰り返し時に、粘性体または粘弾性体からなる接着体により振動エネルギーを吸収することができ、この場合に、接着体による接合部は、小振動時または振動時には、折板と枠材にズレが生じる。
(1−2)鋼製枠材と鋼製折板との接合部における相対的なズレを利用して、粘性体または粘弾性体からなる接着体をせん断変形させることで、地震動時等における振動エネルギーを吸収することができる。
(2−1)ドリルねじ等の軸部を有する固着具による接合に比べて施工が容易である。
(2−2)施工時において、粘性体または粘弾性体からなる接着体を塗布またはシート状のものの貼り付け等により設ければよいので、施工が容易である。また、予め工場等において、粘性体または粘弾性体からなる接着体を、各接合箇所に設けた鋼製枠材あるいは鋼製枠体さらには鋼製折板の底部フランジ4に設けて、離型剤を有する剥離可能な保護テープにより仮止め保護しておいてもよいので、簡単な構造であり、施工も格段に容易になる。
(2−3)粘性体または粘弾性体からなる接着体は、剛体ではないので鋼製折板と鋼製枠材の接合部を離間させない軟らかい接着の効果を発揮することができる。
(B)粘性体または粘弾性体からなる接着体により鋼製枠材に鋼製折板を取り付け固着具により接合した鋼製パネルで、パネル構造を活かした簡単な制震(振)構造とされている。
(B−1)本発明のパネル構造は、地震動時等にパネルに入力される応力をパネル全体で分散する構造となっている。
(B−2)折板からなる面材に作用する応力は、粘弾性体等の接着体による接合部を介して枠材に伝達される。
(B−3)接着体による接合部に入る力を利用して、粘性体または粘弾性体からなる接着体をせん断変形させ、振動エネルギーを吸収する構造になっている。
(B−4)ドリルねじによる固着具を使用した接合部とした場合、ドリルねじによる接合部に比べて、粘弾性体による接着体のほうが、初期剛性が高いため、粘弾性体による接着体の応力負担が大きく、つまり、粘弾性体からなる接着体でのエネルギー吸収が大きい。(B−5)粘弾性体からなる接着体の接着面の面積は、ドリルねじの接合(ドリルねじ軸部による点状の接合部)部の面積に比べて圧倒的に大きくすることができ、剛性を格段に高くすることができる。
(B−6)粘弾性体からなる接着体は、せん断変形することで、吸収したエネルギーを熱に変換し、元の状態に戻ることが可能であるため、接着体そのものの損傷がなく、鋼製パネルも損傷することがない。
(B−7)従来のように、ドリルねじ接合のみのパネル構造だけの場合は、弾性挙動のみでエネルギー吸収がほとんどないが、本発明のように、粘性体または粘弾性体からなる接着体の減衰効果を付加することで、地震動等におけるエネルギー吸収機能をもたせているため、構造が簡単で安価である。
(B−8)鋼製枠体に対して鋼製折板が相対的にずれた場合、ドリルねじ等の固着具による接合部が、折板の底部フランジを固着具の軸部により、その底部フランジの鋼板を破くような塑性化を開始すると、鋼製パネルの繰り返し挙動は、従来例の場合、履歴面積が小さい繰り返し挙動を示すが、本発明の前記実施形態では、粘性体または粘弾性体からなる接着体とされているので、履歴面積が大きくなる(図13参照)。
(B−9)粘性体または粘弾性体からなる接着体による減衰効果を付加することで、エネルギー吸収をもたせることができる。
図6は、本発明の他の実施形態の鋼製枠材と薄鋼板製折板との接合構造を分解して示す分解斜視図である。図7(a)(b)(c)は接着材としての粘性体または粘弾性体および接合具の作用を説明するための断面図である。図8は、図6に示す本発明の他の実施形態の鋼製枠材と薄鋼板製折板との接合構造を備えたパネルを示す正面図である。図9は図8の側面図である。図10は図8のA−A線断面図である。
前記鋼製枠材2と前記薄鋼板製折板3、または、薄鋼板製折板3と薄鋼板製折板3の粘性体または粘弾性体からなる接着体5を介した重ね合せ面が、底部フランジ面と平行にずれを生じる前とずれを生じた後においても、粘性体または粘弾性体からなる接着体により、接着が保持され、接着体5の厚さ方向で、0.1mmから9mmの間で一定間隔に保持されていると、接着体5を貫通するように設けられる固着具10としてのドリルねじの軸部が破断したり、薄鋼板製折板3がドリルねじの部分において局部変形したり、また、薄鋼板製折板3が破断したり、ドリルねじが鋼製枠材2から抜け出したりしても、薄鋼板製折板3と鋼製枠材2、または、薄鋼板製折板3と薄鋼板製折板3は、粘性体または粘弾性体からなる接着体5により離間することがない。
接着体5を介した重ね合せ面が、底部フランジ面と平行にずれを生じる前とずれを生じた後において、前記の接着体5の厚さ方向で、0.1mmから9mmとした理由は、少なくとも接着体5の厚さが0.1mm程度あると、固着具10としてのドリルねじの軸部を保持できること、また、0.1mm程度の接着体5の厚さが必要であること、さらに、鋼製枠材2の板厚が、最大9mmであることからして、接着体5の厚さが最大9mmあると、ドリルねじが鋼製枠材2から抜け出したりしても、接着体5によりドリルねじの軸部を保持でき、前記鋼製枠材2と前記薄鋼板製折板3、または、薄鋼板製折板3と薄鋼板製折板3の離間を接着体5により防止できるため、前記のような寸法に設定した。
