JP3909559B2

JP3909559B2 - 住宅の耐震構造

Info

Publication number: JP3909559B2
Application number: JP2001159112A
Authority: JP
Inventors: 洋明渋谷; 利文大木; 卓哉中林
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002348990A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として２階建ての木造住宅における耐震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、耐力壁式構造の２階建て住宅では、２階部分と１階部分に同じ構造の耐力要素を用いていることが多い。この種の耐力要素(１)としては、例えば図７に示すように、方形枠状のフレーム(２)にブレース材(３)(３)を架設した構造のものがある。そして、１階部分においては土台と２階床梁との間、２階部分においては２階床梁と小屋梁との間に跨って耐力要素を夫々配置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような構造の耐力要素(１)(１)…を２階部分と１階部分に配置すると、図８に示すように２階部分と１階部分の壁線を揃えた総２階の場合と、図９に示すように２階部分の壁を１階部分の壁よりもセットバックした場合とでは、力のかかり方が違ってきて、地震の揺れに対する２階床梁(５)や小屋梁(６)の挙動が異なってくる。すなわち、総２階の場合には、２階部分及び１階部分にある耐力要素(１)(１)…によって２階床梁(５)及び小屋梁(６)の撓みが生じ難いが、セットバックした場合には、２階部分の耐力要素(１)(１)…の下側は大きな室となって、２階床梁(５)の撓みが生じ易くなり、これに伴って小屋梁(６)も撓み易くなる。従って、総２階の場合とセットバックした場合とでは、夫々別々に構造計算しなければならず、設計が煩雑になっていた。
【０００４】
そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、総２階の場合とセットバックした場合とで構造計算を同じにして、設計を容易にすることができる住宅の耐震構造の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明の耐震構造は、一対の縦方向部材と、両縦方向部材のうち一方の第１の縦方向部材の上端部から他方の第２の縦方向部材の中間部に向けて配置された第１のブレース材と、同じく第２の縦方向部材の中間部から第１の縦方向部材の下端部に向けて配置された第２のブレース材とを備える耐力要素を壁内に設けた住宅において、２階部分の耐力要素おいては、第１、第２の縦方向部材が上下の横架材に跨って配置されているが、１階部分の耐力要素においては、第２の縦方向部材の中間部より上方部分を欠如してあることを特徴とする。
【０００６】
具体的には、２階部分の耐力要素の両縦方向部材のほぼ直下に、１階部分の耐力要素の両縦方向部材が位置するようにして、これら耐力要素を設けてある。また、２階部分の耐力要素を、２階部分の壁の両端部に配置するとともに、１階部分の耐力要素を、その第２の縦方向部材が第１の縦方向部材よりも壁中央寄りに位置するようにして、１階部分の壁の両端部に配置してある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係る２階建て木造住宅の耐震構造では、図１及び図２に示すように、２階部分の壁内と１階部分の壁内とで、夫々構造の異なる耐力要素(10)(11)を設けるようにしている。
【０００８】
２階部分の耐力要素(10)は、図３に示すように、例えば溝形鋼からなる方形枠状のフレーム(12)と、このフレーム(12)に架設された一対のブレース材(13)(14)とからなる。フレーム(12)は、左右一対の縦方向部材(15)(16)と、これら両縦方向部材(15)(16)の上下端部間を連結する上下一対の横方向部材(17)(18)を備えている。そして、このフレーム(12)における一方の第１縦方向部材(15)の上端部と上側の第１横方向部材(17)との間、及び第１縦方向部材(15)の下端部と下側の第２横方向部材(18)との間に跨って、第１固定材(20)(20)が夫々取り付けられ、他方の第２縦方向部材(16)の中間部には、第２固定材(21)が取り付けられている。これら固定材(20)(20)(21)は、ブレース材(13)(14)を固定するために用いられる。なお、図中、(22)は、第１縦方向部材(15)の中間部と第２固定材(21)との間に跨って取り付けた補強用の中桟である。
