JP3431755B2 - スチールハウスにおける筋違いの接合構造 - Google Patents

スチールハウスにおける筋違いの接合構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スチールハウスに
おける筋違いの接合構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、薄板鋼板を曲げ加工したものを枠
材として用いるスチールハウス等の構造物において、筋
違いの上下両端部における接合部構造は、図23,図2
4に示されるものが一般的である。
【0003】図23は、下部横枠材1と縦枠材2の下端
部とが接合されている矩形枠体の下端隅部を示すもので
あり、図24は同じく縦枠材2の上端部と上部横枠材3
に固着されている矩形枠体の上端隅部を示す。図23で
は、矩形枠体の下端隅部に向かって帯板状の筋違い4の
下端部が伸長し枠材に接合されており、図24では矩形
枠体の上端隅部に向かって筋違い4の上端部が伸長して
枠材に接合されている。
【0004】図23において、下部横枠材1と、上部横
枠材3と、縦枠材2は、いずれも厚さ0.6mm〜1.
6mmの範囲の一枚の薄鋼板を、その強度を増強すべく
ロールフォーミングによりコ字状に曲げ加工して形成さ
れたもので、ウエブ5及び、ウエブ5の両端のフランジ
6とを有している。
【0005】図23では、基礎7に植設され、これから
起立しているアンカーボルト8に、下部横枠材1のウエ
ブ5に形成したボルト孔を嵌合し、このウエブ5の上面
から後述するホールダウン金物11を介して突出するア
ンカーボルト8のねじ部にナット10を螺合することに
より、下部横枠材1が基礎7に固定されている。
【0006】縦枠材2の下端部の両側フランジ6は、下
部横枠材1の上方に立上るフランジ6の内側に入れ、両
枠材1,2の接合部の内側にホールダウン金物11を配
設し、このホールダウン金物11の互いに直角方向に伸
びる一方の当接部12を縦枠材2のウエブ内面に当てが
い、その重合部にドリリングタッピングネジ13をねじ
込むことでホールダウン金物11と縦枠材2を結合して
いる。
【0007】また、ホールダウン金物11の他方の当接
部14を下部横枠材1のウエブ5の上面に重合し、各部
材に開設された孔に前記アンカーボルト8を通し、当接
部14の上側からアンカーボルト8のねじ部にナット1
0をねじ込むことでホールダウン金物11と下部横枠材
1が接合され、このようにしてホールダウン金物11を
介して下部横枠材1と縦枠材2とが結合されている。
【0008】また、筋違い4の下端部と上端部には、図
23と図24にそれぞれ示されるように、ほぼ矩形板状
の上下部のガセットプレート15,16がドリリングタ
ッピングネジ13により固着されており、かつ筋違い下
端部のガセットプレート15は、ドリリングタッピング
ネジ13を下部横枠材1と縦枠材2の各フランジ6,6
にねじ込むことにより、この下部横枠材1と縦枠材2に
同時に固着されている。
【0009】また、筋違い4の上部ガセットプレート1
6は、C形鋼からなる梁17の下面に固着された上部横
枠材3と、この上部横枠材3に上端が接合された縦枠材
2の各フランジ6,6に、ドリリングタッピングネジ1
3により固着されている。
【0010】従来の構造では、図23の場合、地震等に
おいてスチールハウスの筋違い4の引張力をアンカーボ
ルト8に伝達する場合、その引張力はまず筋違い4を取
付けた下部ガセットプレート15を介して縦枠材2と下
部横枠材1に伝えられた後、ホールダウン金物11を介
してアンカーボルト8へ伝えられる。
【0011】また、図24の場合、筋違い4の引張力
は、その上端の上部ガセットプレート16を介して上部
横枠材3に伝えられた後、この上部横枠材3を介して梁
17へと伝えられる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来は
縦枠材2と上下の各横枠材3,1を介して筋違い4の引
張力をアンカーボルト8や梁17に伝達する方法があ
り、この方法では、筋違いの引張力が、薄鋼板を曲げ形
成して構成された縦枠材2と上下の横枠材3,1を変形
させるという不具合がある。特に縦枠材2が変形した場
合、建物上部の重量を支える耐力が急激に低下するた
め、建物の崩壊につながる。また、縦枠材2と上下横枠
材3,1の矩形枠組の変形は、これら各枠材に取付く内
外装の壁材を破壊してしまうという問題がある。
【0013】本発明は、前記の欠点を改良したスチール
ハウスの筋違いの接合構造を提供することを目的とす
る。
【0014】前記の目的を達成するため、本発明は、薄
鋼板からなる上下部の横枠材と縦枠材とを接合して矩形
枠体を構成し、この矩形枠体に筋違いが設けられた構造
において、筋違いを断面L字状の連結金具の垂直部に接
