JP2014118776A - Steel plate earthquake-resisting wall - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柱と梁とからなる架構に、斜め格子状の格子部材を壁面に沿って配設して耐震壁を構成してある鋼板耐震壁に関する。 The present invention relates to a steel plate seismic wall in which a seismic wall is configured by arranging diagonal lattice members along a wall surface on a frame composed of columns and beams.
従来、この種の鋼板耐震壁としては、格子部材として、金属帯板を、幅方向を壁厚み方向に沿う姿勢で斜め格子状に設け、金属帯板で囲まれた格子空間に、外周部に緩衝弾性体が位置する状態にガラスブロックを内嵌させて、そのガラスブロックの外周面で金属帯板の厚み方向への変位を抑制して、座屈防止を図るようにしたものがあった(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of steel plate earthquake resistant wall, as a lattice member, a metal strip is provided in an oblique lattice shape with the width direction along the wall thickness direction, and in the lattice space surrounded by the metal strip, on the outer periphery There was one in which a glass block was fitted in a state where the buffer elastic body was positioned, and the displacement in the thickness direction of the metal strip was suppressed on the outer peripheral surface of the glass block to prevent buckling ( For example, see Patent Document 1).
上述した従来の鋼板耐震壁によれば、金属帯板は、ガラスブロックで厚み方向の変位が抑制されるというものの、金属帯板とガラスブロックとの間には、ガラスブロックへの衝撃緩和のために緩衝弾性体が介在しているから、この緩衝弾性体の厚み変形は避けることができない。従って、地震等による外力の作用で、金属帯板に圧縮軸力が作用した場合、金属帯板は座屈方向に撓みを生じることになり、格子部材の座屈防止を図る上での補剛効果に、更なる改善が望まれる。
更には、金属帯板で囲まれた格子空間は、ガラスブロックによって閉塞されてしまうから、壁として、金属帯板とガラスブロックとによって埋め尽くされ、光は通すことができても、変化の少ない閉鎖的な壁面の外観となり、美観性を損ねる虞がある。
According to the conventional steel plate earthquake-resistant wall described above, the metal strip is suppressed in the thickness direction by the glass block, but between the metal strip and the glass block, the impact on the glass block is reduced. Since the buffer elastic body is interposed between the two, the thickness deformation of the buffer elastic body cannot be avoided. Therefore, when a compressive axial force acts on the metal strip due to an external force due to an earthquake or the like, the metal strip will bend in the buckling direction, and stiffening to prevent the lattice members from buckling. Further improvement in the effect is desired.
Furthermore, since the lattice space surrounded by the metal strip is blocked by the glass block, it is filled with the metal strip and the glass block as a wall, and light can pass therethrough, but there is little change. There is a possibility that the appearance of a closed wall surface is lost and the aesthetics are impaired.
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、格子部材の補剛効果を高め、且つ、壁としての美観性の向上を図れる鋼板耐震壁を提供するところにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a steel plate earthquake resistant wall that solves the above-described problems, enhances the stiffening effect of the lattice member, and improves the aesthetic appearance as a wall.
本発明の第1の特徴構成は、柱と梁とからなる架構に、斜め格子状の格子部材を壁面に沿って配設して耐震壁を構成してある鋼板耐震壁であって、前記格子部材は、複数の斜材を交差状態に設けて構成してあり、前記斜材どうしの少なくとも交差部に、壁面に沿って鋼板を固着して前記斜材の補剛を図ってあり、前記鋼板を設けてない壁部分は、壁厚み方向に透視自在な窓部として構成してあるところにある。 A first characteristic configuration of the present invention is a steel plate earthquake-resistant wall in which an oblique lattice-like lattice member is disposed along a wall surface on a frame composed of columns and beams, and the earthquake-resistant wall is formed. The member is configured by providing a plurality of diagonal members in an intersecting state, and a steel plate is fixed along a wall surface at least at an intersecting portion of the diagonal members to stiffen the diagonal member. The wall portion that is not provided with is provided as a window portion that is transparent in the wall thickness direction.