との相対的な変位が大きくなるため、接着体5とドリルねじ6とによる接合形態では、ドリルねじ6の軸部により薄鋼板製折板3の底部フランジ4を破くようになり、ドリルねじ接合部の塑性化が始まると、履歴面積が小さい繰り返し挙動を示すようになるが、図6に示す形態では、粘性体または粘弾性体からなる接着体5がドリルねじ接合部に併用されているため、図13に実線で示す塑性化されたドリルねじ接合部の履歴に加えて、粘性体または粘弾性体からなる接着体5の減衰効果が付与されるため、一点鎖線で示すように、履歴面積を大きくなり、エネルギー吸収性能を高めることができる。
(1)地震動時において、鋼製パネル面に平行な水平力が作用し、鋼製パネルが微小振動した場合あるいは鋼製パネルが大振動まで振動した場合、特にこのような振動の繰り返し時に、粘性体または粘弾性体からなる接着体により振動エネルギーを吸収することができ、この場合に、ドリルねじ等の固着具、特に、ドリルねじによる接合部は、微小振動時には、鋼製枠体と薄鋼板製折板の底部フランジの接合部が相対的にずれた場合に、ドリルねじが傾斜した状態で、薄鋼板製折板と鋼製枠材にズレが生じさせることができる。
(1−2)鋼製枠材と鋼製折板との接合部における相対的なズレを利用して、粘性体または粘弾性体からなる接着体をせん断変形させることで、地震動時等における振動エネルギーを吸収することができる。
(1−3)ドリルねじ等の軸部を有する固着具による接合部は、極大地震での最初の振幅時に、ドリルねじ等の軸部が底部フランジの鋼板とが相対的に大きくずれるようになると、ドリルねじ等の軸部が底部フランジの鋼板を塑性変形または多少塑性変形させて破くようになり、これにより振動エネルギーを大きく吸収することができ、また、粘性体または粘弾性体からなる接着体の最初の振幅より小さい範囲で繰り返される振動を減衰させる効果がある。
(2−1)ドリルねじ等の軸部を有する固着具による接合部を、粘性体または粘弾性体からなる接着体により固着具を保持したりその抜け出しを防止して安定化させることができる。
(2−2)施工時において、ドリルねじ等の固着具による接合前の鋼製折板と鋼製枠材の仮止めとしても、粘性体または粘弾性体からなる接着体による接着を有効に利用することができる。
(2−3)ドリルねじ等の固着具の軸部が、鋼製折板における底部フランジを貫通している部分で、底部フランジ部分の鋼板を破いた場合にも、粘性体または粘弾性体からなる接着体は、鋼製折板と鋼製枠材の接合部を離間させない軟らかい接着の効果を発揮することができる。
(2−4)前記の実施形態では、粘性体または粘弾性体からなる接着体による接合と、ドリルねじ等の固着具による接合とを併用する接合構造としているので、火災時には、粘弾性体が先に溶出しても、ドリルねじ等の固着具による接合により、接合部を離間させない
効果がある。
(B)粘性体または粘弾性体からなる接着体により鋼製枠材に鋼製折板を取り付け固着具により接合した鋼製パネルで、パネル構造を活かした制震(振)構造とされている。
(B−1)本発明のパネル構造は、地震動時等にパネルに入力される応力をパネル全体で分散する構造となっている。
(B−2)折板からなる面材に作用する応力は、ドリルねじ接合部を介して枠材に伝達される。
(B−3)ドリルねじ接合部等の固着具による接合部に入る力を利用して、粘性体または粘弾性体からなる接着体をせん断変形させ、振動エネルギーを吸収する構造になっている。
(B−4)ドリルねじによる固着具を使用した接合部とした場合、ドリルねじによる接合部に比べて、粘弾性体による接着体のほうが、初期剛性が高いため、粘弾性体による接着体の応力負担が大きく、つまり、粘弾性体からなる接着体でのエネルギー吸収が大きい。(B−5)粘弾性体からなる接着体の接着面の面積は、ドリルねじの接合(ドリルねじ軸部による点状の接合部)部の面積に比べて圧倒的に大きくすることができ、剛性を格段に高くすることができる。
(B−6)粘弾性体からなる接着体は、せん断変形することで、吸収したエネルギーを熱に変換し、元の状態に戻ることが可能であるため、接着体そのものの損傷がなく、鋼製パネルも損傷することがない。
(B−7)ドリルねじなどの固着具は、鋼製枠体に対して鋼製折板が相対的にずれた場合、初期に傾斜するため、剛性が低いようにされている。地震動の初期において粘弾性体のせん断剛性に比べて、ドリルねじが容易に傾斜するように設定する。
(B−8)従来のように、ドリルねじ接合のみのパネル構造だけの場合は、弾性挙動のみでエネルギー吸収がほとんどないが、本発明のように、粘性体または粘弾性体からなる接着体の減衰効果を付加することで、地震動等におけるエネルギー吸収機能をもたせているため、構造が簡単で安価である。
(B−9)鋼製枠体に対して鋼製折板が相対的にずれた場合、ドリルねじ等の固着具による接合部が、折板の底部フランジを固着具の軸部により、その底部フランジの鋼板を塑性変形または多少塑性変形させて破くような塑性化を開始すると、鋼製パネルの繰り返し挙動は、従来例の場合、履歴面積が小さい繰り返し挙動を示すが、本発明の前記実施形態では、粘性体または粘弾性体からなる接着体が併用されているので、履歴面積が大きくなる。
(B−10)粘性体または粘弾性体からなる接着体による減衰効果を付加することで、エネルギー吸収をもたせることができる。
