JP2013209809A - 耐力壁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】無機質耐力面材８の特性を低下させることなく、施工性よく剛性を向上させた耐力壁構造が得られるようにする。
【解決手段】耐力壁構造は、無機質耐力面材８が柱１、継手間柱２、上側及び下側横架材５，６に、該無機質耐力面材８の表面側の左右端部に位置しかつ無機質耐力面材８の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる表面側補強帯１０を介して、表面側補強帯１０及び無機質耐力面材８を貫通する釘２０により固着されている。表面側補強帯１０は、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が無機質耐力面材８よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなる。鋼板製の表面側補強帯１０は、無機質耐力面材８とはタッカー、鋼板製補強帯１０の裏面に突設したバリ、接着剤等により一体化されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、軸材に無機質耐力面材が固着された耐力壁構造に関する。

一般的な木造住宅の耐力壁構造としては、筋交いの他、合板やＭＤＦ等の木質系ボード、石膏ボードや火山性ガラス質複層板等の無機系ボードが用いられており、それぞれ一定の強度、防火性、透湿性、施工性が得られるが、その中で特に剛性向上については様々な改良が検討されてきた。

例えば特許文献１には、構造用合板の表裏面にＭＤＦを一体に積層した耐震性に優れた板状部材が開示されている。

また、特許文献２には、木質系と鋼材系との複層面材を用い、鋼材の位置にて釘等で枠材に接合する方法が開示されている。

一方、特許文献３には、構造用合板にビスを用いて、そのピッチを短くすることで壁倍率を向上させた構造が開示されている。

特開２０００−２９１１３０号公報 特開２００３−２７８３０８号公報 特開２００８−３０８８２０号公報

ところが、特許文献１や特許文献２のように面材を積層した複合板にすることで剛性を向上させることはできるが、それぞれの面材の有する特性である防火性、透湿性、施工性等に影響が出てしまうのは避けられない。また、火山性ガラス質複層板のような無機質複層板を同様に適用とすると、その無機質複層板を構成する各層の特性が異なるため、固定具の留め位置によっては、板の剛性が必ずしも発揮されないこともある。

さらに、特許文献３の場合、面材の特性には変化はないが、ビスを別途用意しなければならず、本数も多くなるので、施工性や経済性が低下してしまうという問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、無機質耐力面材の特性を低下させることなく、施工性よく剛性を向上させた耐力壁構造を提案することにある。

上記の目的の達成のため、この発明では、無機質耐力面材の表面側又は裏面側の少なくとも一方の左右端部に所定構造の補強帯を配置し、この補強帯を介して釘等の固定具により無機質耐力面材を軸材に固着するようにした。

具体的には、請求項１の発明は、無機質耐力面材が軸材に、該無機質耐力面材の裏面側の左右端部で軸材との間に位置しかつ無機質耐力面材の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる裏面側補強帯を介して、無機質耐力面材及び裏面側補強帯を貫通する固定具により固着されている耐力壁構造であって、上記裏面側補強帯は、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が上記無機質耐力面材よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなり、上記鋼板からなる裏面側補強帯と上記無機質耐力面材とが一体化されていることを特徴とする。

この請求項１の発明では、無機質耐力面材の釘側面抵抗力が裏面側補強帯によって強化されることとなり、耐力面材に側面からせん断力がかかった場合でも、固定具による面材の破壊や固定具の頭部による面材表面へのめり込みが低減されるので、壁構造としての耐力が向上する。しかも、鋼板からなる補強帯にあっては、耐力面材と一体化されているので、この補強帯は耐力面材との一体化によりせん断力がかかっても耐力面材とはズレ難くなるため、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり、耐力が向上する。

また、耐力面材を補強帯と共に軸材に接合するだけであるので、耐力壁構造を施工性よく実現することができる。

さらに、裏面側補強帯が木質繊維板である場合、一定程度の厚さと硬さがあって均質であるので、釘側面抵抗力をバラつきなく発揮でき、耐力面材がせん断力を受けても、固定具が曲がり難くなって耐力面材にめり込み難くなり、荷重初期から強度が向上する。また、裏面側補強帯が鋼板である場合、耐力面材と一体化されることで、せん断力がかかっても耐力面材とはズレ難くなるため、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり、耐力が向上する。また、厚さが０．６ｍｍ以下の鋼板は、固定具を留め易く施工性がよい。

請求項２の発明は、無機質耐力面材が軸材に、該無機質耐力面材の表面側の左右端部に位置しかつ無機質耐力面材の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる表面側補強帯を介して、表面側補強帯及び無機質耐力面材を貫通する固定具により固着されている耐力壁構造であって、上記表面側補強帯は、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が上記無機質耐力面材よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなり、上記鋼板からなる表面側補強帯と上記無機質耐力面材とが一体化されていることを特徴とする。