【０００９】
一方の第１ブレース材(13)は、第１縦方向部材(15)の上端部すなわち上側の第１固定材(20)から第２縦方向部材(16)の中間部すなわち第２固定材(21)に向けて斜め方向に配置され、他方の第２ブレース材(14)は、同じく第２固定材(21)から第１縦方向部材(15)の下端部すなわち下側の第１固定材(20)に向けて斜め方向に配置され、これによって、フレーム(12)内にはブレース材(13)(14)がく字型に配置されている。
【００１０】
このように構成された耐力要素(10)(10)は、図１及び図２に示すように、その両縦方向部材(15)(16)…が上下の横架材すなわち小屋梁(50)と２階床梁(51)とに跨るようにして、２階部分の壁の両端部に配置される。これにより、上下の梁(50)(51)と一対の耐力要素(10)(10)によって、２階部分には上下の梁(50)(51)の曲げ剛性を利用するロ字型のラーメンフレームが構成されている。
【００１１】
なお、この耐力要素(10)の配置に際しては、第１縦方向部材(15)を、小屋梁(50)と２階床梁(51)とに跨る図示しない構造柱に固定している。また、このように構造柱に固定することなく、第１縦方向部材(15)自体を構造柱としても良い。
【００１２】
一方、１階部分の耐力要素(11)は、図４に示すように、例えば溝形鋼からなるフレーム(40)と、このフレーム(40)に架設された一対のブレース材(13)(14)とからなる。フレーム(40)は、一対の縦方向部材(41)(42)と、これら両縦方向部材(41)(42)の下端部間を連結する横方向部材(43)を備えており、２階部分の耐力要素(10)のフレーム(12)と比べて、第２縦方向部材の中間部より上方及び第１横方向部材の大半が欠如した構造となっている。
そして、このフレーム(40)における一方の第１縦方向部材(41)の上端部、及び第１縦方向部材(41)の下端部と横方向部材(43)との間に跨って、第１固定材(45)(45)が夫々取り付けられ、他方の第２縦方向部材(42)の上端部には、第２固定材(46)が取り付けられている。これら固定材(45)(45)(46)は、ブレース材(13)(14)を固定するために用いられる。なお、図中、(48)は、第１縦方向部材(41)の中間部と第２固定材(46)との間に跨って取り付けた補強用の中桟である。
【００１３】
ブレース材(13)(14)については、２階部分の耐力要素(10)と同様に、第１ブレース材(13)が、第１縦方向部材(41)の上端部すなわち上側の第１固定材(45)から第２縦方向部材(42)の上端部すなわち第２固定材(46)に向けて斜め方向に配置され、第２ブレース材(14)が、同じく第２固定材(46)から第１縦方向部材(41)の下端部すなわち下側の第１固定材(45)に向けて斜め方向に配置され、これによって、フレーム(40)内にはブレース材(13)(14)がく字型に配置されている。
【００１４】
このように構成された耐力要素(11)(11)は、図１及び図２に示すように、その第２縦方向部材(42)(42)を第１縦方向部材(41)(41)よりも壁中央側に位置させた状態で、第１縦方向部材(41)(41)のみが上下の横架材すなわち２階床梁(51)と基礎(52)上の土台(53)に跨るようにして、１階部分の壁の両端部に配置される。この配置状態において、１階部分の耐力要素(11)(11)の両縦方向部材(41)(42)…が、２階部分の耐力要素(10)(10)の両縦方向部材(15)(16)…のほぼ直下に位置している。これにより、１階部分には、基礎(52)からの片持ち梁形式の耐力壁が構成される。
【００１５】
なお、この耐力要素(11)の配置に際しては、図５に示すように、第１縦方向部材(41)を、２階床梁(51)と土台(53)とに跨る構造柱(60)に固定している。また、このように構造柱に固定することなく、第１縦方向部材(41)自体を構造柱としても良い。
【００１６】
