JP2019052430A - Load bearing wall - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造、鉄骨造等の建築物に用いられる耐力壁に関する。 The present invention relates to a load bearing wall used in buildings such as wooden structures and steel structures.
耐力壁として、水平方向へ延びる土台部材、上下方向へ延びる一対の各柱部材及び水平方向へ延びる梁部材により形成された四角形状の空間に、縦方向及び横方向の複数の格子状リブからなる合成樹脂製のパネル材を配置したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a bearing wall, a rectangular space formed by a base member extending in the horizontal direction, a pair of column members extending in the vertical direction, and a beam member extending in the horizontal direction is composed of a plurality of lattice ribs in the vertical direction and the horizontal direction. The thing which has arrange | positioned the panel material made from a synthetic resin is proposed (for example, refer patent document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の耐力壁では、パネル材が縦方向及び横方向の格子状リブからなるため、斜め方向の負荷が加わるとパネル材が変形し、壁が全体的に歪んでしまう。 However, in the load-bearing wall described in Patent Document 1, since the panel material is composed of longitudinal and lateral lattice ribs, the panel material is deformed when an oblique load is applied, and the wall is distorted as a whole.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、全ての方向の負荷に的確に抗することのできる軽量かつ小型の耐力壁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lightweight and small bearing wall capable of accurately resisting loads in all directions.
上記目的を達成するため、本発明では、左右方向へ延びる土台部材と、前記土台部材から上方へ延び、前記土台部材の延在方向に間隔をおいて設けられる一対の柱部材と、前記各柱部材の上端側を接続し、左右方向へ延びる梁部材と、を備えた耐力壁において、前記土台部材、前記各柱部材及び前記梁部材により形成された正面視四角形状の空間に、所定の前後幅寸法を有する長尺のシート状の強化繊維プラスチック材料を正面視にて複数の閉断面をなすよう湾曲させたコア部材と、前記コア部材の前端を閉塞する板状の強化繊維プラスチック材料を含む前側閉塞部材と、前記コア部材の後端を閉塞する板状の強化繊維プラスチック材料を含む後側閉塞部材と、を含む強化パネルを配置した耐力壁が提供される。 In order to achieve the above object, in the present invention, a base member extending in the left-right direction, a pair of column members extending upward from the base member and provided at intervals in the extending direction of the base member, and each of the columns A bearing wall having a beam member connected to the upper end side of the member and extending in the left-right direction, in a rectangular space in front view formed by the base member, each column member, and the beam member, in a predetermined front-rear direction A core member obtained by bending a long sheet-like reinforcing fiber plastic material having a width dimension so as to form a plurality of closed cross sections in a front view, and a plate-like reinforcing fiber plastic material closing the front end of the core member There is provided a load bearing wall in which a reinforcing panel including a front blocking member and a rear blocking member including a plate-like reinforcing fiber plastic material blocking the rear end of the core member is disposed.
この耐力壁によれば、強化パネルのコア部材が正面視にて複数の閉断面をなすよう湾曲しているため、強化パネルの面内方向であれば、コア部材が全ての方向の負荷に的確に抗することができる。また、前側閉塞部材及び後側閉塞部材によりコア部材が閉塞されているため、強化パネルの曲げ剛性が損なわれることはない。さらに、コア部材、前側閉塞部材及び後側閉塞部材が強化繊維プラスチック材料を含んで構成されるため、強化パネルに比較的高い強度を付与しつつ強化パネルを軽量かつ小型とすることができる。 According to this bearing wall, the core member of the reinforced panel is curved so as to form a plurality of closed cross sections when viewed from the front, so that the core member can accurately match the loads in all directions as long as it is in the in-plane direction of the reinforced panel. Can withstand. In addition, since the core member is blocked by the front blocking member and the rear blocking member, the bending rigidity of the reinforced panel is not impaired. Furthermore, since the core member, the front closing member, and the rear closing member are configured to include the reinforcing fiber plastic material, the reinforcing panel can be reduced in weight and size while imparting relatively high strength to the reinforcing panel.
上記耐力壁において、前記各閉断面は、正面視にて、略円形であってもよい。 In the load bearing wall, each of the closed cross sections may be substantially circular in a front view.
