JP2015030966A

JP2015030966A - リップ付きハット形鋼使用の耐力壁

Info

Publication number: JP2015030966A
Application number: JP2013158569A
Authority: JP
Inventors: 智文野村; Tomofumi Nomura
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-16

Abstract

【課題】繰返し力に対して、スリップ性状のない安定したエネルギー吸収能力を示すと共に、設備用のスリーブを容易に貫通させることができるリップ付きハット形鋼使用の耐力壁を提供する。
【解決手段】パネルフレーム２のフレーム材３，３間に渡り、軽量ハット形鋼の両側縁から溝底側と同じ側に延びるリップ部を有する断面形状のリップ付きハット形鋼４を、互いに間隔を空けて複数並べて組み込む。リップ付きハット形鋼４の間隔は、設備用のスリーブが貫通可能な間隔とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、パネルフレームのフレーム材間に渡りリップ付きハット形鋼を複数並べて組み込んだリップ付きハット形鋼使用の耐力壁に関する。

従来、耐力壁として、鉄骨のパネルフレームに折板と呼ばれる角波形の波板鋼板を取付けた折板パネル構造のものが提案されている（例えば特許文献１）。この耐力壁では、面内せん断力によって変形するとき、波形鋼板の山部を山部軸方向と略直交方向に歪ませることにより、急激な荷重低下や、繰返し力に対して、スリップ性状のない安定したエネルギー吸収能力を示すようにしている。

特開２０１０−０９０６５０号公報

上記の折板パネル構造の耐力壁では、パネルフレームに対して波形鋼板が連続した面状に張られているので、耐力壁を貫通して設備用のスリーブを設けようとしても、スリーブ貫通用の穴を容易に空けることが出来ないという問題点がある。波形鋼板に単にスリーブ貫通用の穴を設けたのでは、耐力が低下する。また、穴を補強したのでは、スリップ性状のない安定したエネルギー吸収能力の低下に繋がる。

この発明の目的は、繰返し力に対して、スリップ性状のない安定したエネルギー吸収能力を示すと共に、設備用のスリーブを容易に貫通させることができるリップ付きハット形鋼使用の耐力壁を提供することである。

この発明のリップ付きハット形鋼使用の耐力壁は、パネルフレームのフレーム材間に渡り、軽量ハット形鋼の両側縁から溝底側と同じ側に延びるリップ部を有する断面形状のリップ付きハット形鋼を、互いに間隔を空けて複数並べて組み込んだことを特徴とする。この場合に、隣合う前記リップ付きハット形鋼の間隔は、設備用のスリーブが貫通可能な間隔とする。
この構成によると、地震等によって耐力壁のリップ付きハット形鋼に面内せん断力が負荷されたとき、リップ付きハット形鋼の山部が山部軸方向と略垂直方向に歪むことでエネルギーを吸収できるので、繰返し力に対して、スリップ性状のない安定したエネルギー吸収能力を示すものとなる。履歴特性として紡錘形の特性を持っているため、繰り返し起きる余震に対しても安定した耐力を発揮する。しかも、隣合うリップ付きハット形鋼の間隔より、設備用のスリーブを容易に貫通させることができる。リップ付きハット形鋼を用いるため、単なるハット形鋼に比べてリップ部により剛性が高くなっていて、そのため、間隔を開けて配置されていても必要な剛性が確保される。リップ付きハット形鋼の数や板厚、配置間隔などで、耐力を調整することができる。

この発明において、前記リップ付きハット形鋼は、角波形の波形鋼板を、波の谷の幅方向中央位置で分割して断面ハット形とし、さらにその両側縁を波の山側に折り返してリップ部としたものであっても良い。
この構成の場合、通常の波形鋼板を切断して一部を折り曲げ加工することにより前記リップ付きハット形鋼を容易に得ることができ、リップ付きハット形鋼を成形するための特別な金型などが要らずコスト低減が可能となる。角波形の波形鋼板を、波の谷の幅方向中央位置で分割することで、リップ付きハット形における山部となる溝形部分の両側へ平面状に延びるつば部の幅およびリップ部の立ち上がり高さが、前記溝形部分の断面寸法に対して適切な幅，高さとできる。