しかし、この状態のままでは、耐力壁(11)、特に第２固定材(46)の部分が面外に逃げる面外座屈を起こし易い。従って、２階床梁(51)と土台(53)とに跨って開口フレーム(61)を設けて、この開口フレーム(61)に第２縦方向部材(42)を固定することで、面外座屈を防止している。開口フレーム(61)は、その下端部が、土台(53)に固定したＬ型金具(62)に取り付けられ、上端部が、２階床梁(51)に固定した長孔付きＬ型金具(63)に、２階床梁(51)に対して隙間をあけて、かつ、上下方向にスライド可能に取り付けられていて、２階床梁(51)の上下の動きを拘束しないようになっている。
【００１７】
上記のように、この耐震構造においては、２階部分にラーメンフレームを用い、１階部分に耐力壁を用いるといったように、ラーメンフレームと耐力壁の併用方式としている。
【００１８】
このような耐震構造を採用することで、図１に示すように２階部分と１階部分の壁線を揃えた総２階の場合と、図２に示すように２階部分の壁を１階部分の壁よりもセットバックした場合とで、力のかかり方が同じになって、地震の揺れに対する２階床梁(51)や小屋梁(50)がほぼ同じように挙動する。
【００１９】
すなわち、総２階の場合には、１階部分の耐力要素(11)(11)において第２縦方向部材(42)(42)の中間部から上方が欠如されているので、またセットバックした場合には、２階部分の耐力要素(10)(10)…の下側は大きな室となるので、いずれの場合においても、２階床梁(51)の中間部は支持されていない状態となっている。従って、総２階の場合とセットバックした場合とで、図６に示すように力がかかり方が同じになって、２階床梁(51)及び小屋梁(50)が地震の揺れに対して同じように挙動することになる。これにより、総２階の場合とセットバックした場合とで、構造計算を同じにして設計を容易にすることができる。
【００２０】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明の耐震構造を採用することで、２階部分と１階部分の壁線を揃えた総２階の場合と、２階部分の壁を１階部分の壁よりもセットバックした場合とで、力のかかり方を同じにして、地震等の揺れに対する２階床梁や小屋梁等をほぼ同じように挙動させることが可能となる。従って、総２階の場合とセットバックした場合とで、構造計算を同じにして設計を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】総２階の場合の耐震構造を示す概略図である。
【図２】２階部分をセットバックした場合の耐震構造を示す概略図である。
【図３】２階部分の耐力要素を示す図である。
【図４】１階部分の耐力要素を示す図である。
【図５】１階部分の耐力要素の配置状態を示す図である。
【図６】地震等の揺れに対する力のかかり方を示す図である。
【図７】従来の耐力要素の一例を示す図である。
【図８】従来の総２階の場合の耐震構造を示す概略図である。
【図９】従来の２階部分をセットバックした場合の耐震構造を示す概略図である。
【符号の説明】
(10) ２階部分の耐力要素
(11) １階部分の耐力要素
(13) 第１のブレース材
(14) 第２のブレース材
(15)(41) 第１縦方向部材
(16)(42) 第２縦方向部材
(50) 小屋梁(横架材)
(51) ２階床梁(横架材)
(53) 土台(横架材)

Claims

一対の縦方向部材と、両縦方向部材のうち一方の第１の縦方向部材の上端部から他方の第２の縦方向部材の中間部に向けて配置された第１のブレース材と、同じく第２の縦方向部材の中間部から第１の縦方向部材の下端部に向けて配置された第２のブレース材とを備える耐力要素を壁内に設けた住宅において、２階部分の耐力要素おいては、第１、第２の縦方向部材が上下の横架材に跨って配置されているが、１階部分の耐力要素においては、第２の縦方向部材の中間部より上方部分を欠如してあることを特徴とする住宅の耐震構造。
２階部分の耐力要素の両縦方向部材のほぼ直下に、１階部分の耐力要素の両縦方向部材が位置するようにして、これら耐力要素を設けてある請求項１記載の住宅の耐震構造。
２階部分の耐力要素を、２階部分の壁の両端部に配置するとともに、１階部分の耐力要素を、その第２の縦方向部材が第１の縦方向部材よりも壁中央寄りに位置するようにして、１階部分の壁の両端部に配置してある請求項１又は２記載の住宅の耐震構造。