合し、かつ前記連結金具の横枠材と接触した水平部にア
ンカーボルトあるいはワンサイドボルトを挿通して、前
記連結金具とアンカーボルトあるいはワンサイドボルト
とを横枠材の部分で接合し、前記連結金具と縦枠材とが
接合されていないことを特徴とする。 また本発明は、薄
鋼板からなる上下部の横枠材と縦枠材とを接合して矩形
枠体を構成し、この矩形枠体に筋違いが設けられた構造
において、横枠材の溝幅と略同じ幅に設定された水平部
の両側が垂直に立ち上がっており、かつ一方の垂直部長
さが他方の垂直部長さよりも長く設定された変形L字状
断面の連結金具が横枠材の溝内部に配置され、前記連結
金具の水平部には前記連結金具の水平部溝幅と略同じ幅
の押さえ金具が配置されており、筋違いが前記連結金具
の一方の垂直部と接合されており、前記連結金具と前記
押さえ金具のボルト孔とを挿通して、前記連結金具とア
ンカーボルトあるいはワンサイドボルトとを横枠材の部
分で接合し、前記連結金具と縦枠材とが接合されていな
いことを特徴とする。
【0015】本発明によると、筋違いの上下部に加わる
引張力は、梁とアンカーボルトに直に伝わり、上下の横
枠材と縦枠材には伝わらないので、この上下の横枠材と
縦枠材が筋違いの引張力を受けて破壊または変形するこ
とがない。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図を参
照して説明する。図1〜図4は本発明の第1例に係る筋
違いの上端部と下端部の接合部構造を示す。各図におい
て、上部と下部の横枠材3,1と縦枠材2と筋違い4の
各断面構造は図23,図24に示した構造と同じであ
る。つまりこれらは厚さ0.6mm〜1.6mmの範囲
の薄鋼板により形成されるもので、筋違い4の場合は、
前記薄鋼板を所定寸法の帯状に切断して構成される。ま
た、上下部の横枠材3,1は所定幅の前記薄鋼板をロー
ルフォーミングでコ字状に折曲げ加工して構成される。
【0017】また、本発明では、従来のホールダウン金
物11は使用せず、下部横枠材1のフランジ6の内側に
縦枠材2の下端部のフランジ6を挿入し、それぞれのフ
ランジ6,6の重合部にドリリングタッピングネジ13
を螺合することで、縦枠材2と下部横枠材1を固着して
いる。図3,図4に示す縦枠材2の上端部と、上部横枠
材3との固着も前記下部の連結構造と同じ構造で接合さ
れている。なお、梁17の下面に、前記上部横枠材3を
接合する手段として、図9に示されるワンサイドボルト
18が用いられる。
【0018】また筋違い4の下端部には、鋼板を断面略
L字形に曲げ形成してなる下部連結金具20の垂直部2
1が、ドリリングタッピングネジ13で連結されてい
る。さらに、下部連結金具20の水平部22は、下部横
枠材1のウエブ5上面に当てがわれ、基礎7に植設した
アンカーボルト8の突出部を前記ウエブ5と水平部22
に形成されたボルト孔に挿通させ、水平部22の上面に
おいてアンカーボルト8のねじ部にナット10を螺合す
ることで、下部連結金具20をアンカーボルト8により
基礎7に固定している。
【0019】また、筋違い4の上端部には、鋼板を矩形
状に切断形成してなる上部連結金具23の側面が、ドリ
リングタッピングネジ13で連結されている。さらに上
部連結金具23は、複数のドリリングタッピングネジ1
3によりC形鋼からなる梁17の垂直面24に直接固着
されている。
【0020】したがって、第1例の構成において、地震
等において、筋違い4の下端部における引張力は、下部
連結金具20を介して直にアンカーボルト8に伝えら
れ、下部横枠材1と、縦枠材2には伝わらない。また、
筋違い4の上部における引張力は、上部連結金具23を
介して梁17に直に伝えられ、上部横枠材3と縦枠材2
には伝わらず、したがって、これらの枠材が破壊または
変形しない。
【0021】図5〜図7には、スチールハウスの1階部
分における第2例に係る筋違いの下端部の接合部構造が
示されている。この第2例では、筋違い4の下端とアン
カーボルト8との連結構造及び、筋違い4の上端部と梁
17との連結構造が第1例と若干異なっている。
【0022】この第2例では、筋違い4の下端部が、ガ
セットプレート25にドリリングタッピングネジ13で
接合され、このガセットプレート25が第1例と同じ断
面L字形の下部連結金具20の垂直部21の側面に、ド
リリングタッピングネジ13で接合されている。
【0023】また、下部連結金具20の水平部22の上
面には、この下部連結金具20と下部横枠材1の筋違い
4を介しての引張力による変形をより確実に防止するた
めの、補強用の厚板の押さえ金具26が載置され、さら
にその上にワッシャー27が載置され、これらの各部材
に開設されたボルト孔をアンカーボルト8の立上り部が
挿通しており、ワッシャー27の上側において、アンカ