この発明において、前記各リップ付きハット形鋼は横方向に延び、前記パネルフレームの縦フレーム材間に渡って設け、これら縦フレーム材に耐力壁内周側に突出して設けられた接合金具に、前記各リップ付きハット形鋼の端部を接合しても良い。
各リップ付きハット形鋼の端部は縦フレーム材の内向き側面から少し離して設けるのが良く、これによりリップ付きハット形鋼が耐力壁に加わる面内せん断力によって変形するとき、その変形が縦フレーム材で遮られるのを回避でき、耐力壁の示す安定したエネルギー吸収能力をより確かなものとすることができる。

この発明のリップ付きハット形鋼使用の耐力壁は、パネルフレームのフレーム材間に渡り、軽量ハット形鋼の両側縁から溝底側と同じ側に延びるリップ部を有する断面形状のリップ付きハット形鋼を、互いに間隔を空けて複数並べて組み込んだため、繰返し力に対して、スリップ性状のない安定したエネルギー吸収能力を示すと共に、設備用のスリーブを容易に貫通させることができる。

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかるリップ付きハット形鋼使用の耐力壁の正面図、（Ｂ）は同縦断面図である。（Ａ）は同耐力壁の部分拡大水平断面図、（Ｂ）は部分拡大背面図、（Ｃ）は部分拡大縦断面図である。同耐力壁に使用されるリップ付きハット形鋼の断面図である。リップ付きハット形鋼を角波形の波形鋼板から加工する工程を示す説明図である。同耐力壁のリップ付きハット形鋼に面内せん断力が負荷された状態を示す部分拡大平面図である。（Ａ），（Ｂ）は図５におけるＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。同耐力壁に面内せん断力が負荷された時の履歴性状を示すグラフである。

この発明の一実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図１（Ａ）はこの発明のリップ付きハット形鋼使用の耐力壁の一実施形態の正面図を示し、図１（Ｂ）はその縦断面図を示す。この実施形態の耐力壁１は、事務所建物、商業施設用建物、住宅等の各種の低層の建物における外壁や、間仕切り壁に用いられる。この耐力壁１は、パネルフレーム２のフレーム材３，３間に渡り、リップ部４ｂを有する断面形状のリップ付きハット形鋼４を、互いに間隔を空けて複数並べて組み込んだものである。すなわち、リップ付きハット形鋼４を、いわばスノコ状に設ける。
この例では、パネルフレーム２のフレーム材３，３は縦フレーム材であり、両縦フレーム材３，３間に渡り、横方向に延びる複数のリップ付きハット形鋼４を、上下方向に並べて、かつ互いに上下に所定の間隔を空けて組み込んでいる。隣合う各リップ付きハット形鋼４，４の間隔は、空調用や他の各種の等の配管、配線のための設備用のスリーブ１０が貫通可能な間隔とされる。この間隔は、例えば１１０mm〜３００mm程度の範囲が好ましい。この場合に、リップ付きハット形鋼４の幅は、例えば６０mm〜１００mm程度の範囲である。

リップ付きハット形鋼４は、図３のように軽量ハット形鋼の両側縁から溝底側と同じ側に延びるリップ部４ｂを有する断面形状のものである。パネルフレーム２を構成する左右の縦フレーム材３には、例えば角形鋼管が用いられる。縦フレーム材３は、溝形鋼やリップ溝形鋼等であっても良い。これら両縦フレーム材３には、図２のように耐力壁内周側に突出して接合金具５が設けられ、この接合金具５に各リップ付きハット形鋼４の端部が縦フレーム材３の内向き側面から少し離して、溶接あるいはタッピングビス等のビスにより接合される。ここでは、接合金具５はＬ形鋼からなる。

前記リップ付きハット形鋼４は、図４のように角波形の波形鋼板１１を加工することで容易に得ることができる。すなわち、図４（Ａ），（Ｂ）のように、角波形の波形鋼板１１を、その波の谷１１ａの幅方向中央位置で分割して断面ハット形とし、その断面ハット形の両側縁を図４（Ｃ）のように波の山１１ｂ側に折り返してリップ部４ｂとする。このように、通常の角波形の波形鋼板１１を加工してリップ付きハット形鋼４を成形することにより、リップ付きハット形鋼４を容易に得ることができ、リップ付きハット形鋼４を成形するための特別な金型などが要らずコスト低減が可能となる。また、このように角波形の波形鋼板１１を、波の谷１１ａの幅方向中央位置で分割してリップ部４ｂを形成することで、リップ付きハット形４における山部４ａとなる溝形部分の両側へ平面状に延びるつば部の幅およびリップ部４ｂの立ち上がり高さが、前記溝形部分の断面寸法に対して適切な幅，高さとできる。