本発明の第1の特徴構成によれば、複数の斜材を交差状態に設けて格子部材を構成してあり、斜材どうしの少なくとも交差部に、壁面に沿って鋼板を固着してあるから、その鋼板を固着してある斜材部分の剛性を向上させることができる。
従って、鋼板は、前記交差部を含む斜材の全長にわたって設けてあれば、斜材全体の剛性の向上を図れる。
また、仮に、斜材の交差部(支点部)近傍のみを鋼板で補剛する場合でも、斜材の支点部間に位置する非補剛部の座屈長さが減少するから、非補剛部においても座屈し難くなり、斜材全体として座屈耐力が向上する。
以上の結果、格子部材の補剛効果を高めることができ、鋼板耐震壁としての耐震性能の向上を図ることが可能となる。
According to the first characteristic configuration of the present invention, a lattice member is configured by providing a plurality of diagonal members in an intersecting state, and a steel plate is fixed along a wall surface at least at an intersecting portion of the diagonal members. The rigidity of the diagonal member to which the steel plate is fixed can be improved.
Therefore, if the steel plate is provided over the entire length of the diagonal member including the intersecting portion, the rigidity of the entire diagonal member can be improved.
In addition, even if only the vicinity of the crossing portion (fulcrum portion) of the diagonal member is stiffened with a steel plate, the buckling length of the non-stiffening portion located between the fulcrum portions of the diagonal member is reduced. It becomes difficult to buckle even in the part, and the buckling strength of the diagonal member as a whole is improved.
As a result, the stiffening effect of the lattice member can be enhanced, and the seismic performance as a steel plate seismic wall can be improved.
また、鋼板を設けてない壁部分は、壁厚み方向に透視自在な窓部として構成してあるから、耐震壁を通した視線の確保や、光の透過を可能とし、更には、壁面としては、鋼板を効果的に配置することで、変化のある外観の壁に仕上げることができ、壁の美観性の向上を図ることが可能となる。 Moreover, since the wall portion not provided with the steel plate is configured as a window portion that can be seen through in the thickness direction of the wall, it is possible to secure a line of sight through the earthquake resistant wall and transmit light. By effectively arranging the steel plates, it is possible to finish the wall with a changed appearance, and to improve the aesthetics of the wall.
即ち、本発明の第1の特徴構成によれば、格子部材の補剛効果を高め、且つ、壁としての美観性の向上をも図れるようになり、耐震性能、美観性に優れた鋼板耐震壁を形成することができる。 That is, according to the first characteristic configuration of the present invention, the steel plate seismic wall having excellent seismic performance and aesthetics, which can enhance the stiffening effect of the lattice member and improve the aesthetics as a wall. Can be formed.
本発明の第2の特徴構成は、設定単位の前記鋼板と前記斜材とからなる耐震ユニットを、壁面に沿って並設すると共に、隣接する耐震ユニットの前記斜材どうしを連結して、前記耐震壁が構成されているところにある。 According to a second characteristic configuration of the present invention, the seismic unit composed of the steel plate and the diagonal member of a set unit is arranged side by side along the wall surface, and the diagonal members of adjacent seismic units are connected to each other, There is a seismic wall.
本発明の第2の特徴構成によれば、鋼板耐震壁を形成する上で、耐震ユニットを部品最小単位として作業を実施することができるようになる。従って、耐震ユニットを、取り扱い易い大きさや重さとなるように形成しておけば、例えば、人力によって現場搬入して組立を行うことが可能となる。
その結果、例えば、既存建物において、その使用を継続しながら実施される耐震改修等にも適用することが可能となり、適用範囲の拡大を図ることができる。
According to the 2nd characteristic structure of this invention, when forming a steel plate earthquake-resistant wall, an operation | work can be implemented by making an earthquake-resistant unit into a component minimum unit. Therefore, if the seismic unit is formed so as to have a size and a weight that are easy to handle, for example, it is possible to carry it in on-site by hand and assemble it.
As a result, for example, in an existing building, it can be applied to seismic retrofit carried out while continuing its use, and the scope of application can be expanded.
本発明の第3の特徴構成は、前記斜材は、前記鋼板を固着してない非固着部を備えているところにある。 According to a third characteristic configuration of the present invention, the diagonal member includes a non-fixed portion to which the steel plate is not fixed.