ーボルト8のねじ部にナット10が締結されている。他
の構成は第1例と同じである。
【0024】図8〜図10は本発明の第3例として、ス
チールハウスの2階部分における筋違い4の下端と梁7
との接合構造を示す。この第3例では、C形鋼からなる
梁17の上面28に第2例の場合と同じ構造の下部横枠
材1が載置され、そのウエブ5の上面に下部連結金具2
0の水平部22の上面が載置され、水平部22の上に押
さえ金具26とワッシャー27が順次載置され、これら
のボルト孔にワンサイドボルト18が通され、このワン
サイドボルト18で、前記各部材が一体的に固着されて
いる。
【0025】そして、第2例の場合と同様、筋違い4の
下端部がドリリングタッピングネジ13でガセットプレ
ート25に接合され、ガセットプレート25が下部連結
金具20の垂直部21の側面に固着されている。これに
より、スチールハウスの2階部分における筋違い4の下
部の引張力は、前記ガセットプレート25,下部連結金
具20,ワンサイドボルト18を介して梁17に伝わ
り、下部横枠材1と縦枠材2には伝わらない。
【0026】なお、この第3例で使用されるワンサイド
ボルト18は公知であり、図示のように、各部材のボル
ト孔にこのワンサイドボルト18を挿入し、専用ドライ
バーで六角ボルト30を回転させることで、拡張スリー
ブ31が拡がり、前記重合した各部材を片側作業で、し
かも大きく、均等な力で迅速に締結できる。
【0027】図11〜図18は、本発明を具体化したス
チールハウスにおける筋違い接合構造を示す。とくに、
図11〜図14はスチールハウスの1階部分における筋
違い下端部接合構造が示され、図15〜図18には、2
階部分における筋違い下端部の接合構造が示されてい
る。
【0028】これらの具体例では、第1例〜第3例と基
本構造が共通しているので、その共通要素には共通符号
を付して重複説明を省略し、相違している部分のみ説明
する。
【0029】図11〜図18に示される例では、断面L
字状の下部連結金具20の水平部22に載置される押さ
え金具26の上面に、2枚の位置決め板32が立設さ
れ、ワッシャー27がこの位置決め板32で容易に位置
決めされて、押さえ金具26の上面に載置されるように
構成されている。また、押さえ金具26に設けられるア
ンカーボルト8の挿通孔33は長孔とされていて、その
長孔の範囲で押さえ金具26は位置調整できるように設
けられている。
【0030】図11〜図14における筋違い4の下端部
の引張力は、下部連結金具20を介してアンカーボルト
8に伝達される。
【0031】図15〜図18に示される例では、スチー
ルハウスの2階部分の根太を構成するC形鋼からなる梁
17の上面に下部横枠材1のウエブ5が固着され、この
ウエブ5の上面に断面L字形の下部連結金具20の水平
部22が載置され、この水平部22の上に押さえ金具2
6とワッシャー27が載置され、これらに形成される2
つのボルト挿通孔34にワンサイドボルト(図示省略)
を挿通して、図10に示したのと同じ締結構造でこれら
が一体的に結合されている。
【0032】本発明の筋違い付き壁の面内せん断耐力試
験を実施し、地震力や風力に対する抵抗力を調査したの
で、以下これを説明する。
【0033】図19の試験図に示されるように、本発明
の筋違い接合構造を用いて、基礎7に固定される下部横
枠材1と、梁17に固定される上部横枠材3の間に2本
の縦枠材2が接合されて矩形枠体35が構成され、この
矩形枠体35の4隅部の間に帯状の筋違い4が設けられ
た構造において、地震力や風力により水平せん断荷重A
が作用し、矩形枠体35と筋違い4が図示実線から点線
のように変位し、梁17が変形量Lだけ水平移動したと
きの荷重−変形曲線は図20のようになる。図20に
は、従来の筋違い接合構造において、前記と同様に矩形
枠体が変位した場合の荷重ー変形曲線が同時に示されて
いる。
【0034】そして、この場合における従来構造と本発
明構造における水平せん断力比は図21のようになり、
この図から本発明の壁の水平せん断耐力は、従来構造の
約2倍になることが分かった。また、従来構造と本発明
構造における最大耐力時の変形量の比は図22のように
なり、この図から本発明構造の壁の最大耐力時の変形量
は、従来構造の約6倍になることが分かった。
【0035】前記から、本発明構造の筋かいを用いた矩
形枠体35で構成される壁は、地震力や風力に対する抵
抗力が高く、粘り強い構造であることが確認された。
【0036】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によると
筋違いに作用する引張力を、縦枠材や上下の横枠材を介
さずに、アンカーボルトや床梁に直接伝達することによ
って、縦枠材や横枠材を変形させることなく、筋違いの
耐力や変形性能を発揮できる。このように、本発明によ