この耐力壁によれば、コア部材の各閉断面が略円形であるので、強化パネルの面内方向の全ての方向の負荷に対して、ほぼ均一に抗することができる。 According to this load-bearing wall, since each closed cross section of the core member is substantially circular, it is possible to almost uniformly resist loads in all directions in the in-plane direction of the reinforcing panel.
上記耐力壁において、前記各閉断面は、正面視にて、当該閉断面をなす円の中心が正三角形の頂点の位置となるように、所定の周期で仮想の三角格子の交点に整列して配列されてもよい。 In the load-bearing wall, each closed section is aligned with the intersection of the virtual triangular lattice at a predetermined cycle so that the center of the circle forming the closed section is the position of the apex of the regular triangle in front view. It may be arranged.
この耐力壁によれば、各閉断面の外側に隣接して、周方向に6つの閉断面を60度間隔で並べることにより、正面視にて各閉断面を密に配置することができる。 According to this load-bearing wall, adjacent to the outside of each closed section, the six closed sections are arranged at intervals of 60 degrees in the circumferential direction, whereby each closed section can be densely arranged in a front view.
上記耐力壁において、前記コア部材は、1枚のシート状の前記強化繊維プラスチック材料からなり上下2列の前記各閉断面を左右方向に斜めにずらしながら連続的に形成された単位コアを、上下方向に複数並べることで構成されてもよい。 In the load-bearing wall, the core member is composed of a single unit of the reinforcing fiber plastic material, and the unit cores formed continuously while vertically shifting the closed cross sections in two rows in the left-right direction. You may comprise by arranging two or more in a direction.
この耐力壁によれば、各閉断面が不完全な円形となるものの、効率良くコア部材を作製することができる。 According to this bearing wall, although each closed cross section becomes an incomplete circle, the core member can be produced efficiently.
上記耐力壁において、前記コア部材の前記強化繊維プラスチック材料は、厚さ3.0mm未満のシート状に形成されてもよい。 In the bearing wall, the reinforcing fiber plastic material of the core member may be formed in a sheet shape having a thickness of less than 3.0 mm.
この耐力壁によれば、コア部材を厚さ3.0mm未満のシート状とすることで強化パネルを極めて軽量とすることができ、強化パネルひいては耐力壁の取り扱いが容易となる。 According to this load-bearing wall, the reinforcing panel can be made extremely light by making the core member a sheet having a thickness of less than 3.0 mm, and the handling of the strengthening panel and the load-bearing wall is facilitated.
上記耐力壁において、正面視における前記各柱部材の中心間の距離は、450mm以上460mm以下であってもよい。 In the load-bearing wall, the distance between the centers of the column members in a front view may be 450 mm or more and 460 mm or less.
この耐力壁によれば、一般に住宅等の建築物は各柱部材の中心間の距離について910mm程度を基準寸法として設計されることが多いところ、各柱部材の中心間の寸法をこの基準寸法の半分程度とすることができ、建築物の一般的な基準寸法において利用することができる。 According to this load-bearing wall, a building such as a house is generally designed with a distance between the centers of each column member as a reference dimension of about 910 mm. It can be around half and can be used in general standard dimensions of buildings.
上記耐力壁において、前記強化パネルは、前後方向へ延び上下方向に並べられる複数の固定部材によって前記各柱部材に固定されてもよい。 In the load-bearing wall, the reinforcing panel may be fixed to the column members by a plurality of fixing members extending in the front-rear direction and arranged in the up-down direction.
この耐力壁によれば、強化パネルの左右外側が上下に並ぶ各固定部材により各柱部材に固定されることで、強化パネルを各柱部材に一体的に固定することができ、耐力壁に加わる負荷に効果的に抗することができる。 According to this load-bearing wall, the left and right outer sides of the reinforcing panel are fixed to the column members by the fixing members arranged vertically, so that the reinforcing panel can be fixed integrally to the column members and added to the load-bearing wall. Can withstand loads effectively.
上記耐力壁において、前記強化パネルは、前記土台部材及び前記梁部材と間隔をおいて配置されてもよい。 In the load-bearing wall, the reinforcing panel may be disposed at a distance from the base member and the beam member.
