JP3804904B2 - Bracing structure of bearing wall in three-story house - Google Patents

Bracing structure of bearing wall in three-story house Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の耐震性を向上させる耐力壁を有する三階建て住宅に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の高層建築では、柔構造によって大きな地震力の影響を免れる構造がとられているが、この柔構造においては、作用する地震力が小さい反面、変形が大きくなるという特徴を有する。従って、高層建築においては、地震による変形を各階に分散させ、一つの階における変形を小さくするようにしているが、中・低層建築である三階建て住宅においては、変形を分散できないため、大きな変形は躯体構造に多大な影響を与える。
例えば、強震によって約30cmの変形が生じる場合、30階建ての建物では1 階につき1cmの変形で済み、変形は弾性範囲にとどまっているが、3階建ての建物では一階につき10cm変形すれば、破壊される可能性がある。
そこで中・低層建築の住宅では、耐震性を向上させる方法として、このような柔構造ではなく、一般の住宅よりも柱や梁を強化した専用設計が行われており、柱や梁に特別に大径のものを使用したり、ブレースの配置数を増やすなどの方法がとられている。
【0003】
このうちブレースによる方法においては、軸組にブレースを組み込んで水平耐力を向上させた耐力壁とし、該耐力壁を壁面方向の要所要所に配置することによって、建物全体の水平耐力を増強するようにしている。
すなわち、図12、図13に示すように、耐力壁3bにおいては、左右一対の縦フレーム22a・22bと、該縦フレーム22a・22bの上端間若しくは下端間を連結する上下一対の横フレーム23a・23bとから枠体25が構成され、該枠体25で囲まれた空間内には、側面視X字状のブレース26・27や、側面視菱形状のブレース28乃至31を設け、これを現場の基礎上又は梁上に取り付けるようにしていた。
このような構成において、耐力壁3bに水平力Pが作用すると、ブレース26・28・30には張力が発生し、ブレース27・29・31には圧縮力が発生し、この張力と圧縮力とが抵抗力となって、枠体25が図中点線で示す如く変形するのが防止されるのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
耐震設計においては、建物の高さにかかわらず、一般に震度階が4、5弱の地震(以下「中地震」とする)までは、建物全体の弾性変形が保証され、震度階が5強、6の地震(以下「大地震」とする)になると、塑性変形域に達し、該塑性変形に伴う履歴減衰によって地震エネルギーを吸収して建物全体の倒壊を防止するようにしている。
【0005】
そのため、前記耐力壁3bで水平耐力を増加させた三階建て住宅の場合も、大地震時には建物全体の倒壊は免れるものの、大規模な修復を要する変形が残留し、前記耐力壁3bを全て取り替える必要があり、修復は可能であるものの莫大な費用を要する、という問題があった。
【0006】
また、前記耐力壁3bを配置した場合には、水平耐力の増大に伴い建物全体の剛性も大きくなるため、建物の地震力に対する応答性も顕著となり、耐震構造部以外の剛性の小さな建築要素が損傷しやすい、という問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0008】
請求項1においては、左右一対の縦フレーム(22a・22b)の上端部間及び下端部間には、上下一対の横フレーム(23a・23b)が、その端部において連結されて枠体(25)を形成し、更に、該縦フレーム(22a・22b)の上下中間部の内側面間には、前記横フレーム(23a・23b)に平行に、中間フレーム(24)が、その端部において連結され、該中間フレーム(24)の中央部にはスリット(24a)が設けられ、該スリット(24a)には制振部(10)が挟入され、該制振部(10)は方形等の低降伏点鋼(10a)により構成し、該低降伏点鋼(10a)は、降伏点又は耐力が前記一般鋼の1/3〜2/3程度で他の部材に優先して塑性変形が起こる鋼材とし、該低降伏点鋼(10a)の四隅には、ブレース(32・33・34・35)の一端が、ボルト等の固定具(10b)で容易に取り外し交換可能に連結・固定され、前記枠体(25)内の各コーナー部には前記ブレース(32・33・34・35)の他端が連結され、枠体(25)の空間内にX字状ブレースを形成したものである。
【0009】
請求項2においては、左右一対の縦フレーム(22a・22b)の上端部間及び下端部間には、上下一対の横フレーム(23a・23b)が、その端部において連結されて枠体(25)を形成し、更に、該縦フレーム(22a・22b)の上下中間部の内側面間には、前記横フレーム(23a・23b)と平行に、中間フレーム(24)が、その端部にお いて連結され、該中間フレーム(24)の中央部にはスリット(24a)が設けられ、該スリット(24a)に前記制振部(12)を挟入し、該制振部(12)は方形等の低降伏点鋼(12a)により構成し、該低降伏点鋼(12a)は、降伏点又は耐力が前記一般鋼の1/3〜2/3程度で他の部材に優先して塑性変形が起こる鋼材とし、該縦フレーム(22a・22b)の上端からは、ブレース(32・34)が枠体(25)中央に向かって垂設され、該ブレース(32・34)の下端部は、側面視台形状の連結部材(38)に固定され、上側の支持部(49)を一体的に構成し、同様に、縦フレーム(22a・22b)下端からは、ブレース(33・35)が枠体(25)中央に向かって立設され、該ブレース(33・35)の上端部は、側面視台形状の連結部材(39)に固定され、下側の支持部(50)を一体的に構成し、該上下の支持部(49・50)は側面視で三角状を呈し、その内側の頂点間に、制振部(12)をボルト等の固定具(11b)により、容易に取り外し交換可能に連結・固定したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
図1は耐力壁を配設する住宅の俯瞰図、図2は軸組の取付け構成を示す図、図3は耐力壁を配設する柱勝ちラーメン構造の三階建て住宅の俯瞰図であり、図4はX字状ブレース使用の圧縮・引張り型耐力壁の側面図、図5は同じく応力状態を示す図、図6はX字状ブレース使用の鉛直せん断型耐力壁の側面図、図7は同じく応力状態を示す図、図8はX字状ブレース使用の水平せん断型耐力壁の側面図、図9は同じく応力状態を示す図、図10は菱形状ブレース使用の水平せん断型耐力壁の側面図、図11は同じく応力状態を示す図、図12は従来のX字状ブレースのみ使用の耐力壁の応力状態を示す図、図13は従来の菱形状ブレースのみ使用の耐力壁の応力状態を示す図である。
【0011】
本発明の耐力壁を配設する住宅の躯体構造について説明する。
図1に示すように、本発明の住宅1の躯体は、鋼製軸組3、柱8および梁4・5、小屋梁6により構成されており、該躯体が基礎2上に立設されるものである。住宅1は梁勝ちラーメン構造又は梁勝ちブレース構造で構成されており、梁4・5・6は通し梁であり、柱8は階毎で分断された柱である。このため梁勝ちラーメン構造あるいは梁勝ちブレース構造の住宅においては、躯体構造の強度・剛性を維持する範囲内で柱8や軸組み3の配設個所を決定することができ、柱勝ちの住宅と異なり自由度の高い内部構造を実現できる。軸組3は基礎2上に立設され、該軸組3の下部は基礎2の上面に固設されている。隣接する軸組3・3は柱8などにより接続される。基礎2上に配設されている軸組3・3・3・・・には耐力壁3bが含まれている。この耐力壁3bにはブレースが組み込まれており、この耐力壁3bが外周をはじめ建物全体にバランス良く配置されている。基礎2の上に立設された軸組3・3・・・の上には、梁4が配設される。軸組3の上面に梁4がボルトなどにより締結される。該梁4・4・・・には、水平ブレースが配設されており、躯体に急激な力がかかっても、躯体全体で、強くしなやかに受け止める構成になっている。
【0012】
さらに梁4上に2階部分を構成する軸組3が配設される。梁4上に立設された軸組3も、下面を梁4に固設され、隣接する軸組3・3は柱8を介して互いに接続される構成となっている。そして、梁4の上に配設された軸組3・3・・・の上には梁5が配設される構成となっている。梁5は軸組3の上面にボルトなどを締結することにより、固設されている。梁5・5・5・・・には水平ブレースが配設されており、梁5・5間の剛性を高めるとともに、強度としなやかさを有する躯体を構成するものである。