この請求項２の発明では、無機質耐力面材の釘頭貫通抵抗力が強化されることとなり、耐力面材に側面からせん断力がかかった場合でも、固定具の頭部による面材表面のめり込みが低減されるので、壁構造としての耐力が向上する。

また、表面側補強帯により無機質耐力面材を表面側から補強できるので、施工がよりし易くなる。

そして、表面側補強帯が木質繊維板である場合、一定程度の厚さと硬さがあって均質であるので、釘側面抵抗力をバラつきなく発揮でき、耐力面材がせん断力を受けても、固定具が曲がり難くかつ木質繊維板の補強帯にめり込み難くなり、荷重初期から強度が向上する。さらに、表面側補強帯は、外壁材等の仕上げ材料を施工する下地用の胴縁としても利用可能である。表面側補強帯が鋼板である場合、表面側補強帯が耐力面材と一体化されることで、せん断力がかかっても耐力面材とはズレ難くなるため、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり耐力向上する。また、鋼板の厚さが０．６ｍｍ以下であるので、固定具を留め易く施工性がよい。

請求項３の発明は、無機質耐力面材が軸材に、該無機質耐力面材の裏面側の左右端部で軸材との間に位置しかつ無機質耐力面材の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる裏面側補強帯と、無機質耐力面材の表面側の左右端部に上記裏面側補強帯に対応して位置する上下方向に延びる表面側補強帯とを介して、表面側補強帯、無機質耐力面材及び裏面側補強帯を貫通する固定具により固着されている耐力壁構造であって、上記表面側及び裏面側補強帯は、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が上記無機質耐力面材よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなり、上記鋼板からなる表面側補強帯及び鋼板からなる裏面側補強帯と上記無機質耐力面材とが一体化されていることを特徴とする。

この請求項３の発明では、無機質耐力面材の釘側面抵抗力と釘頭貫通抵抗力が強化されることとなり、耐力面材に側面からせん断力がかかった場合でも、固定具による耐力面材の破壊や固定具の頭部による面材表面のめり込みが低減されるので、壁構造としての耐力が向上する。また、表面側及び裏面側補強帯が鋼板である場合、両補強帯と耐力面材とが一体化されているので、補強帯は耐力面材との一体化によりせん断力がかかっても耐力面材とはズレ難くなり、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり、耐力が向上する。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１つの耐力壁構造において、上記無機質耐力面材の左右端部には切欠き段部が形成され、この切欠き段部に補強帯が無機質耐力面材と面一になるように嵌合されていることを特徴とする。

この請求項４の発明では、無機質耐力面材の左右端部には切欠き段部が形成され、その切欠き段部に補強帯が嵌合されて面一になるので、補強帯が耐力面材と一体化し、左右ズレが抑えられて耐力が向上する。

しかも、耐力面材の切欠き段部に補強帯を配置し易いので、施工性がよく、不陸も生じないため、別途仕上げ材を施工する際にも問題がない。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１つの耐力壁構造において、上記補強帯は、左右に隣接する無機質耐力面材の目地部を跨ぐように配置されていて、該左右の無機質耐力面材を留め付けるように左右２列の固定具で固定されていることを特徴とする。

この請求項５の発明では、補強帯が離接する左右の耐力面材の目地部を跨いで配置されているので、左右の耐力面材が前後にズレるのを防止することができ、より耐力が向上する。

請求項６の発明は、請求項３の耐力壁構造において、表面側及び裏面側補強帯が鋼板でありかつ互いに一体化されて断面コ字状（断面Ｃ字状）に形成されていることを特徴とする。

この請求項６の発明では、鋼板からなる表面側及び裏面側補強帯が一体化されて断面コ字状に形成されているので、表面側及び裏面側補強帯間に耐力面材の左右端部を嵌めるだけで配置でき、施工性がよい。

請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１つの耐力壁構造において、補強帯が鋼板であり、かつ、無機質耐力面材側の面に粗面加工が施されていることを特徴とする。

この請求項７の発明では、鋼板からなる補強帯の耐力面材側の面に粗面加工が施されているので、その耐力面材とのズレが生じ難くなり、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり、耐力が向上する。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１つの耐力壁構造において、補強帯は、無機質耐力面材と接着一体化されていることを特徴とする。

この請求項８の発明では、補強帯は耐力面材と接着一体化されているので、耐力が向上する。つまり、補強帯は耐力面材との接着一体化によりせん断力がかかっても耐力面材とはズレ難くなるため、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり、耐力向上する。