この耐力壁によれば、強化パネルが土台部材及び梁部材と独立して配置されているので、土台部材及び梁部材により強化パネルが拘束されて、強化パネルに過度の負荷が加わることはない。また、土台部材10及び梁部材30から強化パネル50に直接的に上下方向の圧縮力が作用することはない。
According to this load-bearing wall, since the reinforcing panel is disposed independently of the base member and the beam member, the reinforcing panel is restrained by the base member and the beam member, and an excessive load is not applied to the reinforcing panel. Further, the compressive force in the vertical direction does not act directly on the reinforcing
本発明の耐力壁によれば、軽量かつ小型としつつ、全ての方向の負荷に的確に抗することができる。 According to the bearing wall of the present invention, it is possible to accurately resist loads in all directions while being lightweight and small.
図1から図4は本発明の一実施形態を示し、図1は耐力壁の概略正面図である。 1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic front view of a load bearing wall.
図1に示すように、この耐力壁1は、左右方向へ延びる土台部材10と、土台部材10から上方へ延び、土台部材10の延在方向に間隔をおいて設けられる一対の柱部材20と、各柱部材20の上端側を接続し、左右方向へ延びる梁部材30と、を備えている。尚、建築物における耐力壁1の設置方向は任意であるが、土台部材10及び梁部材30の延在方向を左右方向と規定して説明する。耐力壁1には、土台部材10、各柱部材20及び梁部材30により正面視四角形状の空間40が形成される。耐力壁1は、空間40内に配置され、主として強化繊維プラスチック材料からなる強化パネル50を有する。
As shown in FIG. 1, the load-bearing wall 1 includes a
土台部材10は木材からなり、側面視にて四角形状の断面を有する。土台部材10の上面には、上面視四角形の一対のほぞ穴11が形成される。本実施形態においては、土台部材10の木材として、前後寸法が105mm、上下寸法が105mmの角材が用いられる。また、土台部材10の上面における各柱部材20との接触部分には上面強化板12が設けられる。上面強化板12は、例えば金属からなる。
The
各柱部材20は木材からなり、平面視にて四角形状の断面を有する。各柱部材20の下端には、土台部材10のほぞ穴11と嵌合する下側ほぞ21が形成される。また、各柱部材20の上端には、後述する梁部材30のほぞ穴31と嵌合する上側ほぞ22が形成される。各柱部材20の内側面には、上下方向へ延び、強化パネル50の外側端を受容する受容穴23が形成される。本実施形態においては、各柱部材20の木材として、前後寸法が105mm、左右寸法が150mmの角材が用いられる。正面視における各柱部材20の中心間の距離Aは任意であるが、例えば450mm以上460mm以下であり、本実施形態においては455mmである。
Each
梁部材30は木材からなり、側面視にて四角形状の断面を有する。梁部材30の下面には、下面視四角形の一対のほぞ穴31が形成される。本実施形態においては、梁部材30の木材として、前後寸法が105mm、上下寸法が105mmの角材が用いられる。正面視における土台部材10と梁部材30の距離Cは任意であるが、例えば2600mm以上2900mm以下であり、本実施形態においては2820mmである。
The
図2に示すように、強化パネル50は、所定の前後厚さに形成され、各柱部材20に接続される。本実施形態においては、強化パネル50は、土台部材10及び梁部材30と間隔をおいて配置されている。強化パネル50の厚さは任意であるが、例えば20mm以上40mm以下とすることができ、本実施形態においては30mmである。また、本実施形態においては、強化パネル50の左右寸法は405mmであり、上下寸法は2620mmである。強化パネル50は、シート状の強化繊維プラスチック材料からなるコア部材52と、コア部材52の前端側を閉塞する板状の強化繊維プラスチック材料からなる前側閉塞部材53と、コア部材52の後端側を閉塞する板状の強化繊維プラスチック材料からなる後側閉塞部材54と、を有する。コア部材52、前側閉塞部材53及び後側閉塞部材54の厚さは任意であるが、例えば、コア部材52の厚さを18mm以上36mm以下とすることができ、前側閉塞部材53及び後側閉塞部材54の厚さをそれぞれ1.0mm以上2.0mm以下とすることができる。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