【0013】
同様にして、梁5上に3階部分を構成する軸組3が配設され、該軸組3・3・・・の上には小屋梁6が配設される構成になっている。小屋梁6は軸組3の上面にボルトなどを締結することにより、固設されている。小屋梁6・6・6・・・には水平ブレースが配設されており、小屋梁6・6間の剛性を高めるとともに、強度としなやかさを有する躯体を構成するものである。そして、小屋梁6の上に、束、斜材、あるいはトラスフレーム等を配設し、屋根を構成することができる。図1には、屋根付三階建て住宅を示したが、本発明の耐力壁を配設する躯体構造は上記のものに限定されるものではなく、耐力壁を基本部材とする軸組および梁より構成される住宅の躯体に使用できるものである。
【0014】
基礎2上には、図2に示すように、一階部分を構成する軸組3が立設される。軸組3は、基礎2上面に突設されたアンカーボルト7を、該軸組3の下面に接続することにより、基礎2に固設される。軸組3・3は数箇所でボルトにより接続されるため、十分な接続の強度を得ることができる。基礎2上において、このように接続された軸組3の上には前記梁4が配設される。軸組3の上面には上面に梁4を接続するための孔が穿設されており、該孔を利用して、ボルトなどにより軸組3が梁4に固設されるものである。軸組3はボルトなどにより基礎2および梁4に固設されるため、該ボルトを取り外すことにより、軸組3を基礎2および梁4より容易に取り外すことができる。そして、このような通常の軸組3に替えて、本発明に係わる耐力壁3bを固設することにより、建物全体の耐震性を大きく向上することができるのである。
【0015】
また、図3に示すように、柱勝ちラーメン構造で構成される三階建て住宅61に、耐力壁3bを配設する構成とすることも可能である。住宅61は、鋼製の通し柱63及び梁64・65、小屋梁66によって構成され、躯体が基礎2上に立設されている。梁64・65、小屋梁66は、通し柱63を横架している。梁64は二階の床面、梁65は三階の床面、小屋梁66は三階の天井面を形成するが、それぞれの面を構成する該梁相互間には、水平ブレースが配設されており、それぞれの面の剛性を高めると共に、強度としなやかさを有する躯体を構成するものである。加えて、前記耐力壁3bが外周をはじめ建物全体にバランス良く配置されることにより、建物全体の耐震性を大きく向上することができるのである。
【0016】
これより、本発明の住宅1・61に配設される耐力壁3bの構造に関し、図4乃至図11により説明する。
まず、X字状ブレースを使用した圧縮・引張り型耐力壁について説明する。
図4に示すように、左右一対の縦フレーム22a・22bの上端部間及び下端部間には、上下一対の横フレーム23a・23bが、その端部において連結されて枠体25を形成し、さらに、縦フレーム22a・22bの上下中間部の内側面間には、前記横フレーム23a・23bに平行に、中間フレーム24が、その端部において連結されている。
【0017】
該中間フレーム24の中央部にはスリット24aが設けられ、該スリット24aには制振部10が挟入され、該制振部10は方形等の低降伏点鋼10aにより構成されている。該低降伏点鋼10aの四隅には、ブレース32乃至35の一端が、ボルト等の固定具10bで取り外し可能に連結・固定されている。そして、前記枠体25内の各コーナー部には前記ブレース32乃至35の他端が連結され、枠体25の空間内にX字状ブレースを形成している。
【0018】
前記枠体25、中間フレーム24、及びブレース32乃至35は、いずれも一般構造用鋼や溶接構造用鋼などの一般鋼、例えばSM490などが適用される一方、前記低降伏点鋼10aには、降伏点又は耐力が前記一般鋼の1/3〜2/3程度と小さく、小さい応力、すなわち小さい歪みで降伏する材料が適用され、他の部材に優先して塑性変形が起こるようにしている。
【0019】
このように、ブレース32・33間、及びブレース34・35間を低降伏点鋼10aを介して連結した構成にすると、図5に示すように、水平力Pが作用した場合は、ブレース34・35内に発生する張力36a・36bと、ブレース32・33内に発生する圧縮力37a・37bとは、いずれも制振部10に作用し、該制振部10を構成し、降伏点又は耐力が部材のうちで最も低い低降伏点鋼10aが、最初に降伏して塑性変形を開始する。特に、低降伏点鋼10aをブレースの部材中央位置に配設することにより、張力・圧縮力が低降伏点鋼10aに集中的に作用するため、制振部10以外での塑性変形を抑制することができるのである。
【0020】
さらに、実際の地震力は、耐力壁3bを左右に振動させるため、低降伏点鋼10aには対角方向に張力と圧縮力が交互に作用しながら塑性変形が進行し、履歴減衰が発生する。すなわち、地震力による建物への振動エネルギーは、低降伏点鋼10aに集中的に作用し、該低降伏点鋼10aの塑性変形に伴う履歴減衰の履歴エネルギーとして吸収されるため、耐力壁3b全体の損傷を最小限にとどめることができ、さらに、建物全体の振動も大きく抑制させることができるのである。また、耐力壁3bを配置したために水平耐力が増加し、建物全体の剛性が顕著に増大した場合であっても、地震力による振動エネルギーは前記低降伏点鋼10aにその大部分が吸収されるため、地震に対する建物全体の応答性を小さく抑えることができ、耐震構造部以外の部材の損傷も軽微にとどめることができるのである。
【0021】
また、低降伏点鋼10aは、前述の如く、ブレース32乃至35の内側端にボルト等の固定具10bで取り外し可能に連結・固定されているため、地震後に損傷した制振部10の交換を極めて簡単かつ迅速に行うことができる。加えて、低降伏点鋼10aは、中間フレーム24のスリット24aに挟入されており、建物の内外方向への飛び出しが規制される構成となっているため、たとえ過大な圧縮力が作用して、低降伏点鋼10aに座屈が生じたとしても、安定した塑性変形が進行する。
【0022】
次に、X字状ブレースを使用した別形態の鉛直せん断型耐力壁について説明する。
図6に示すように、前記圧縮・引張り型耐力壁と同様に、枠体25が形成されており、左側の縦フレーム22a上下端からは、ブレース32・35が枠体25中央に向かって延設され、縦フレーム22a上下中央部からは、中間フレーム40が水平に枠体25中央に向かって延設され、該中間フレーム40と前記ブレース32・35の延設端は、例えば側面視台形状の連結部材47に連結・固定され、左側の支持部43を一体的に構成している。
【0023】
一方、同様にして、右側の縦フレーム22b上下端から枠体25中央に向かって延設されたブレース33・34と、縦フレーム22b上下中央部から水平に枠体25中央に向かって延設された中間フレーム41の各延設端は、例えば側面視台形状の連結部材48に連結・固定され、右側の支持部44を一体的に構成している。この左右の支持部43・44は側面視で略三角状を示し、その内側の頂点間に低降伏点鋼11aがボルト等の固定具11bにより、取り外し可能に連結・固定されている。
【0024】
このように、ブレース32・33間、及びブレース34・35間を低降伏点鋼11aを介して連結する構成に加え、枠体25の内側面に固設した剛性の高い前記支持部43・44によって、制振部11を左右から支持するように構成したため、地震時に水平力Pが作用した場合には、低降伏点鋼11a内に、図7に示すような上下方向のせん断力42a・42bが発生する。
【0025】
この場合、低降伏点鋼11a内に生じる応力は、せん断力として上下方向に限定されるため、前記圧縮・引張り型耐力壁のような、耐力壁の変形に伴って応力方向が大きく変化する場合に比べ、より均一な塑性変形が低降伏点鋼11a内では進行する。そのため、建物への振動エネルギーは、この鉛直せん断型耐力壁において、より効果的に吸収されることとなり、一層の制震性能の向上を図ることができるのである。
さらに、低降伏点鋼11a内に生じる応力は上下方向に限定されていることから、耐力壁の制震性能は、低降伏点鋼11aのせん断特性やサイズ、特に上下方向の長さを変更することにより簡単に変化させることができるため、建物全体の耐震特性に一層適した制震性能を耐力壁3bに付与することができる。
【0026】
次に、前記せん断力が、前述のような鉛直方向ではなく水平方向に発生するように構成した水平せん断型耐力壁について説明する。
図8に示すように、縦フレーム22a・22bの上端からは、ブレース32・34が枠体25中央に向かって垂設され、該ブレース32・34の下端部は、例えば側面視台形状の連結部材38に固定され、上側の支持部49が一体的に構成されている。同様にして、縦フレーム22a・22b下端からは、ブレース33・35が枠体25中央に向かって立設され、該ブレース33・35の上端部は例えば側面視台形状の連結部材39に固定され、下側の支持部50を一体的に構成している。