本発明の第3の特徴構成によれば、鋼板を固着してない非固着部を斜材に設けてあることで、この非固着部では、鋼板に拘束されることなく斜材単独での伸びを許容することができる。
従って、斜材に作用する引張軸力に対して、非固着部を、塑性伸び変形しやすい箇所として設定でき、壁としての耐震性能の調整を、この非固着部の物性選択や寸法設定によって自由に行うことができる。
その結果、耐震壁に見込める耐震性能を調整できるようになり、設計の自由性を向上させることが可能となる。
According to the third characteristic configuration of the present invention, since the non-fixed portion to which the steel plate is not fixed is provided in the diagonal member, the non-fixed portion is stretched by the diagonal member alone without being constrained by the steel plate. Can be tolerated.
Therefore, the non-fixed part can be set as a place where plastic elongation is easy to deform against the tensile axial force acting on the diagonal member, and the seismic performance of the wall can be adjusted freely by selecting the physical properties and dimensioning of this non-fixed part. Can be done.
As a result, it is possible to adjust the seismic performance that can be expected in the seismic wall, and it is possible to improve design freedom.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1、図2は、本発明の鋼板耐震壁の一実施形態(以後、単に耐震壁Wという)を示すもので、耐震壁Wは、鉄筋コンクリート造の柱1と梁2とからなる架構Kに、内接状態に設けてある。尚、架構Kは、必ずしも鉄筋コンクリート造に限るものではなく、例えば、鉄骨造であったり、鉄骨鉄筋コンクリート造であったり、それらの組合せによる構造であってもよい。
1 and 2 show an embodiment of a steel plate earthquake resistant wall of the present invention (hereinafter simply referred to as an earthquake resistant wall W). The earthquake resistant wall W is a frame K composed of a reinforced
当該実施形態においては、耐震壁Wは、架構Kを構成する柱1と梁2の内周面に一体的に形成された金属製の環状フレーム材3にわたって、斜め格子状の格子部材4を壁面に沿って配設すると共に、格子部材4に対して、壁面が市松模様となる状態に複数の鋼板5を一体に設けて構成してある。
尚、鋼板5によって壁面に形成される模様に関しては、上述の市松模様は、一例に過ぎず、鋼板5の形状や、寸法や、配置を変化させることで、様々な模様とすることができる。
In the present embodiment, the seismic wall W has a lattice-
In addition, about the pattern formed in a wall surface with the
また、当該実施形態における耐震壁Wの具体的な形成方法は、壁の縦方向及び横方向にそれぞれ複数分割された所定単位の金属製耐震ユニットYを予め形成しておき、それら耐震ユニットYを、架構K内に配置しながら連結することで一連の耐震壁Wを形成するものである。 Moreover, the concrete formation method of the earthquake-resistant wall W in the said embodiment forms the metal-made earthquake-resistant unit Y of the predetermined unit divided | segmented into the vertical direction and the horizontal direction of the wall beforehand, respectively, and these earthquake-resistant units Y are formed. A series of seismic walls W are formed by connecting them while being placed in the frame K.
耐震ユニットYは、図5に示すように、矩形形状の鋼板5と、鋼板5の裏面に交差状態に溶接で一体化された金属帯板よりなる一対の斜材4Aとを設けて構成してある。
As shown in FIG. 5, the earthquake-resistant unit Y is configured by providing a
斜材4Aは、その長手方向が鋼板5の対角線に沿い、その幅方向が鋼板5の厚み方向に沿う状態に配置され、鋼板5に対して側縁部を溶接によって固着してある。
また、斜材4Aの長さ寸法は、鋼板5の対角線の長さ寸法と同じ(又は、ほぼ同じ)に設定してあるが、固着位置に関しては、鋼板5の対角線に沿って、約1/4程度ずらした位置に設定されている。従って、図5に示すように、鋼板5の対角線に沿って鋼板5の角から外方に、斜材4Aの全長の約1/4がそれぞれ突出する状態に一対の斜材4Aは固着されている。
即ち、鋼板5と斜材4Aとは、斜材4Aの長さの約3/4の範囲でのみ固着されており、約1/4の範囲では、固着されていない。鋼板5に固着されていない斜材4Aの部分(全長の約1/4の部分)を、非固着部4bという。
The
Further, the length of the
That is, the
斜材4Aの両端部には、隣接配置される別の耐震ユニットYとの連結用のボルト孔hがそれぞれ形成してある。