図3に示すように、コア部材52は、所定の前後幅寸法を有する長尺のシート状の強化繊維プラスチック材料を、正面視にて複数の閉断面55をなすよう湾曲させて形成されている。本実施形態においては、各閉断面55は、正面視にて略円形である。尚、各閉断面55の形状は適宜変更することができ、例えば楕円形としてもよい。また、図3(a)に示すように、本実施形態においては、各閉断面55は、正面視にて、閉断面55をなす円の中心が正三角形の頂点の位置となるように、所定の周期で仮想の三角格子Tの交点に整列して配列される。すなわち、各閉断面55は、1つの閉断面55を6つの閉断面55が取り囲むように規則的に配列されている。これにより、各閉断面55の外側に隣接して、周方向に6つの閉断面55を60度間隔で並べることにより、正面視にて各閉断面55を密に配置することができる。尚、各閉断面55の配列状態は適宜変更することができ、例えば各閉断面55を、中心が正方形の頂点の位置となるように、所定の周期で仮想の正方格子の交点に整列して配列することもできる。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態においては、コア部材52は、強化繊維プラスチック材料のシート51からなる複数の単位コア56を有する。シート51の厚さは任意であるが、3.0mm未満とすることが好ましく、さらに好ましくは1.0mm未満であり、本実施形態においては0.5mmである。また、各閉断面55の円形の直径寸法も任意であるが、10mm以上40mm以下とすることができ、本実施形態においては36mmである。各単位コア56は、1枚のシート51により、上下2列の各閉断面55を左右方向に斜めにずらしながら連続的に形成される。コア部材52は、この単位コア56を上下方向に複数並べることで構成されている。これにより、各閉断面55は不完全な円形となるものの、効率良くコア部材52を作製することができる。
In the present embodiment, the
前側閉塞部材53及び後側閉塞部材54はそれぞれ強化繊維プラスチック材料からなり、コア部材52が全面的に接着されている。強化パネル50は、前側閉塞部材53及び後側閉塞部材54によりコア部材52をサンドイッチすることにより構成されている。本実施形態においては、前側閉塞部材53及び後側閉塞部材54は透光性を有する。前側閉塞部材53及び後側閉塞部材54を透明または透光性を有する材料とすることにより、強化パネル50を通じて室内側へ光を採り入れることができる。この場合、前側閉塞部材53及び/又は後側閉塞部材54を通じて室内に光を採り入れるための照明装置が必要に応じて設けられる。強化パネル50の左右外側は、各柱部材20の受容穴23に接着剤を介して嵌め込まれる。尚、この接着剤は省略することができる。
The front blocking
また、強化パネル50は、前後方向へ延び上下方向に並べられる複数の固定部材60により各柱部材20に固定される。本実施形態においては、固定部材60として金属製のドリフトピンが用いられる。尚、固定部材60の材質は任意であり、例えば樹脂製とすることができる。さらに、固定部材60として、ピン部材の他、例えば釘を用いてもよい。このように、強化パネル50の左右外側が上下に並ぶ各固定部材60により各柱部材20に固定されることで、強化パネル50を各柱部材20に一体的に固定することができ、耐力壁1に加わる負荷に効果的に抗することができる。すなわち、パネル材の四隅を土台部材、各柱部材及び梁部材に固定するもののように、各柱部材とパネル材が一体的に固定されず、耐力壁1に加わる負荷に十分に抗することができないということはない。図1に示すように、強化パネル50における各固定部材60の間隔Bは、150mm以上300mm以下とすることができる。これにより、強化パネル50を過度に拘束することなく各柱部材20に的確に固定することができる。具体的に、間隔Bを150mm未満とすると耐力壁1への負荷発生時に強化パネル50に亀裂が生じやすくなり、間隔Bを300mmより大きくすると強化パネル50と柱部材20とが相対的に移動しやすくなる。尚、強化パネル50の上下端部側においては、上下に近接した2つの固定部材60により強固に固定されている。
The reinforcing
以上のように構成された耐力壁1によれば、コア部材52、前側閉塞部材53及び後側閉塞部材54が強化繊維プラスチック材料を含んで構成されるため、強化パネル50に比較的高い強度を付与しつつ強化パネル50を軽量かつ小型とすることができる。本実施形態によれば、コア部材52を厚さ3.0mm未満のシート51とすることで強化パネル50を極めて軽量とすることができ、強化パネル50ひいては耐力壁1の取り扱いが容易となる。
According to the load-bearing wall 1 configured as described above, since the
本実施形態の耐力壁1について各柱部材20の中心間の距離Aを455mmとして倍率試験を行ったところ、各柱部材に木材のパネルを設けた各柱部材の中心間の距離が910mmの従来の耐力壁と同等以上の壁倍率を有していることが確認された。一般に、住宅等の建築物は、各柱部材の中心間の距離について910mm程度を基準寸法として設計されることが多く、本実施形態の耐力壁1はこの基準寸法の半分の455mm程度とすることができ、建築物の一般的な基準寸法において利用することができる。例えば、基準寸法内で従来の耐力壁と同等の壁倍率が必要ならば、基準寸法内に本実施形態の耐力壁1を1つ設ければよい。この場合、建築物において耐力壁を設けるスペースを減じることができ、残りのスペースを、窓、リビング等の他のスペースとして利用することができ、建築物における設計自由度が飛躍的に向上する。また、例えば、基準寸法内に本実施形態の耐力壁1を2つ設けて、基準寸法内の壁倍率を飛躍的に向上させることもできる。
When the magnification test was performed on the bearing wall 1 of the present embodiment with the distance A between the centers of the