【0027】
該上下の支持部49・50は側面視で三角状を呈し、その内側の頂点間に、低降伏点鋼12aがボルト等の固定具11bにより、取り外し可能に連結・固定されている。さらに、縦フレーム22a・22bの上下中間部の内側面間には、横フレーム23a・23bに平行に、中間フレーム24が、その端部において連結され、該中間フレーム24の中央部にはスリット24aが設けられ、該スリット24aに前記制振部12が挟入されている。
【0028】
このように、ブレース32・33間、及びブレース34・35間を低降伏点鋼12aを介して連結する構成に加え、枠体25の内側面に固設した剛性の高い支持部49・50によって、制振部12を上下から支持するように構成したため、地震時に水平力Pが作用した場合には、低降伏点鋼12a内に、図9に示すように、左右方向にせん断力45a・45bが発生する。
【0029】
すなわち、低降伏点鋼12a内に生じる応力は、せん断力として左右方向に限定されるため、前記鉛直せん断型耐力壁と同様に、均一な塑性変形が低降伏点鋼12aでは進行し、建物への振動エネルギーが効果的に吸収され、良好な制震性能を発揮することができるのである。さらに、低降伏点鋼12a内に生じる応力は、左右方向に限定されていることから、耐力壁の制震性能を、低降伏点鋼12aのサイズやせん断特性を変更することにより簡単に変化させることができ、建物全体の耐震特性に合った制震性能を、簡単に耐力壁3bに付与することができる構成となっている。また、低降伏点鋼12aは、中間フレーム24のスリット24aに挟入されており、建物の内外方向への飛び出しが規制される構成となっているため、たとえ過大なせん断力が作用しても、安定した塑性変形が進行するようになっている。
【0030】
次に、ブレースの配置構成を、側面視でX字状から菱形に変更した菱形状ブレース使用の耐力壁について説明する。
図10に示すように、X字状ブレースの耐力壁と同様に、枠体25が形成され、縦フレーム22a・22bの上下中間部の内側面間には、中間フレーム24が、その端部において連結されている。
【0031】
該中間フレーム24の左右両端にはブレース51乃至54の一端が連結され、そのうちのブレース51・52の他端は、上側の横フレーム23aの左右中央部直下に配設された制振部13の連結部材13b下部に固定されている。該連結部材13bの上部は、低降伏点鋼13aの下部に取り外し可能に嵌合・固定され、該低降伏点鋼13aの上部は、前記横フレーム23aの左右中央部下面に固設された連結部材13cに嵌合・固定されている。
【0032】
同様にして、ブレース53・54の他端は、下側の横フレーム23bの左右中央部直上に配設された制振部14の連結部材14b上部に連結・固定され、該連結部材14bの下部は、低降伏点鋼14aの上部に取り外し可能に嵌合・固定され、該低降伏点鋼14aの下部は、横フレーム23bの左右中央部上面に固設された連結部材14cに嵌合・固定されている。
【0033】
このように、上側の横フレーム23aとブレース51・52との間に制振部13を介設すると共に、下側の横フレーム23bとブレース53・54との間に制振部14を介設した構成にすると、図11に示すように、水平力Pが作用した場合には、上側の低降伏点鋼13a内に左右方向にせん断力55a・55bが発生し、下側の低降伏点鋼14a内にも左右方向にせん断力56a・56bが発生する。従って、低降伏点鋼13a、14a内に生じる応力は、前記X字状ブレースの場合と同様、せん断力として左右方向に限定されるため、均一な塑性変形が進行するのである。
【0034】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、次のような効果を奏するものである。
請求項1においては、左右一対の縦フレーム(22a・22b)の上端部間及び下端部間には、上下一対の横フレーム(23a・23b)が、その端部において連結されて枠体(25)を形成し、更に、該縦フレーム(22a・22b)の上下中間部の内側面間には、前記横フレーム(23a・23b)に平行に、中間フレーム(24)が、その端部において連結され、該中間フレーム(24)の中央部にはスリット(24a)が設けられ、該スリット(24a)には制振部(10)が挟入され、該制振部(10)は方形等の低降伏点鋼(10a)により構成し、該低降伏点鋼(10a)は、降伏点又は耐力が前記一般鋼の1/3〜2/3程度で他の部材に優先して塑性変形が起こる鋼材とし、該低降伏点鋼(10a)の四隅には、ブレース(32・33・34・35)の一端が、ボルト等の固定具(10b)で容易に取り外し交換可能に連結・固定され、前記枠体(25)内の各コーナー部には前記ブレース(32・33・34・35)の他端が連結され、枠体(25)の空間内にX字状ブレースを形成したので、地震の振動エネルギーのかなりの部分を前記低降伏点鋼で吸収し、耐力壁を含めた三階建て住宅全体の損傷を最小限にとどめることができ、地震後の修復にかかる費用を大幅に低減することができる。
また、三階建て住宅に前記低降伏点鋼が容易に交換可能に構成された前記耐力壁を配設するので、地震後の三階建て住宅の修復作業を、迅速かつ低コストで行うことができるのである。
また、低降伏点鋼10aは、前述の如く、ブレース32乃至35の内側端にボルト等の固定具10bで取り外し可能に連結・固定されているため、地震後に損傷した制振部10の交換を極めて簡単かつ迅速に行うことができる。
加えて、低降伏点鋼10aは、中間フレーム24のスリット24aに挟入されており、建物の内外方向への飛び出しが規制される構成となっているため、たとえ過大な圧縮力が作用して、低降伏点鋼10aに座屈が生じたとしても、安定した塑性変形が進行する。
【0035】
請求項2においては、左右一対の縦フレーム(22a・22b)の上端部間及び下端部間には、上下一対の横フレーム(23a・23b)が、その端部において連結されて枠体(25)を形成し、更に、該縦フレーム(22a・22b)の上下中間部の内側面間には、前記横フレーム(23a・23b)と平行に、中間フレーム(24)が、その端部において連結され、該中間フレーム(24)の中央部にはスリット(24a)が設けられ、該スリット(24a)に前記制振部(12)を挟入し、該制振部(12)は方形等の低降伏点鋼(12a)により構成し、該低降伏点鋼(12a)は、降伏点又は耐力が前記一般鋼の1/3〜2/3程度で他の部材に優先して塑性変形が起こる鋼材とし、該縦フレーム(22a・22b)の上端からは、ブレース(32・34)が枠体(25)中央に向かって垂設され、該ブレース(32・34)の下端部は、側面視台形状の連結部材(38)に固 定され、上側の支持部(49)を一体的に構成し、同様に、縦フレーム(22a・22b)下端からは、ブレース(33・35)が枠体(25)中央に向かって立設され、該ブレース(33・35)の上端部は、側面視台形状の連結部材(39)に固定され、下側の支持部(50)を一体的に構成し、該上下の支持部(49・50)は側面視で三角状を呈し、その内側の頂点間に、制振部(12)をボルト等の固定具(11b)により、容易に取り外し交換可能に連結・固定したので、振動エネルギーを低降伏点鋼に集中的に吸収させることができ、耐力壁の制震性能を大幅に向上させることができて、三階建て住宅全体の制震効果も向上させることが出来る。
また、三階建て住宅に前記低降伏点鋼が容易に交換可能に構成された前記耐力壁を配設するので、地震後の三階建て住宅の修復作業を、迅速かつ低コストで行うことができるのである。
また、低降伏点鋼10aは、前述の如く、ブレース32乃至35の内側端にボルト等の固定具10bで取り外し可能に連結・固定されているため、地震後に損傷した制振部10の交換を極めて簡単かつ迅速に行うことができる。
加えて、低降伏点鋼10aは、中間フレーム24のスリット24aに挟入されており、建物の内外方向への飛び出しが規制される構成となっているため、たとえ過大な圧縮力が作用して、低降伏点鋼10aに座屈が生じたとしても、安定した塑性変形が進行する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 耐力壁を配設する梁勝ちラーメン構造の三階建て住宅の俯瞰図である。
【図2】 梁勝ちラーメン構造の三階建て住宅への軸組の取付け構成を示す図である。
【図3】 耐力壁を配設する柱勝ちラーメン構造の三階建て住宅の俯瞰図である。
【図4】 X字状ブレース使用の圧縮・引張り型耐力壁の側面図である。