以上説明した如く、本発明によると、無機質耐力面材の左右端部に、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が無機質耐力面材よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなりかつ無機質耐力面材の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる補強帯を設け、この補強帯及び耐力面材を貫通する固定具により耐力面材を軸材に固着するようにしたことにより、耐力面材に側面からせん断力がかかった場合でも、固定具による面材の破壊や固定具の頭部による面材表面へのめり込みが低減され、壁構造としての耐力が向上するとともに、その耐力壁構造を施工性よく実現することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る耐力壁構造の要部を示す断面図である。 図２は、耐力壁構造を有する壁部の正面図である。 図３は、壁部の耐力が向上するメカニズムを説明するための断面図であり、図３（ａ）は表面側補強帯が一体化されている場合を、図３（ｂ）は裏面側補強帯が一体化されている場合を示す。図３（ｃ）は、比較のために補強帯がない場合を示している。 図４は、実施形態２を示す図１相当図である。 図５は、実施形態３を示す図１相当図である。 図６は、実施形態４に係る耐力壁構造の要部を示す断面図である。 図７は、実施形態５を示す図１相当図である。 図８は、釘−面せん断試験に使用する試験体を示す図であり、図８（ａ）は側面図、図８（ｂ）は正面図である。 図９は、各試験体についての釘−面せん断試験の結果を示す図である。 図１０は、耐力壁構造についての面内せん断試験の結果を示す図である。 図１１は、耐力壁構造についての面内せん断試験の結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

［実施形態１］
図１及び図２は本発明の実施形態１に係る耐力壁構造を示し、１は木造家屋における例えば１０５×１０５ｍｍのスギ製材等からなる柱（管柱）、２は２本の柱１，１間の中央部に立設された例えば４５×１０５ｍｍのスギ製材等からなる継手間柱であり、これら柱１，１と継手間柱２との間に例えば２７×１０５ｍｍのスギ製材等からなる間柱３（図２のみに示す）が立設されている。上記柱１，１、継手間柱２及び間柱３の上端部間には例えば１８０×１０５ｍｍのベイマツ製材等からなる梁や胴差し等の上側横架材５が、また下端部間には例えば１０５×１０５ｍｍのスギ製材等からなる土台等の下側横架材６がそれぞれ架設されている。上記柱１、継手間柱２、間柱３、上側及び下側横架材５，６が軸材を構成しており、これらによって矩形状の軸組が形成されている。

上記軸組には複数枚（図２では２枚のみを示している）の無機質耐力面材８，８，…が固定されている。各無機質耐力面材８の左右端縁は柱１及び継手間柱２の中央部まで、また上端縁は上側横架材５の上下中央部まで、さらに下端縁は下側横架材６の上下中央部までそれぞれ延びており、各無機質耐力面材８の左右端部が柱１、継手間柱２に、また左右中央部が間柱３にそれぞれ後述する釘２０，２０，…（固定具）により固着されている。また、無機質耐力面材８の上端部は上側横架材５に、さらに下端部は下側横架材６にそれぞれ同様に釘２０，２０，…（固定具）により固着されている。

上記各無機質耐力面材８の表面側において、その左右端部の両側には表面側補強帯１０が配置されている。この表面側補強帯１０は薄板状のもので、無機質耐力面材８の上下端部の全体に亘り連続して上下方向に延びており、無機質耐力面材８が柱１、継手間柱２、上側及び下側横架材５，６に対し表面側補強帯１０を介して、該表面側補強帯１０及び無機質耐力面材８を貫通する釘２０，２０，…（固定具）により固着されている。

また、各無機質耐力面材８の左右端部に位置する補強帯１０のうち、図２の左右中央に位置する継手間柱２側の補強帯１０は、左右に隣接する無機質耐力面材８，８の目地部を跨ぐように配置されていて、該左右の無機質耐力面材８，８を留め付けるように左右２列の釘２０，２０，…で固定されている。

柱１側の表面側補強帯１０は、例えば幅方向の一端部が無機質耐力面材８の端部に一致し、継手間柱２側の表面側補強帯１０は、例えば幅方向の中央部が両無機質耐力面材８，８の目地部に一致するように配置される。

（無機質耐力面材）
上記無機質耐力面材８としては、例えば石膏ボード、ケイカル板、火山性ガラス質複層板等が挙げられる。この種の無機質耐力面材８は、構造用合板等の木質系耐力面材に比べて、防耐火性能や防腐防蟻性能等に優れているが、固定具を釘２０としたときの釘頭貫通抵抗力や釘側面抵抗力については必ずしも優れているとは言えない。しかし、この発明の実施形態では、後述のように補強帯１０によって無機質耐力面材８の釘頭貫通抵抗力や釘側面抵抗力を増加させて材料破壊を低減させることができるので、特に有用である。