また、本実施形態の耐力壁1によれば、強化パネル50のコア部材52が正面視にて複数の閉断面55をなすよう湾曲しているため、強化パネル50の面内方向であれば、コア部材52が全ての方向の負荷に的確に抗することができる。特に、各閉断面55を略円形としたので、強化パネル50の面内方向の全ての方向の負荷に対して、ほぼ均一に抗することができる。また、前側閉塞部材53及び後側閉塞部材54によりコア部材52が閉塞されているため、強化パネル50の曲げ剛性が損なわれることはない。
Moreover, according to the load-bearing wall 1 of this embodiment, since the
さらに、本実施形態の耐力壁1によれば、強化パネル50が土台部材10及び梁部材30と独立して配置されているので、土台部材10及び梁部材30により強化パネル50が拘束されて、強化パネル50に過度の負荷が加わることはない。また、土台部材10及び梁部材30から強化パネル50に直接的に上下方向の圧縮力が作用することはない。
Furthermore, according to the load-bearing wall 1 of the present embodiment, the reinforcing
また、上面金属板12を設けたことにより、負荷発生時に、各柱部材20の土台部材10へのめり込みを防止することができる。本実施形態の強化パネル50は比較的強度が高く、各柱部材20と土台部材10の接続部分に負荷が集中しやすいので、上面金属板12による補強が極めて有効である。
Moreover, by providing the upper
尚、前記実施形態においては、土台部材10、各柱部材20及び梁部材30を木材としたものを示したが、例えば鉄材や鋼材のような他の材質とすることもできる。
In the above embodiment, the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。 While the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments described above do not limit the invention according to the claims. In addition, it should be noted that not all the combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
1 耐力壁
10 土台部材
11 ほぞ穴
12 上面強化板
20 柱部材
21 下側ほぞ
22 上側ほぞ
23 受容穴
30 梁部材
31 ほぞ穴
40 空間
50 強化パネル
51 シート
52 コア部材
53 前側閉塞部材
54 後側閉塞部材
55 閉断面
56 単位コア
60 固定部材
T 仮想の三角格子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記土台部材から上方へ延び、前記土台部材の延在方向に間隔をおいて設けられる一対の柱部材と、
前記各柱部材の上端側を接続し、左右方向へ延びる梁部材と、を備えた耐力壁において、
前記土台部材、前記各柱部材及び前記梁部材により形成された正面視四角形状の空間に、所定の前後幅寸法を有する長尺のシート状の強化繊維プラスチック材料を正面視にて複数の閉断面をなすよう湾曲させたコア部材と、前記コア部材の前端を閉塞する板状の強化繊維プラスチック材料を含む前側閉塞部材と、前記コア部材の後端を閉塞する板状の強化繊維プラスチック材料を含む後側閉塞部材と、を含む強化パネルを配置した耐力壁。 A base member extending in the left-right direction;
A pair of pillar members extending upward from the base member and spaced apart in the extending direction of the base member;
In the bearing wall comprising the beam member connecting the upper end side of each of the column members and extending in the left-right direction,
A plurality of closed cross sections of a long sheet-like reinforcing fiber plastic material having a predetermined front-rear width dimension in a rectangular space in front view formed by the base member, each column member, and the beam member in front view A core member curved so as to form a front end, a front side closing member including a plate-like reinforcing fiber plastic material closing the front end of the core member, and a plate-like reinforcing fiber plastic material closing the rear end of the core member A load bearing wall including a reinforcing panel including a rear blocking member.
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