るとき、建物の安全性向上と、内外装材の破壊防止が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1例に係る筋違い下端部の接合構造
を示す斜視図である。
【図2】図1の中央縦断面図である。
【図3】図1に対応する筋違い上端部の接合構造を示す
斜視図である。
【図4】図3の縦断面図である。
【図5】本発明の第2例に係る筋違い下端部の接合構造
を示す斜視図である。
【図6】図5の中央部縦断面図である。
【図7】図5の固定部材の分解斜視図である。
【図8】本発明の第3例としてスチールハウスの2階部
分の筋違い下端部の接合構造を示す斜視図である。
【図9】図8の中央部縦断面図である。
【図10】図8の固定部材の分解斜視図である。
【図11】本発明の第1具体例として示すスチールハウ
スの1階部分の筋違い接合部の一部の斜視図である。
【図12】図11の接合部材を用いて組まれた筋違い接
合構造の側面説明図である。
【図13】図12の下部の横断面図である。
【図14】図13の中央部縦断側面図である。
【図15】本発明の第2具体例として示すスチールハウ
スの2階部分の筋違い接合部材の一部の斜視図である。
【図16】図15の接合部材を用いて組まれた筋違い接
合構造の側面説明図である。
【図17】図16の下部の横断平面図である。
【図18】図17の中央部縦断面図である。
【図19】本発明に係る筋違い付き壁の試験のための説
明図である。
【図20】従来構造と本発明構造の筋違い付き壁の荷重
−変形曲線図である。
【図21】従来構造と本発明構造の筋違い付き壁の水平
せん断耐力比をグラフで示す図である。
【図22】従来構造と本発明構造の筋違い付き壁の最大
耐力時の変形量の比をグラフで示す図である。
【図23】従来の筋違いの下部と矩形枠体との接合部構
造の斜視図である。
【図24】従来の筋違いの上部と矩形枠体との接合部構
造の斜視図である。
【符号の説明】
1 下部横枠材 2 縦枠材 3 上部横枠材 4 筋違い 5 ウエブ 6 フランジ 7 基礎 8 アンカーボルト 10 ナット 11 ホールダウン金物 12 当接部 13 ドリリングタッピングネジ 14 当接部 15 ガセットプレート 16 ガセットプレート 17 梁 18 ワンサイドボルト 20 下部連結金具 21 垂直部 22 水平部 23 上部連結金具 24 垂直面 25 ガセットプレート 26 押さえ金具 27 ワッシャー 28 上面 30 六角ボルト 31 拡張スリーブ 32 位置決め板 33 挿通孔 34 ボルト挿通孔 35 矩形枠体
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI E04B 2/56 E04B 2/56 652J 652 1/60 511A (56)参考文献 特開 平2−38640(JP,A) 特公 平7−76458(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04B 1/08 E04B 1/58 E04B 2/56 E04B 1/61

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄鋼板からなる上下部の横枠材と縦枠材
    とを接合して矩形枠体を構成し、この矩形枠体に筋違い
    が設けられた構造において、筋違いを断面L字状の連結
    金具の垂直部に接合し、かつ前記連結金具の横枠材と接
    触した水平部にアンカーボルトあるいはワンサイドボル
    を挿通して、前記連結金具とアンカーボルトあるいは
    ワンサイドボルトとを横枠材の部分で接合し、前記連結
    金具と縦枠材とが接合されていないことを特徴とするス
    チールハウスにおける筋違いの接合構造。
  2. 【請求項2】 薄鋼板からなる上下部の横枠材と縦枠材
    とを接合して矩形枠体を構成し、この矩形枠体に筋違い
    が設けられた構造において、横枠材の溝幅と略同じ幅に
    設定された水平部の両側が垂直に立ち上がっており、か
    つ一方の垂直部長さが他方の垂直部長さよりも長く設定
    された変形L字状断面の連結金具が横枠材の溝内部に配
    置され、前記連結金具の水平部には前記連結金具の水平
    部溝幅と略同じ幅の押さえ金具が配置されており、筋違
    いが前記連結金具の一方の垂直部と接合されており、前
    記連結金具と前記押さえ金具のボルト孔とを挿通して、
    前記連結金具とアンカーボルトあるいはワンサイドボル
    トとを横枠材の部分で接合し、前記連結金具と縦枠材と
    が接合されていないことを特徴とするスチールハウスに
    おける筋違いの接合構造。
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