（補強帯）
上記表面側補強帯１０は、釘側面抵抗降伏応力度が無機質耐力面材８よりも大きくかつ厚さが２ｍｍ以上で比重が０．６以上のＭＤＦやＨＤＦ等の木質繊維板、又は、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板からなる。

上記補強帯１０が合板やパーチクルボード等の木質系板材ではなく木質繊維板である理由は、木質繊維からなるボードであるので、均質性が高く、全ての釘２０の留め箇所において一定の効果が見込めるからである。つまり、合板には節、やにつぼ等の欠点部分があり、パーティクルボードではチップエレメント間に空隙が散在し、釘２０における強度発現に影響を与えかねないため、必ずしもバラつきが少ないとはいえない。

こうした表面側補強帯１０が木質繊維板であれば、厚さは２〜２０ｍｍ程度のものが必要である。厚さが２ｍｍよりも薄いと、所望の強度向上が得られない一方、２０ｍｍを超えると、釘留めし難くなって施工性が低下してしまうからである。また、比重が０．６を下回ると、所望の強度向上が得られない。このような木質繊維板は、一定程度の厚さと硬さがある均質な木質材料であるので、耐力面材８がせん断力を受けて初期位置からズレが生じても、釘２０が曲がり難くなって耐力面材８にめり込み難くなり、荷重初期から強度が向上する。

また、補強帯１０となる木質繊維板の釘側面抵抗降伏応力度は無機質耐力面材８よりも大きいものであることが必要である。その理由は、無機質耐力面材８の釘側面抵抗降伏応力度以下であると、耐力面材８の破壊が補強帯１０よりも先に始まってしまうため、所望の強度向上が得られないからである。

すなわち、無機質耐力面材８の釘側面抵抗降伏応力度が１０Ｎ／ｍｍ^２〜２５Ｎ／ｍｍ^２程度（釘２０としてＮ５０使用時）であるため、これよりも大きいことが必要となる。例えば、厚さ９ｍｍの火山性ガラス質複層板の釘側面抵抗降伏応力度が１３Ｎ／ｍｍ^２程度であるとき、厚さ３ｍｍ、比重０．７７のＭＤＦであれば、釘側面抵抗降伏応力度は３１Ｎ／ｍｍ^２であるので適している。木質繊維板は、厚さが２ｍｍ以上で降伏応力度が大きいので、面材８と一体化されていなくても、接点部分で釘２０が曲がるため、有効である。

尚、無機質耐力面材８は釘頭貫通抵抗力が４００〜１１００Ｎ程度（釘２０としてＮ５０使用時）であるため、補強帯１０の釘頭貫通抵抗力はこれよりも大きいことが望ましい。

また、木質繊維板であれば、外壁材等の仕上げ材料を施工する下地用の胴縁としても利用可能である。

一方、表面側補強帯１０が鋼板であれば、厚さ０．２〜０．６ｍｍが必要である。厚さが０．２ｍｍより薄いと、所望の強度向上が得られない一方、０．６ｍｍを超えると、釘留めし難くなる。つまり、厚さが０．６ｍｍ以下の鋼板からなる表面側補強帯１０は、釘２０を留め易くなって施工性がよい。

また、鋼板製の表面側補強帯１０は、薄厚であるので、下地としての壁構造に殆ど不陸をもたらさず、外壁材等の仕上げ材を施工する場合に影響がなく、美麗に仕上げることができる。

また、鋼板製の表面側補強帯１０は、無機質耐力面材８とは例えばタッカー、鋼板製補強帯１０の裏面に突設したバリ（パンチング加工により孔の周りに形成される突起）、接着剤等により一体化されている。これにより、せん断力がかかっても耐力面材８とはズレ難くなるため、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり、耐力が向上する。

上記鋼板製の表面側補強帯１０と無機質耐力面材８とを接着剤により一体化するためには、エポキシ系接着剤等、任意の接着剤が使用できる。施工方法としては、例えばエポキシ接着剤等を補強帯１０や面材８の所定箇所に塗布しておき、釘留めと共に固化させてもよいし、予め面材８に補強帯１０を仮接着させておいて、その後、釘留めと共に本接着させてもよい。

鋼板製の表面側補強帯１０において無機質耐力面材８側の面がエンボス凹凸加工、パンチング加工、滑り止め塗料塗布等によって粗面加工が施されているとよい。これにより耐力面材８とのズレが生じ難くなり、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり、耐力がさらに向上する。