【図5】 同じく応力状態を示す図である。
【図6】 X字状ブレース使用の鉛直せん断型耐力壁の側面図である。
【図7】 同じく応力状態を示す図である。
【図8】 X字状ブレース使用の水平せん断型耐力壁の側面図である。
【図9】 同じく応力状態を示す図である。
【図10】 菱形状ブレース使用の水平せん断型耐力壁の側面図である。
【図11】 同じく応力状態を示す図である。
【図12】 従来のX字状ブレースのみ使用の耐力壁の応力状態を示す図である。
【図13】 従来の菱形状ブレースのみ使用の耐力壁の応力状態を示す図である
【符号の説明】
1 住宅
10a・11a・12a・13a・14a 低降伏点鋼
22a・22b 縦フレーム
23a・23b 横フレーム
25 枠体
32・33・34・35・51・52・53・54 ブレース
61 住宅
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a three-story house having a bearing wall that improves the earthquake resistance of the house.
[0002]
[Prior art]
  Conventional high-rise buildings have a structure that avoids the influence of large seismic force due to the flexible structure, but this flexible structure has a feature that deformation is large while acting seismic force is small. Therefore, in high-rise buildings, the deformation caused by the earthquake is distributed to each floor to reduce the deformation on one floor, but in a three-story house that is a middle- and low-rise building, the deformation cannot be distributed. Deformation has a great influence on the structure of the enclosure.
  For example, if a strong earthquake causes a deformation of about 30 cm, a 30-story building needs only 1 cm of deformation per floor, and the deformation stays within the elastic range, but a 3-story building deforms by 10 cm per floor. , Could be destroyed.
  Therefore, in medium- and low-rise buildings, as a method of improving earthquake resistance, a special design that strengthens columns and beams rather than ordinary houses is used instead of such a flexible structure. Methods such as using a large diameter or increasing the number of braces are taken.
[0003]
  Of these, the brace method is designed to enhance the horizontal strength of the entire building by incorporating a brace into the shaft assembly to provide a load-bearing wall with improved horizontal strength, and placing the load-bearing wall at the required location in the wall direction. I have to.
  That is, as shown in FIGS. 12 and 13, in the load bearing wall 3b, a pair of left and right vertical frames 22a and 22b and a pair of upper and lower horizontal frames 23a and 22b connecting the upper ends or the lower ends of the vertical frames 22a and 22b. 23b and a frame 25 are formed. In a space surrounded by the frame 25, X-shaped braces 26 and 27 and rhombus-shaped braces 28 to 31 are provided on the site. It was intended to be mounted on the foundation or beam.
  In such a configuration, when a horizontal force P acts on the bearing wall 3b, tension is generated in the braces 26, 28, and 30, and compressive force is generated in the braces 27, 29, and 31. Is a resistance force, and the frame body 25 is prevented from being deformed as indicated by a dotted line in the figure.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  In the seismic design, regardless of the height of the building, until the earthquake with a seismic intensity scale of 4 or 5 (hereinafter referred to as “medium earthquake”), the elastic deformation of the entire building is guaranteed, and the seismic intensity scale is 5 or higher. In the case of 6 earthquakes (hereinafter referred to as “large earthquakes”), the plastic deformation zone is reached, and the earthquake energy is absorbed by the hysteresis attenuation associated with the plastic deformation to prevent the entire building from collapsing.
[0005]
  For this reason, even in the case of a three-story house whose horizontal proof stress is increased by the load-bearing wall 3b, the entire building is not destroyed during a large earthquake, but deformation that requires a large-scale repair remains, and all the load-bearing walls 3b are replaced. There is a problem that it is necessary and repair is possible, but it is very expensive.