図５は上記構成の耐力壁１のリップ付きハット形鋼４に面内せん断力Ｑが負荷された状態を示す部分拡大平面図であり、図６（Ａ），（Ｂ）は図５におけるＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図を示す。なお、図５では、図１において横方向に延びるリップ付きハット形鋼４の向きを縦方向に置き換えて示している。
この耐力壁１によると、図５のように地震等によって前記リップ付きハット形鋼４に面内せん断力Ｑが負荷されたとき、リップ付きハット形鋼４の山部４ａが図６のように山部４ａ軸方向と略垂直方向に歪むことでエネルギーを吸収できる。図７は、前記面内せん断力Ｑが負荷されたときの、前記耐力壁１の履歴性状をグラフで示したものである。このグラフが紡錘形の履歴性状を示していることから、この耐力壁１が、繰返し力に対して、スリップ性状のない安定したエネルギー吸収能力を有することが分かる。繰り返し起き来る余震に対しても安定した耐力を発揮する。

この構成のリップ付きハット形鋼使用の耐力壁１によると、パネルフレーム２のフレーム材（ここでは縦フレーム材）３，３間に渡り、軽量ハット形鋼の両側縁から溝底側と同じ側に延びるリップ部４ｂを有する断面形状のリップ付きハット形鋼４を、互いに間隔を空けて複数並べて組み込んだため、繰返し力に対して、スリップ性状のない安定したエネルギー吸収能力を示すと共に、隣合って並ぶリップ付きハット形鋼４，４の間隔から設備用のスリーブ１０（図１）を容易に貫通させることができる。リップ付きハット形鋼４を用いるため、単なるハット形鋼に比べてリップ部４ｂにより剛性が高く、そのため、間隔を開けて配置されていても必要な剛性が確保される。また、リップ付きハット形鋼４の数や板厚、配置間隔などを調整することにより、耐力をコントロールすることも可能である。

なお、この実施形態では、パネルフレーム２の縦フレーム材３，３間に渡り、横方向に延びる複数のリップ付きハット形鋼４を上下に並べて組み込んだ場合を例示したが、これに限らずパネルフレームの横フレーム材間に渡り、縦方向に延びる複数のリップ付きハット形鋼を、互いに間隔を空けて左右に並べて組み込んだ構成としても良く、この場合でも縦方向に並べた場合と同様の効果を得ることができる。

１…耐力壁
２…パネルフレーム
３…縦フレーム材
４…リップ付きハット形鋼
４ｂ…リップ部
５…接合金具
１０…設備用のスリーブ
１１…波板鋼板
１１ａ…波の谷

Claims

パネルフレームのフレーム材間に渡り、軽量ハット形鋼の両側縁から溝底側と同じ側に延びるリップ部を有する断面形状のリップ付きハット形鋼を、互いに間隔を空けて複数並べて組み込んだことを特徴とするリップ付きハット形鋼使用の耐力壁。
請求項１に記載のリップ付きハット形鋼使用の耐力壁において、隣合う前記リップ付きハット形鋼の間隔は、設備用のスリーブが貫通可能な間隔としたリップ付きハット形鋼使用の耐力壁。
請求項１または請求項２に記載のリップ付きハット形鋼使用の耐力壁において、前記リップ付きハット形鋼は、角波形の波形鋼板を、波の谷の幅方向中央位置で分割して断面ハット形とし、さらにその両側縁を波の山側に折り返してリップ部としたものであるリップ付きハット形鋼使用の耐力壁。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリップ付きハット形鋼使用の耐力壁において、前記各リップ付きハット形鋼は横方向に延び、前記パネルフレームの縦フレーム材間に渡って設け、これら縦フレーム材に耐力壁内周側に突出して設けられた接合金具に、前記各リップ付きハット形鋼の端部を接合したリップ付きハット形鋼使用の耐力壁。