隣接配置される別の耐震ユニットYとの連結は、図3、図4に示すように、隣接させる両斜材4Aにわたって表裏それぞれに連結プレート6を配置し、それらをボルトナット7で締結することで一体的に連結されている。
因みに、斜材4Aを鋼板5の対角線に沿ってずらしてあることで、連結プレート6を設置した厚肉部分が、鋼板5の裏面に隠れるから、表面側からの美観性を損ねにくい。
Bolt holes h for connection with another seismic unit Y arranged adjacent to each other are formed at both ends of the
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
Incidentally, since the
当該実施形態においては、耐震ユニットYは、耐震壁Wの表裏2層となるように並設してあり、両層の耐震ユニットYどうしは、両層にわたる共用の連結プレート6によって一体に連結されている。
このように、耐震壁Wを、厚み方向に複数分割してあることで、設定単位の耐震ユニットYそのものの重量や嵩が小さくなり、取扱性が向上することから、現場での設置作業をより効率的に実施できながら、完成した耐震壁Wとしては、表裏2層の耐震ユニットYを配置してあることで充分な鋼材量を確保でき、耐震性能の向上を図ることができる。
In this embodiment, the seismic units Y are arranged side by side so as to be two layers on the front and back of the seismic wall W, and the seismic units Y of both layers are connected together by a common connecting
As described above, since the seismic wall W is divided into a plurality of thickness directions, the weight and bulk of the seismic unit Y itself as a setting unit are reduced and the handling is improved. Although it can be carried out efficiently, as the completed seismic wall W, the two layers of seismic units Y on the front and back sides are arranged, so that a sufficient amount of steel can be secured and the seismic performance can be improved.
また、耐震ユニットYの壁厚み方向での向きについては、鋼板5が、耐震壁Wの壁面外面にそれぞれ位置すると共に、格子部材4は両鋼板5によって挟まれた内側に位置しているから、格子部材4が壁面に露出するのを防止でき、壁面の美観性を良好に保つことができる。
Further, for the orientation in the wall thickness direction of the earthquake-resistant unit Y, the
更には、鋼板5が配置されていない壁部分は、壁表裏に貫通する窓部Mとなり、この窓部Mによって壁の透光性を確保できると共に、空気の流通も図ることができる。
尚、窓部Mは、当該実施形態においては、壁表裏の貫通空間によって構成されているが、この窓部Mに透光性板(例えば、アクリル板)を設けて、壁表裏を区画できるように構成してあってもよい。
Furthermore, the wall portion on which the
In addition, although the window part M is comprised by the penetration space of the wall front and back in the said embodiment, a translucent board (for example, acrylic board) is provided in this window part M, and it can partition a wall front and back. It may be configured as follows.
尚、環状フレーム材3には、対応する耐震ユニットYの各斜材4Aを固着させる取付部3Aが、各対応箇所に設けられている。
従って、耐震ユニットY群を、取付部3Aに取り付けることで、架構Kと一体化された耐震壁Wを構築することができる。即ち、各耐震ユニットYの斜材4Aどうしが力学的に一連となって格子部材4が構成されることで、格子部材4の効率的な軸力負担を促進することができる。
The
Therefore, the earthquake-resistant wall W integrated with the frame K can be constructed by attaching the earthquake-resistant unit Y group to the
更には、格子部材4は、固着された鋼板5によって補剛されているから、引張軸力に対する応力負担にのみならず、圧縮軸力の作用に対して座屈防止を図ることができ、耐震壁として高い耐震性能を発揮することができる。
更には、斜材4Aには、非固着部4bを形成してあるから、その部分における素材の塑性変形を積極的に利用して、耐震壁全体とした耐震性能の調整を行うことができる。
Furthermore, since the
Furthermore, since the
当該実施形態の耐震壁Wによれば、設計に則して調整された耐震性能を得ることができると共に、壁の美観性の向上をも図ることが可能となる。
また、構成パーツとして耐震ユニットを用いることによって、取り扱い易い重さや形状に構成することができ、新築時のみならず、既存の架構に耐震壁を形成するような場合(例えば、耐震改修)でも、各構成部材を簡単に現場搬入して組立を行うことが可能となり、適用可能な建物対象の範囲を拡大することができる。
According to the seismic wall W of this embodiment, it is possible to obtain seismic performance adjusted in accordance with the design and to improve the aesthetics of the wall.