木質繊維板製又は鋼板製の補強帯１０の幅は任意であるが、例えば２０〜１２０ｍｍ程度が施工し易く、所望の効果が得易い。

また、補強帯１０の長さは、現場で使用する耐力面材８と同程度の長さが用いられる。補強帯１０は、耐腐朽性の高いものであるとよい。腐朽菌やシロアリによる耐久性低下を保全するためである。木質繊維板であれば、防腐処理を施されたものがよく、鋼板であれば、防腐性の比較的高いガリバリウム鋼板等を用いることができる。

（固定具）
上記固定具としては、上記のように釘２０が用いられるが、その他、ビス等の一般的な固定具でもよい。尚、釘２０以外の固定具であっても、釘２０と同様に「釘側面抵抗降伏応力度」や「釘頭貫通抵抗力」と一般的に表現している。

また、この固定具としての釘２０の固定位置は、面材８（補強帯１０）の端部から例えば１２ｍｍの位置であり、釘２０，２０同士の間隔は例えば１００ｍｍの間隔である。

（施工方法）
次に、上記実施形態の耐力壁構造の施工方法の一例について説明する。
（1）土台等の下側横架材６に所定の受材（図示せず）を留める。
（2）上記受材に各無機質耐力面材８の下端部を載せて、柱１や継手間柱２に立て掛ける。
（3）その状態で各耐力面材８を柱１及び継手間柱２に仮留めする。
（4）表面側補強帯１０を耐力面材８の左右端部に配置し、鋼板製のものでは両者を一体化し、その表面側補強帯１０を耐力面材８と共に釘２０，２０，…により柱１、継手間柱２、上側及び下側横架材５，６に固着する。そのうち、継手間柱２側にあっては両耐力面材８，８の目地部を跨ぐように配置して、その表面側補強帯１０を耐力面材８と共に釘２０により継手間柱２に固着する。また、耐力面材８の左右中央部は補強帯１０を用いずに耐力面材８を直接に間柱３に釘２０で固着する。耐力面材８の左右中間部の上下端部も補強帯１０を用いずに耐力面材８を直接に上側及び下側横架材５，６に釘２０で固着する。

尚、表面側補強帯１０は、予め耐力面材８の端部に仮留めしておいてもよい。また、補強帯１０を複数種類用意して、現場状況に合わせて適宜用いてもよい。

また、予め補強帯１０に釘２０の固定位置を示すマークを施しておくと、施工性が向上する。

したがって、この実施形態においては、無機質耐力面材８の釘側面抵抗力が表面側補強帯１０によって強化されることとなり、耐力面材８に側面からせん断力がかかった場合でも、釘２０による面材８の破壊や釘２０の頭部（釘頭）による面材８表面へのめり込みが低減されるので、壁構造としての耐力が向上する。

例えば木質繊維板からなる表面側補強帯１０は、一定程度の厚さと硬さがあって均質であるので、釘側面抵抗力をバラつきなく発揮でき、耐力面材８がせん断力を受けても、釘２０が曲がり難くなって耐力面材８にめり込み難くなり、荷重初期から強度が向上する。また、鋼板製の補強帯１０が耐力面材８と一体化されることで、せん断力がかかっても耐力面材８とはズレ難くなるため、釘側面抵抗力が強化されて材料破壊が生じ難くなり、耐力が向上する。

上記耐力構造のメカニズムについて説明すると、釘２０の頭部の貫通力が面材の耐力と比較的密接に関係する無機質耐力面材８の釘２０周辺部では以下のようになる。尚、この説明では、耐力面材８の左右端部において、柱１側の固着部分について説明するが、継手間柱２側の固着部分についても同様である。

仮に補強帯１０がない場合、図３（ｃ）に示すように、壁の変形に伴い、耐力面材８の裏面や柱１（継手間柱２）の表面が釘２０によって凹むとともに、釘２０の頭部が面材８にめり込んでいき、耐力が低下していく（図３中、ドットにて示す部分は凹み部分を示している）。

これに対し、耐力面材８に表面側補強帯１０が配置されていると、図３（ａ）に示すように、その補強帯１０によって釘２０の頭部の貫通抵抗が増大するので、釘２０の頭部が面材８にめり込み難くなり、釘２０の柱１（継手間柱２）に対する引き抜き抵抗力が活かされて耐力が向上する。特に、継手間柱２に対する固着状態のように、補強帯１０が、隣接する無機質耐力面材８，８の目地部を跨ぐように固着されていると、その補強帯１０は目地部の上下方向のずれを阻止するように働くこととなり、より一層の耐力の向上を期待することができる。