2 鋼製枠材
2a ウェブ
2b フランジ
3 薄鋼板製折板
4 底部フランジ
5 接着体
6 ドリルねじ
7 枠体
8 頂部フランジ
9 ウェブ
10 固着具
11 従来の鋼製パネル
Claims (10)
- 鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造であって、前記鋼製枠材と前記薄鋼板製折板における底部フランジとの重ね合せ面に、長方形、正方形状、円形、楕円形等の面状の粘性体または粘弾性体からなる接着体を設けて接着したことを特徴とする鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造。
- 薄鋼板製折板が複数枚用いられる場合に、一方の薄鋼板製折板とこれに隣接する他方の薄鋼板製折板の端部相互が重ね合わされ、その重ね合わせ面に、長方形、正方形状、円形、楕円形等の面状の粘性体または粘弾性体からなる接着体を設けて、前記一方および他方の薄鋼板製折板の端部相互を接着したことを特徴とする請求項1に記載の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造。
- 薄鋼板製折板が複数枚用いられる場合において、鋼製枠材から離れた位置における一方の薄鋼板製折板と他方の薄鋼板製折板との接合構造において、一方の薄鋼板製折板とこれに隣接する他方の薄鋼板製折板の端部相互が重ね合わされ、その重ね合わせ面に、長方形、正方形状、円形、楕円形等の面状の粘性体または粘弾性体からなる接着体を設けて、前記一方および他方の薄鋼板製折板の端部相互を接着したことを特徴とする請求項1または2に記載の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造。
- 鋼製枠材と薄鋼板製折板またはこれに重ね合わされた薄鋼板製折板と、粘性体または粘弾性体からなる接着体とを、これらに渡って、ドリルねじ,釘,リベットまたはボルトからなる固着具を貫通配置して接合したことを特徴とする請求項1または2に記載の薄鋼板製折板と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造。
- 請求項3に記載の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造であって、薄鋼板製折板が複数枚用いられる場合において、鋼製枠材から離れた位置における一方の薄鋼板製折板と他方の薄鋼板製折板との接合構造において、前記一方の薄鋼板製折板と前記他方の薄鋼板製折板と、粘性体または粘弾性体からなる接着体とを、これらに渡って、ドリルねじ,釘,リベットまたはボルトからなる固着具を貫通配置して接合したことを特徴とする鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造。
- 一枚の薄鋼板製折板の一方の端部に接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面の合計接着面積と、前記一枚の薄鋼板製折板を介して平行に位置する他方の端部における粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の面積の合計面積が同じとなるようにしたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造。
- 一枚の薄鋼板製折板の底部フランジ、ウエブならびに頂部フランジのすべてが連続して小口となる一方の端部において、前記底部フランジに接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面の合計接着面積と、前記一枚の薄鋼板製折板の当該端部における端辺の展開長さ寸法との比率が、前記一枚の薄鋼板製折板を介して前記一方の端辺に対して直交して位置する前記薄鋼板製折板のもう一方の端部に接着される粘性体または粘弾性体からなる面状の接着体の接着面の合計接着面積と、薄鋼板製折板の当該もう一方の端部の端辺長さ寸法との比率に比べて、同じかまたは小さくされていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造。
- 粘性体または粘弾性体からなる接着体を介した薄鋼板製折板の重ね合せ面が、前記薄鋼板製折板における底部フランジ面と平行にずれを生じる場合において、前記接着体の厚さ方向の前記重ね合せ面の間隔が、前記のずれを生じる前後において、粘性体または粘弾性体からなる接着体により、0.1mmから9mmの間で一定間隔に保持されて接着されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の鋼製枠材と薄鋼板製折板とを備えた鋼製パネルにおける部材相互の接合構造により、鋼製枠材と薄鋼板製折板ならびに薄鋼板製折板と薄鋼板製折板とが接合されていることを特徴とする鋼製パネル。
- 請求項9に記載の鋼製パネルを、建築物における壁または床あるいは屋根のいずれかの箇所において構造用のパネルとして組み込んでいることを特徴とする建築物。
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