[0006]
  In addition, when the load bearing wall 3b is arranged, the rigidity of the entire building increases as the horizontal load increases, so the response to the building's seismic force also becomes remarkable, and there is a small building element other than the earthquake resistant structure. There was a problem of being easily damaged.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
[0008]
  In claim 1,A pair of upper and lower horizontal frames (23a, 23b) are connected at the ends between the upper and lower ends of the pair of left and right vertical frames (22a, 22b) to form a frame (25). The intermediate frame (24) is connected between the inner side surfaces of the upper and lower intermediate portions of the vertical frames (22a, 22b) in parallel with the horizontal frames (23a, 23b) at the ends thereof. 24) is provided with a slit (24a) at the center thereof, and the damping part (10) is inserted into the slit (24a). The damping part (10) is a low-yield point steel (10a) such as a square. The low yield point steel (10a) is a steel material whose yield point or proof stress is about 1/3 to 2/3 of the general steel and undergoes plastic deformation in preference to other members. There are braces (32, 33, 34, 5) One end of 5) is connected and fixed so as to be easily removable and replaceable with a fixture (10b) such as a bolt, and the brace (32, 33, 34, 35) is attached to each corner portion in the frame (25). The other end of the frame was connected to form an X-shaped brace in the space of the frame (25).Is.
[0009]
  In claim 2,A pair of upper and lower horizontal frames (23a, 23b) are connected at the ends between the upper and lower ends of the pair of left and right vertical frames (22a, 22b) to form a frame (25). Between the inner side surfaces of the upper and lower intermediate portions of the vertical frames (22a and 22b), an intermediate frame (24) is disposed at the end portion in parallel with the horizontal frames (23a and 23b). And a slit (24a) is provided at the center of the intermediate frame (24). The damping part (12) is inserted into the slit (24a), and the damping part (12) is rectangular. The low yield point steel (12a) has a yield point or yield strength of about 1/3 to 2/3 of the general steel, and is plastically deformed in preference to other members. From the upper end of the vertical frame (22a, 22b), the brace (32, 34) is suspended toward the center of the frame (25), and the lower end of the brace (32, 34) is It is fixed to the connecting member (38) having a trapezoidal shape in side view, and integrally constitutes the upper support portion (49). Similarly, the braces (33, 35) are framed from the lower ends of the vertical frames (22a, 22b). The upper end of the brace (33, 35) is erected toward the center of the body (25) , Fixed to the connecting member (39) having a trapezoidal shape in side view, and integrally forming the lower support portion (50), and the upper and lower support portions (49, 50) have a triangular shape in side view, The damping part (12) is connected and fixed between the inner vertices with a fixing tool (11b) such as a bolt so that it can be easily removed and replaced.Is.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
  FIG. 1 is an overhead view of a house in which a bearing wall is arranged, FIG. 2 is a diagram showing a mounting structure of a shaft assembly, and FIG. 3 is an overhead view of a three-story house with a pillar-winning ramen structure in which a bearing wall is arranged, 4 is a side view of a compression / tensile type bearing wall using an X-shaped brace, FIG. 5 is a diagram showing the same stress state, FIG. 6 is a side view of a vertical shearing type bearing wall using an X-shaped brace, and FIG. FIG. 8 is a side view of a horizontal shear type load bearing wall using X-shaped braces, FIG. 9 is a diagram showing the same stress state, and FIG. 10 is a side view of horizontal shear type load bearing walls using rhombus braces. FIG. 11 is a diagram showing the stress state, FIG. 12 is a diagram showing the stress state of the load bearing wall using only the conventional X-shaped brace, and FIG. 13 is the stress state of the load bearing wall using only the conventional rhombus brace. FIG.
[0011]
  The housing structure of a house in which the bearing walls of the present invention are disposed will be described.
  As shown in FIG. 1, the housing of the house 1 according to the present invention is composed of a steel frame 3, columns 8, beams 4 and 5, and shed beams 6, and the housing is erected on the foundation 2. Is. The house 1 is composed of a beam-winning ramen structure or a beam-winning brace structure, the beams 4, 5 and 6 are through beams, and the columns 8 are columns divided by floors. For this reason, in houses with a beam-winning ramen structure or a beam-winning brace structure, the location of the pillar 8 and the frame assembly 3 can be determined within a range that maintains the strength and rigidity of the frame structure. Different internal structures with a high degree of freedom can be realized. The shaft 3 is erected on the foundation 2, and the lower part of the shaft 3 is fixed on the upper surface of the foundation 2. The adjacent shafts 3 and 3 are connected by a pillar 8 or the like. The shaft groups 3, 3, 3... Arranged on the foundation 2 include load bearing walls 3 b. A brace is incorporated in the load-bearing wall 3b, and the load-bearing wall 3b is arranged in a well-balanced manner in the entire building including the outer periphery. A beam 4 is disposed on the shafts 3, 3... Standing on the foundation 2. The beam 4 is fastened to the upper surface of the shaft assembly 3 with a bolt or the like. The beams 4, 4... Are provided with a horizontal brace so that even when a sudden force is applied to the housing, the entire housing is strongly and supple.
[0012]
  Further, a shaft 3 constituting the second floor portion is disposed on the beam 4. The shaft set 3 erected on the beam 4 is also fixed to the beam 4 on the lower surface, and the adjacent shaft sets 3 and 3 are connected to each other via a column 8. The beam 5 is disposed on the shafts 3, 3... Disposed on the beam 4. The beam 5 is fixed to the upper surface of the shaft assembly 3 by fastening a bolt or the like. A horizontal brace is disposed on the beams 5, 5, 5... To increase the rigidity between the beams 5, 5, and to form a frame having strength and flexibility.
[0013]
  Similarly, a shaft 3 constituting the third floor portion is disposed on the beam 5, and the cabin beam 6 is disposed on the shafts 3, 3. The roof beam 6 is fixed by fastening a bolt or the like to the upper surface of the shaft assembly 3. A horizontal brace is disposed on the shed beams 6, 6, 6... To increase the rigidity between the shed beams 6 and 6 and to form a frame having strength and flexibility. And a bundle, a diagonal, or a truss frame etc. can be arrange | positioned on the shed beam 6, and a roof can be comprised. FIG. 1 shows a three-story house with a roof. However, the frame structure in which the bearing wall according to the present invention is arranged is not limited to the above, and the frame and beam having the bearing wall as a basic member. It can be used for a housing structure composed of
[0014]
  As shown in FIG. 2, a shaft set 3 constituting the first floor portion is erected on the foundation 2. The shaft set 3 is fixed to the foundation 2 by connecting anchor bolts 7 protruding from the upper surface of the foundation 2 to the lower surface of the shaft set 3. Since the shafts 3 and 3 are connected by bolts at several places, sufficient connection strength can be obtained. On the foundation 2, the beam 4 is arranged on the shaft 3 connected in this way. A hole for connecting the beam 4 to the upper surface is formed on the upper surface of the shaft assembly 3, and the shaft assembly 3 is fixed to the beam 4 with a bolt or the like using the hole. Since the shaft assembly 3 is fixed to the foundation 2 and the beam 4 with bolts or the like, the shaft assembly 3 can be easily removed from the foundation 2 and the beam 4 by removing the bolt. Then, by replacing the ordinary shaft assembly 3 with the bearing wall 3b according to the present invention, the earthquake resistance of the entire building can be greatly improved.