また、この実施形態では、耐力面材８を補強帯１０と共に柱１や継手間柱２等に接合するだけであるので、上記の耐力壁構造を施工性よく実現することができる。

［実施形態２］
図４は本発明の実施形態２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１〜図３と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１では補強帯１０を無機質耐力面材８の表面側に配置しているのに対し、裏面側に配置したものである。

すなわち、この実施形態では、各無機質耐力面材８が柱１、継手間柱２、上側及び下側横架材５，６に、該無機質耐力面材８の裏面側の左右端部で柱１、継手間柱２、上側及び下側横架材５，６との間に位置しかつ無機質耐力面材８の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる裏面側補強帯１１を介して、無機質耐力面材８及び裏面側補強帯１１を貫通する釘２０により固着されている。裏面側補強帯１１は、上記実施形態１の表面側補強帯１０と同じであり、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が無機質耐力面材８よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなる。また、鋼板からなる裏面側補強帯１１は、無機質耐力面材８とはタッカー、バリ、接着剤等により一体化されている。その他の構成は実施形態１と同様である。

この実施形態においても実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。この裏面側補強帯１１による耐力構造のメカニズムについて説明すると、壁の変形に伴い、図３（ｂ）に示すように、最も凹み易い柱１（継手間柱２）と面材８との界面部分に硬い材料である裏面側補強帯１１が選択的に配置されることとなり、変形初期から大きな力が発生して壁耐力が向上する。また、裏面側補強帯１１が厚さ２ｍｍ以上の木質繊維板であれば、その部分で釘２０が曲がり、そのことで面材８表面での釘頭の傾きが抑えられ、釘頭貫通抵抗が増大し、よって壁耐力が向上する。

［実施形態３］
図５は実施形態３を示し、耐力面材８の表裏両側の双方にそれぞれ補強帯１０，１１を配置したものである。

この実施形態では、無機質耐力面材８が柱１、継手間柱２、上側及び下側横架材５，６に、該無機質耐力面材８の裏面側の左右端部で柱１、継手間柱２、上側及び下側横架材５，６との間に位置しかつ無機質耐力面材８の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる裏面側補強帯１１と、無機質耐力面材８の表面側の左右端部に上記裏面側補強帯１１に対応して位置する上下方向に延びる表面側補強帯１０とを介して、表面側補強帯１０、無機質耐力面材８及び裏面側補強帯１１を貫通する釘２０により固着されている。また、表面側及び裏面側補強帯１０，１１は、いずれも厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が無機質耐力面材８よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなり、鋼板製の表面側及び裏面側補強帯１０，１１にあっては、無機質耐力面材８と一体化されている。その他の構成は実施形態１及び実施形態２と同様である。

この実施形態の場合、上記実施形態１及び２の作用効果が相乗的に得られ、無機質耐力面材８の釘側面抵抗力と釘頭貫通抵抗力が表裏両側の補強帯１０，１１によって強化されることとなり、耐力面材８に側面からせん断力がかかった場合でも、釘２０による耐力面材８の破壊や釘２０の頭部による面材表面のめり込みが低減されるので、壁構造としての耐力が向上する。

尚、この実施形態３、又は実施形態１，２において、耐力面材８の表面側に用いる表面側補強帯１０と裏面側に用いる裏面側補強帯１１とで同じ材料を用いてもよいが、異なる材料を用いてもよい。

［実施形態４］
図６は実施形態４を示し、上記実施形態３では表面側補強帯１０と裏面側補強帯１１とを独立して個別に設けているのに対し、両補強帯１０，１１を一体的に接続したものである。

この実施形態では、表面側及び裏面側補強帯１０，１１はいずれも鋼板からなる。そして、表面側及び裏面側補強帯１０，１１は耐力面材８の木口部分に配置される接続部１２により接続一体化されて断面コ字状に形成されている。この接続部１２は、表面側及び裏面側補強帯１１と共に例えばガリバリウム鋼板等からなっている。その他の構成は実施形態３と同様であり、実施形態３と同様の作用効果を得ることができる。

特に、鋼板からなる表面側及び裏面側補強帯１０，１１が接続部１２により一体化されて断面コ字状に形成されているので、表面側及び裏面側補強帯１０，１１間に耐力面材８の左右端部を嵌めるだけで配置でき、施工性が向上する利点がある。

［実施形態５］
図７は実施形態５を示し、上記各実施形態では、耐力面材８に補強帯１０，１１が重なっていて、両者間に僅かな段差が形成されているのに対し、その段差をなくすようにしたものである。