In addition, by using an earthquake-resistant unit as a component part, it can be constructed in a weight and shape that is easy to handle, and not only when building a new building, but also when forming a earthquake-resistant wall on an existing frame (for example, earthquake-resistant repair) Each component can be easily carried on site and assembled, and the range of applicable building objects can be expanded.
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
[Another embodiment]
Other embodiments will be described below.
〈1〉 架構Kの構造は、先の実施形態で説明した鉄筋コンクリート造に限るものではなく、例えば、鉄骨造であったり、鉄骨鉄筋コンクリート造であったり、それらの組合せによる構造であってもよく、広範囲の建物構造に適用することができる。 <1> The structure of the frame K is not limited to the reinforced concrete structure described in the previous embodiment. For example, the structure K may be a steel structure, a steel reinforced concrete structure, or a combination thereof. It can be applied to a wide range of building structures.
〈2〉 耐震壁Wは、先の実施形態で説明した複数の耐震ユニットYを用いて構成するものに限るものではなく、単体の斜材4A、鋼板5を、対象となる架構Kにおいてそれぞれ設置して耐震壁Wを構築するものであってもよい。
また、先の実施形態においては、斜材4Aと鋼板5との対を、壁厚み方向に、2層に重ねて耐震壁Wを形成してある例を説明したが、この構成に限るものではなく、例えば、単層であったり、3層以上の複数層による構成であってもよい。
<2> The seismic wall W is not limited to the one configured using the plurality of seismic units Y described in the previous embodiment, and a single
In the previous embodiment, the example in which the seismic wall W is formed by stacking the pair of the
〈3〉 格子部材4を構成する斜材4Aは、先の実施形態で説明した帯板に限るものではなく、例えば、H形鋼やI形鋼や溝形鋼や山形鋼や金属筒等で構成してあってもよい。
<3> The
〈4〉 鋼板5は、先の実施形態で説明したように壁面に市松模様を形成するように寸法設定された矩形形状のものに限らず、例えば、図6に示すように、各鋼板5どうしが交わらない小さい寸法設定がされた矩形形状のものであってもよい。この例においては、鋼板5と鋼板5との間で壁面に露出した斜材4A部分が、非固着部4bとして構成されている。窓の開口面積を広く確保できると共に、市松模様より変化に富んだ角ドット模様を形成することができ、壁の意匠性の向上を図ることができる。
また、鋼板5の単体形状は、先の実施形態で説明した矩形形状に限るものではなく、例えば、図7に示すように、円形形状の鋼板5を採用するものであったり、その他の多角形形状や、楕円形状、及び、それらを組み合わした形状であってもよい。
<4> The
Moreover, the single-piece | unit shape of the
〈5〉 耐震ユニットYは、先の実施形態で説明したように斜材4Aを、鋼板5の対角線に沿ってずらして固着したものに限るものではなく、例えば、図8に示すように、斜材4Aの両端部が、鋼板5の各角部に合致する状態に形成してあってもよい。この場合も、斜材4Aの全長にわたる範囲を鋼板5に固着することに限らず、図8に示すように、一部に非固着部4bを設けるものであってもよい。
<5> The seismic unit Y is not limited to the one in which the
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 In addition, as mentioned above, although the code | symbol was written in order to make contrast with drawing convenient, this invention is not limited to the structure of an accompanying drawing by this entry. In addition, it goes without saying that the present invention can be carried out in various modes without departing from the gist of the present invention.
1 柱
2 梁
4 格子部材
4A 斜材
4b 非固着部
5 鋼板
M 窓部
K 架構
W 耐震壁
Y 耐震ユニット
1
Claims (3)
前記格子部材は、複数の斜材を交差状態に設けて構成してあり、
前記斜材どうしの少なくとも交差部に、壁面に沿って鋼板を固着して前記斜材の補剛を図ってあり、
前記鋼板を設けてない壁部分は、壁厚み方向に透視自在な窓部として構成してある鋼板耐震壁。 A steel plate seismic wall in which an oblique lattice-like lattice member is arranged along the wall surface to form a seismic wall on a frame composed of columns and beams,
The lattice member is configured by providing a plurality of diagonal members in an intersecting state,
At least at the intersection of the diagonal members, a steel plate is fixed along the wall surface to stiffen the diagonal members,
The wall portion not provided with the steel plate is a steel plate earthquake resistant wall configured as a window portion that is transparent in the wall thickness direction.
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