[0015]
  Moreover, as shown in FIG. 3, it is also possible to set it as the structure which arrange | positions the load-bearing wall 3b in the three-story house 61 comprised with a pillar winning ramen structure. The house 61 is constituted by a steel through column 63, beams 64 and 65, and a shed beam 66, and a frame is erected on the foundation 2. The beams 64 and 65 and the shed beam 66 lie across the through pillar 63. The beam 64 forms a floor surface on the second floor, the beam 65 forms a floor surface on the third floor, and the roof beam 66 forms a ceiling surface on the third floor, and horizontal braces are arranged between the beams constituting each surface. In addition to increasing the rigidity of each surface, the housing has a strength and flexibility. In addition, since the load-bearing wall 3b is arranged in a well-balanced manner in the entire building including the outer periphery, the earthquake resistance of the entire building can be greatly improved.
[0016]
  The structure of the load bearing wall 3b disposed in the houses 1 and 61 according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  First, a compression / tensile type bearing wall using an X-shaped brace will be described.
As shown in FIG. 4, a pair of upper and lower horizontal frames 23a and 23b are connected at the ends between the upper and lower ends of the pair of left and right vertical frames 22a and 22b to form a frame 25. Further, an intermediate frame 24 is connected between the inner side surfaces of the upper and lower intermediate portions of the vertical frames 22a and 22b in parallel to the horizontal frames 23a and 23b at the ends thereof.
[0017]
  A slit 24a is provided at the central portion of the intermediate frame 24, and the vibration damping portion 10 is inserted into the slit 24a. The vibration damping portion 10 is made of a low yield point steel 10a such as a square. At the four corners of the low yield point steel 10a, one ends of braces 32 to 35 are detachably connected and fixed by a fixture 10b such as a bolt. The other ends of the braces 32 to 35 are connected to each corner portion in the frame 25 to form an X-shaped brace in the space of the frame 25.
[0018]
  The frame 25, the intermediate frame 24, and the braces 32 to 35 are all made of general steel such as general structural steel or welded structural steel, such as SM490, while the low yield point steel 10a includes: The yield point or yield strength is as small as about 1/3 to 2/3 that of the general steel, and a material that yields with a small stress, that is, a small strain, is applied, and plastic deformation occurs in preference to other members.
[0019]
  Thus, when it is set as the structure which connected between braces 32 * 33 and braces 34 * 35 via the low yield point steel 10a, as shown in FIG. Both the tensions 36a and 36b generated in the 35 and the compressive forces 37a and 37b generated in the braces 32 and 33 act on the vibration control unit 10 to constitute the vibration control unit 10, and yield point or proof stress. The lowest yield point steel 10a among the members yields first and starts plastic deformation. In particular, by arranging the low yield point steel 10a at the center position of the brace member, the tension / compression force acts on the low yield point steel 10a in a concentrated manner, so that plastic deformation other than the vibration damping portion 10 is suppressed. It can be done.
[0020]
  Furthermore, since the actual seismic force vibrates the load bearing wall 3b from side to side, the low yield point steel 10a undergoes plastic deformation while acting alternately with tension and compression in the diagonal direction, and hysteresis damping occurs. . That is, the vibration energy to the building due to the seismic force acts intensively on the low yield point steel 10a and is absorbed as the hysteresis energy of the hysteresis attenuation accompanying the plastic deformation of the low yield point steel 10a. Damage to the building can be minimized, and vibration of the entire building can be greatly suppressed. Further, even when the horizontal proof stress is increased because the load bearing wall 3b is arranged and the rigidity of the entire building is remarkably increased, most of the vibration energy due to the seismic force is absorbed by the low yield point steel 10a. Therefore, the responsiveness of the entire building to the earthquake can be kept small, and damage to members other than the seismic structure can be minimized.
[0021]
  Further, as described above, the low yield point steel 10a is removably connected and fixed to the inner ends of the braces 32 to 35 with a fixing tool 10b such as a bolt, so that the damaged damping part 10 can be replaced after the earthquake. It can be done very simply and quickly. In addition, the low yield point steel 10a is sandwiched in the slit 24a of the intermediate frame 24 and is configured to be restricted from projecting in and out of the building. Even if buckling occurs in the low yield point steel 10a, stable plastic deformation proceeds.
[0022]
  Next, another type of vertical shear type bearing wall using an X-shaped brace will be described.
  As shown in FIG. 6, a frame 25 is formed in the same manner as the compression / tensile type bearing wall, and braces 32 and 35 extend toward the center of the frame 25 from the upper and lower ends of the left vertical frame 22a. The intermediate frame 40 extends horizontally from the vertical center of the vertical frame 22a toward the center of the frame body 25, and the extended ends of the intermediate frame 40 and the braces 32 and 35 have, for example, a trapezoidal shape in side view. Are connected and fixed to the connecting member 47 to integrally form the left support portion 43.
[0023]
  On the other hand, in the same manner, braces 33 and 34 extending from the upper and lower ends of the right vertical frame 22b toward the center of the frame 25, and horizontally extending from the vertical center of the vertical frame 22b toward the center of the frame 25. Each extended end of the intermediate frame 41 is connected and fixed to a connecting member 48 having a trapezoidal shape when viewed from the side, for example, and integrally constitutes the right support 44. The left and right support portions 43 and 44 have a substantially triangular shape in a side view, and a low yield point steel 11a is removably connected and fixed between the apexes on the inside by a fixing tool 11b such as a bolt.
[0024]
  Thus, in addition to the structure which connects between braces 32 * 33 and between braces 34 * 35 via low yield point steel 11a, the above-mentioned support part 43 * 44 with high rigidity fixed to the inner side of frame 25 is provided. Therefore, when the horizontal force P is applied during an earthquake, the vertical shearing forces 42a and 42b as shown in FIG. 7 are formed in the low yield point steel 11a. Will occur.
[0025]
  In this case, since the stress generated in the low yield point steel 11a is limited in the vertical direction as a shearing force, the stress direction changes greatly with deformation of the load bearing wall such as the compression / tensile type load bearing wall. Compared to the above, more uniform plastic deformation proceeds in the low yield point steel 11a. Therefore, the vibration energy to the building is absorbed more effectively in the vertical shear type bearing wall, and the vibration control performance can be further improved.
  Furthermore, since the stress generated in the low yield point steel 11a is limited in the vertical direction, the damping performance of the bearing wall changes the shear characteristics and size of the low yield point steel 11a, particularly the length in the vertical direction. Therefore, it is possible to impart seismic control performance more suitable for the seismic characteristics of the entire building to the bearing wall 3b.
[0026]
  Next, a horizontal shear type load bearing wall configured so that the shear force is generated in the horizontal direction instead of the vertical direction as described above will be described.
  As shown in FIG. 8, braces 32 and 34 are suspended from the upper ends of the vertical frames 22 a and 22 b toward the center of the frame 25, and the lower ends of the braces 32 and 34 are connected in a trapezoidal shape, for example, in a side view. The upper support 49 is fixed to the member 38 and formed integrally. Similarly, braces 33 and 35 are erected from the lower ends of the vertical frames 22a and 22b toward the center of the frame body 25, and the upper ends of the braces 33 and 35 are fixed to a connecting member 39 having a trapezoidal shape in a side view, for example. The lower support portion 50 is integrally formed.