この実施形態では、実施形態３（図５参照）と同様に、各無機質耐力面材８の左右端部にそれぞれ表裏の補強帯１０，１１が配置されている。実施形態３とは異なり、各無機質耐力面材８の左右端部において、補強帯１０，１１が配置される部位、つまり面材８の左右端部の表面及び裏面の各々には、その端部の角部を段差状に切り欠いてなる断面矩形状の切欠き段部８ａ，８ｂが形成され、この切欠き段部８ａ，８ｂの幅は、対応する補強帯１０，１１の幅よりも僅かに大きく、段差も補強帯１０，１１の厚さよりも僅かに大きい寸法とされている。そして、この切欠き段部８ａ，８ｂに対応の補強帯１０，１１が無機質耐力面材８と面一に、すなわち面材８の表面の切欠き段部８ａに嵌合されている表面側補強帯１０の表面が該面材８表面と、また面材８の裏面の切欠き段部８ｂに嵌合されている裏面側補強帯１１の表面が該面材８裏面とそれぞれ面一になるように嵌合されている。その他は実施形態３と同じである。

したがって、この実施形態でも実施形態３と同様の作用効果を奏することができる。また、無機質耐力面材８の左右端部に切欠き段部８ａ，８ｂが形成され、その切欠き段部８ａ，８ｂに補強帯１０，１１が嵌合され、面材８と補強帯１０，１１とが面一になっているので、補強帯１０，１１が耐力面材８と一体化し、左右のズレが抑えられて耐力が向上する。

尚、このような実施形態５の構造を上記実施形態１（図１参照）、実施形態２（図４参照）及び実施形態４（図６参照）に適用してもよい。

次に、具体的に実施した実施例について説明する。

（釘−面せん断試験）
図８に示す試験体を作製した。長さ３５０ｍｍ、１０５×１０５ｍｍのスギ柱（ＪＡＳ構造用製材の乙種３級）からなる軸材３０の対向する表裏両側面にそれぞれ厚さ９ｍｍ、幅１０５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの火山性ガラス質複層板からなる耐力面材８，８を、その各々の一端が軸材３０の一端から１００ｍｍずれるように配置し、その各耐力面材８の表面に耐力面材８と同じ幅１０５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの大きさの補強帯３１を重ね、補強帯３１（耐力面材８）の幅方向中央を２本の釘２０，２０（Ｎ５０）により面材８と共に軸材３０に固着した。一方（図８（ａ）左側）の補強帯３１（面材８）での釘２０の位置は補強帯３１の端部から１００ｍｍとし、他方（図８（ａ）右側）の補強帯３１（面材８）での釘２０の位置は補強帯３１の端部から５０ｍｍとした。各補強帯３１において２つの釘２０，２０の間隔は１００ｍｍである。軸材３０から突出した他端部間を２×４材３２を介在させて釘２０で連結した。

試験体は、上記のように各面材８の表面（軸材３０と反対側の面）に補強帯３１を一体に設けたものの他、図示しないが、裏面（軸材３０側の面）に補強帯を一体に設けたもの、及び表裏両面にそれぞれ補強帯を一体に設けたもの（この各補強帯も釘により固定される）、及び補強帯のないものについて用意した。この補強帯のない試験体は３つ用意した。補強帯３１は、厚さ０．２５ｍｍのガルバリウム鋼板又は厚さ３ｍｍのＭＤＦとし、面材８に接着する場合は、エポキシ系接着剤を用いた。

そして、各試験体における軸材３０の一端部と、両面材８，８の他端部（２×４材３２）との間に圧縮方向（図８で上下方向）の圧縮荷重を５ｍｍ／分の速度でかけた。そのときの、軸材３０及び面材８，８の相対変位量（単位ｍｍ）と、釘１本当たりの荷重（単位Ｎ）との関係について測定した。その結果を図９に示す。

この図９について考察すると、補強帯３１のない場合、７７０Ｎ／本で５ｍｍ、８８０Ｎ／本で１０ｍｍ変位しているのに対し、補強帯３１のある各例では大きな荷重が必要になることが判る。具体的には、面材８の表面に補強帯３１を配置して釘打ちすることで、釘頭のめり込みが顕著に抑えられ、面−せん断抵抗が向上している。

また、面材８の裏面に補強帯３１を配置して釘打ちすると、その補強帯３１を接着剤により接着しない場合には、補強帯３１がＭＤＦのときに顕著な強度の向上が示されている。これは、硬くてある程度以上の厚さを持った材料が軸材３０上にあるので、そこで釘２０が曲げられてから引き抜かれる方向に力がかかり、釘頭が貫通し難くなったためである。一方、裏面側の補強帯３１が鋼板であるとき、初期の強度が増大した。これは、初期に軸材３０と面材８との界面で最も釘２０による側面抵抗が発生し易く、その部分に硬い材料を配置したためである。