[0027]
  The upper and lower support portions 49 and 50 have a triangular shape in a side view, and a low yield point steel 12a is detachably connected and fixed between the apexes on the inner side by a fixing tool 11b such as a bolt. Further, an intermediate frame 24 is connected between the inner side surfaces of the upper and lower intermediate portions of the vertical frames 22a and 22b in parallel with the horizontal frames 23a and 23b at the ends thereof, and a slit 24a is formed at the center of the intermediate frame 24. And the damping part 12 is inserted into the slit 24a.
[0028]
  In this way, in addition to the configuration in which the braces 32 and 33 and the braces 34 and 35 are connected via the low yield point steel 12a, the rigid support portions 49 and 50 fixed to the inner surface of the frame 25 are used. Since the vibration damping portion 12 is configured to be supported from above and below, when a horizontal force P is applied during an earthquake, shear forces 45a and 45b are formed in the low yield point steel 12a in the left-right direction as shown in FIG. Will occur.
[0029]
  That is, since the stress generated in the low yield point steel 12a is limited in the left-right direction as the shearing force, uniform plastic deformation proceeds in the low yield point steel 12a, as in the case of the vertical shear type load bearing wall, to the building. The vibration energy is effectively absorbed, and good seismic control performance can be exhibited. Furthermore, since the stress generated in the low yield point steel 12a is limited in the left-right direction, the damping performance of the bearing wall can be easily changed by changing the size and shear characteristics of the low yield point steel 12a. The seismic performance that matches the seismic characteristics of the entire building can be easily imparted to the bearing wall 3b. Further, the low yield point steel 12a is sandwiched in the slit 24a of the intermediate frame 24 and is configured to be restricted from projecting in and out of the building, so even if an excessive shear force is applied. Stable plastic deformation proceeds.
[0030]
  Next, a description will be given of a load-bearing wall using rhombus-shaped braces in which the arrangement configuration of the braces is changed from an X shape to a rhombus in a side view.
  As shown in FIG. 10, a frame 25 is formed in the same manner as the load-bearing wall of the X-shaped brace, and an intermediate frame 24 is provided between the inner surfaces of the upper and lower intermediate portions of the vertical frames 22a and 22b at the end thereof. It is connected.
[0031]
  One ends of braces 51 to 54 are connected to the left and right ends of the intermediate frame 24, and the other ends of the braces 51 and 52 are connected to the vibration control portion 13 disposed immediately below the left and right center portion of the upper horizontal frame 23a. It is fixed to the lower part of the connecting member 13b. The upper part of the connecting member 13b is detachably fitted and fixed to the lower part of the low yield point steel 13a, and the upper part of the low yield point steel 13a is fixedly connected to the lower surface of the left and right central part of the horizontal frame 23a. It is fitted and fixed to the member 13c.
[0032]
  Similarly, the other ends of the braces 53 and 54 are connected and fixed to the upper portion of the connecting member 14b of the vibration damping portion 14 disposed immediately above the left and right center portion of the lower horizontal frame 23b, and the lower portion of the connecting member 14b. Is detachably fitted and fixed to the upper part of the low yield point steel 14a, and the lower part of the low yield point steel 14a is fitted and fixed to a connecting member 14c fixed to the upper surface of the left and right central part of the horizontal frame 23b. Has been.
[0033]
  As described above, the vibration control unit 13 is provided between the upper horizontal frame 23a and the braces 51 and 52, and the vibration control unit 14 is provided between the lower horizontal frame 23b and the braces 53 and 54. When the horizontal force P is applied, as shown in FIG. 11, shear forces 55a and 55b are generated in the left and right direction in the upper low yield point steel 13a, and the lower low yield point steel is formed. Also in 14a, shear forces 56a and 56b are generated in the left-right direction. Therefore, since the stress generated in the low yield point steels 13a and 14a is limited in the left and right direction as the shearing force as in the case of the X-shaped brace, uniform plastic deformation proceeds.
[0034]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
  In claim 1,A pair of upper and lower horizontal frames (23a, 23b) are connected at the ends between the upper and lower ends of the pair of left and right vertical frames (22a, 22b) to form a frame (25). The intermediate frame (24) is connected between the inner side surfaces of the upper and lower intermediate portions of the vertical frames (22a, 22b) in parallel with the horizontal frames (23a, 23b) at the ends thereof. 24) is provided with a slit (24a) at the center thereof, and the damping part (10) is inserted into the slit (24a). The damping part (10) is a low-yield point steel (10a) such as a square. The low yield point steel (10a) is a steel material whose yield point or proof stress is about 1/3 to 2/3 of the general steel and undergoes plastic deformation in preference to other members. There are braces (32, 33, 34, 5) One end of 5) is connected and fixed so as to be easily removable and replaceable with a fixture (10b) such as a bolt, and the brace (32, 33, 34, 35) is attached to each corner portion in the frame (25). The other end of the frame was connected to form an X-shaped brace in the space of the frame (25).Therefore, a significant portion of the vibration energy of the earthquake can be absorbed by the low yield point steel, and the damage to the entire three-story house including the bearing wall can be minimized, greatly increasing the cost of repair after the earthquake. Can be reduced.
  Further, since the load-bearing wall configured so that the low yield point steel can be easily replaced is arranged in a three-story house, it is possible to quickly and inexpensively repair a three-story house after an earthquake. It can be done.
  Further, as described above, the low yield point steel 10a is removably connected and fixed to the inner ends of the braces 32 to 35 with a fixing tool 10b such as a bolt, so that the damaged damping part 10 can be replaced after the earthquake. It can be done very simply and quickly.
  In addition, the low yield point steel 10a is sandwiched in the slit 24a of the intermediate frame 24 and is configured to be restricted from projecting in and out of the building. Even if buckling occurs in the low yield point steel 10a, stable plastic deformation proceeds.
[0035]
  In claim 2,A pair of upper and lower horizontal frames (23a, 23b) are connected at the ends between the upper and lower ends of the pair of left and right vertical frames (22a, 22b) to form a frame (25). The intermediate frame (24) is connected between the inner side surfaces of the vertical intermediate portions of the vertical frames (22a, 22b) in parallel with the horizontal frames (23a, 23b) at the ends thereof. 24) is provided with a slit (24a) at the center thereof, and the damping part (12) is inserted into the slit (24a), and the damping part (12) is a low-yield point steel (12a) such as a square. The low-yield point steel (12a) is a steel material whose yield point or proof stress is about 1/3 to 2/3 of the general steel and undergoes plastic deformation in preference to other members, and the vertical frame From the upper end of (22a, 22b), braces (32.3 ) It is provided vertically toward the frame (25) center, the lower end of the brace (32, 34) is solid to the coupling member in a side view trapezoidal shape (38) The upper support portion (49) is integrally formed, and similarly, the braces (33, 35) are erected from the lower ends of the vertical frames (22a, 22b) toward the center of the frame (25). The upper ends of the braces (33, 35) are fixed to a connecting member (39) having a trapezoidal shape in a side view, and integrally form a lower support portion (50). The upper and lower support portions (49, 35) 50) has a triangular shape in a side view, and the vibration damping part (12) is connected and fixed in an easily removable and replaceable manner with a fixing tool (11b) such as a bolt between the apexes on the inside.Therefore, vibration energy can be absorbed intensively in the low yield point steel, the damping performance of the bearing wall can be greatly improved, and the damping effect of the entire three-story house can be improved. .