裏面側の補強帯３１を面材８に接着剤により接着した場合、鋼板で顕著に強度が増大し、ＭＤＦでも強度の増大が見られた。

（面内せん断試験）
上記各実施形態の構造を用い、図２に示すような試験体による面内せん断試験を実施した。軸材としての柱１、継手間柱２、上側及び下側横架材５，６に１０５×１０５ｍｍのスギ材を、また耐力面材８として厚さ９ｍｍ、幅９１０ｍｍ、長さ２７３０ｍｍの２枚の火山性ガラス質複層板を、さらに固定具の釘２０としてＮ５０をそれぞれ用いた。表面側補強帯１０は、厚さ０．２５ｍｍ、幅５０ｍｍのガルバリウム鋼板、又は厚さ３ｍｍ、幅５０ｍｍのＭＤＦであり、図６に示す実施形態４に係る表裏一体の断面コ字状の補強帯は、厚さ０．２５ｍｍ、幅２３ｍｍ、奥行き１０ｍｍ（接続部１２の幅）のガルバリウム鋼板を用いた。その結果を図１０及び図１１に示す。

これらの図１０及び図１１について考察すると、面材８に補強帯を配置することで、最大荷重は有意に大きくなっている。壁が降伏し始める変位（変形量）が大きくなり、耐力も大きくなっている。同様に耐力壁が終局を迎える（破壊した）変位と耐力とも大きくなっている。

本発明は、耐力面材に側面からせん断力がかかった場合でも、壁構造としての耐力が向上するとともに、その耐力壁構造を施工性よく実現することができるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

１ 柱（軸材）
２ 継手間柱（軸材）
５ 上側横架材（軸材）
６ 下側横架材（軸材）
８ 無機質耐力面材
８ａ，８ｂ 切欠き段部
１０ 表面側補強帯
１１ 裏面側補強帯
１２ 接続部
２０ 釘（固定具）

Claims (8)

1. 無機質耐力面材が軸材に、該無機質耐力面材の裏面側の左右端部で軸材との間に位置しかつ無機質耐力面材の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる裏面側補強帯を介して、無機質耐力面材及び裏面側補強帯を貫通する固定具により固着されている耐力壁構造であって、
   上記裏面側補強帯は、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が上記無機質耐力面材よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなり、
   上記鋼板からなる裏面側補強帯と無機質耐力面材とが一体化されていることを特徴とする耐力壁構造。
2. 無機質耐力面材が軸材に、該無機質耐力面材の表面側の左右端部に位置しかつ無機質耐力面材の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる表面側補強帯を介して、表面側補強帯及び無機質耐力面材を貫通する固定具により固着されている耐力壁構造であって、
   上記表面側補強帯は、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が上記無機質耐力面材よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなり、
   上記鋼板からなる表面側補強帯と上記無機質耐力面材とが一体化されていることを特徴とする耐力壁構造。
3. 無機質耐力面材が軸材に、該無機質耐力面材の裏面側の左右端部で軸材との間に位置しかつ無機質耐力面材の上下端部間の全体に亘り連続して上下方向に延びる裏面側補強帯と、無機質耐力面材の表面側の左右端部に上記裏面側補強帯に対応して位置する上下方向に延びる表面側補強帯とを介して、表面側補強帯、無機質耐力面材及び裏面側補強帯を貫通する固定具により固着されている耐力壁構造であって、
   上記表面側及び裏面側補強帯は、厚さ０．２〜０．６ｍｍの鋼板、又は釘側面抵抗降伏応力度が上記無機質耐力面材よりも大きい厚さ２ｍｍ以上で比重０．６以上の木質繊維板からなり、
   上記鋼板からなる表面側補強帯及び鋼板からなる裏面側補強帯と上記無機質耐力面材とが一体化されていることを特徴とする耐力壁構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
   無機質耐力面材の左右端部には切欠き段部が形成され、
   該切欠き段部に補強帯が無機質耐力面材と面一になるように嵌合されていることを特徴とする耐力壁構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１つにおいて、
   補強帯は、左右に隣接する無機質耐力面材の目地部を跨ぐように配置されていて、該左右の無機質耐力面材を留め付けるように左右２列の固定具で固定されていることを特徴とする耐力壁構造。
6. 請求項３において、
   表面側及び裏面側補強帯が鋼板でありかつ互いに一体化されて断面コ字状に形成されていることを特徴とする耐力壁構造。
7. 請求項１〜６のいずれか１つにおいて、
   補強帯が鋼板であり、かつ無機質耐力面材側の面に粗面加工が施されていることを特徴とする耐力壁構造。
8. 請求項１〜７のいずれか１つにおいて、
   補強帯は、無機質耐力面材と接着一体化されていることを特徴とする耐力壁構造。

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