  Further, since the load-bearing wall configured so that the low yield point steel can be easily replaced is arranged in a three-story house, it is possible to quickly and inexpensively repair a three-story house after an earthquake. It can be done.
  Further, as described above, the low yield point steel 10a is removably connected and fixed to the inner ends of the braces 32 to 35 with a fixing tool 10b such as a bolt, so that the damaged damping part 10 can be replaced after the earthquake. It can be done very simply and quickly.
  In addition, the low yield point steel 10a is sandwiched in the slit 24a of the intermediate frame 24 and is configured to be restricted from projecting in and out of the building. Even if buckling occurs in the low yield point steel 10a, stable plastic deformation proceeds.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overhead view of a three-story house with a beam-winning ramen structure in which a bearing wall is disposed.
FIG. 2 is a diagram showing a mounting configuration of a shaft set to a three-story house with a beam-winning ramen structure.
FIG. 3 is an overhead view of a three-story house with a pillar-winning ramen structure in which a bearing wall is disposed.
FIG. 4 is a side view of a compression / tensile type bearing wall using an X-shaped brace.
FIG. 5 is a diagram similarly showing a stress state.
FIG. 6 is a side view of a vertical shear type load bearing wall using X-shaped braces.
FIG. 7 is a view similarly showing a stress state.
FIG. 8 is a side view of a horizontal shear-type bearing wall using an X-shaped brace.
FIG. 9 is a diagram similarly showing a stress state.
FIG. 10 is a side view of a horizontal shear type bearing wall using rhombus braces.
FIG. 11 is a view similarly showing a stress state.
FIG. 12 is a diagram showing a stress state of a load bearing wall using only a conventional X-shaped brace.
FIG. 13 is a diagram showing a stress state of a load bearing wall using only a conventional rhombus brace.
[Explanation of symbols]
  1 Housing
  10a ・ 11a ・ 12a ・ 13a ・ 14a Low yield point steel
  22a / 22b Vertical frame
  23a / 23b Horizontal frame
  25 frame
  32 ・ 33 ・ 34 ・ 35 ・ 51 ・ 52 ・ 53 ・ 54 Brace
  61 houses

Claims (2)

  1. 左右一対の縦フレーム(22a・22b)の上端部間及び下端部間には、上下一対の横フレーム(23a・23b)が、その端部において連結されて枠体(25)を形成し、更に、該縦フレーム(22a・22b)の上下中間部の内側面間には、前記横フレーム(23a・23b)に平行に、中間フレーム(24)が、その端部において連結され、該中間フレーム(24)の中央部にはスリット(24a)が設けられ、該スリット(24a)には制振部(10)が挟入され、該制振部(10)は方形等の低降伏点鋼(10a)により構成し、該低降伏点鋼(10a)は、降伏点又は耐力が前記一般鋼の1/3〜2/3程度で他の部材に優先して塑性変形が起こる鋼材とし、該低降伏点鋼(10a)の四隅には、ブレース(32・33・34・35)の一端が、ボルト等の固定具(10b)で容易に取り外し交換可能に連結・固定され、前記枠体(25)内の各コーナー部には、前記ブレース(32・33・34・35)の他端が連結され、枠体(25)の空間内にX字状ブレースを形成したことを特徴とする三階建て住宅における耐力壁のブレース構造。A pair of upper and lower horizontal frames (23a, 23b) are connected at the ends between the upper and lower ends of the pair of left and right vertical frames (22a, 22b) to form a frame (25). The intermediate frame (24) is connected between the inner side surfaces of the upper and lower intermediate portions of the vertical frames (22a, 22b) in parallel with the horizontal frames (23a, 23b) at the ends thereof. 24) is provided with a slit (24a) at the center thereof, and the damping part (10) is inserted into the slit (24a). The damping part (10) is a low-yield point steel (10a) such as a square. The low yield point steel (10a) is a steel material whose yield point or proof stress is about 1/3 to 2/3 of the general steel and undergoes plastic deformation in preference to other members. There are braces (32, 33, 34, 5) One end of 5) is connected and fixed so as to be easily removable and replaceable by a fixing tool (10b) such as a bolt, and the brace (32, 33, 34, 35) is provided at each corner in the frame (25). ) In the space of the frame (25) to form an X-shaped brace.
  2. 左右一対の縦フレーム(22a・22b)の上端部間及び下端部間には、上下一対の横フレーム(23a・23b)が、その端部において連結されて枠体(25)を形成し、更に、該縦フレーム(22a・22b)の上下中間部の内側面間には、前記横フレーム(23a・23b)と平行に、中間フレーム(24)が、その端部において連結され、該中間フレーム(24)の中央部にはスリット(24a)が設けられ、該スリット(24a)に前記制振部(12)を挟入し、該制振部(12)は方形等の低降伏点鋼(12a)により構成し、該低降伏点鋼(12a)は、降伏点又は耐力が前記一般鋼の1/3〜2/3程度で他の部材に優先して塑性変形が起こる鋼材とし、該縦フレーム(22a・22b)の上端からは、ブレース(32・34)が枠体(25)中央に向かって垂設され、該ブレース(32・34)の下端部は、側面視台形状の連結部材(38)に固定され、上側の支持部(49)を一体的に構成し、同様に、縦フレーム(22a・22b)下端からは、ブレース(33・35)が枠体(25)中央に向かって立設され、該ブレース(33・35)の上端部は、側面視台形状の連結部材(39)に固定され、下側の支持部(50)を一体的に構成し、該上下の支持部(49・50)は側面視で三角状を呈し、その内側の頂点間に、制振部(12)をボルト等の固定具(11b)により、容易に取り外し交換可能に連結・固定したことを特徴とする三階建て住宅における耐力壁のブレース構造。A pair of upper and lower horizontal frames (23a, 23b) are connected at the ends between the upper and lower ends of the pair of left and right vertical frames (22a, 22b) to form a frame (25). The intermediate frame (24) is connected between the inner side surfaces of the vertical intermediate portions of the vertical frames (22a, 22b) in parallel with the horizontal frames (23a, 23b) at the ends thereof. 24) is provided with a slit (24a) at the center thereof, and the damping part (12) is inserted into the slit (24a), and the damping part (12) is a low-yield point steel (12a) such as a square. The low-yield point steel (12a) is a steel material whose yield point or proof stress is about 1/3 to 2/3 of the general steel and undergoes plastic deformation in preference to other members, and the vertical frame From the upper end of (22a, 22b), braces (32.3 ) Is suspended toward the center of the frame body (25), and the lower ends of the braces (32, 34) are fixed to a connecting member (38) having a trapezoidal shape when viewed from the side, and the upper support portion (49) is integrated. Similarly, from the lower end of the vertical frame (22a, 22b), the brace (33, 35) is erected toward the center of the frame (25), and the upper end of the brace (33, 35) is , Fixed to the connecting member (39) having a trapezoidal shape in side view, and integrally forming the lower support portion (50), and the upper and lower support portions (49, 50) have a triangular shape in side view, A bracing structure for a load-bearing wall in a three-story house, characterized in that the damping part (12) is connected and fixed between the inner vertices with a fixing tool (11b) such as a bolt so that it can be easily removed and replaced.
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