JP4971697B2

JP4971697B2 - 耐力壁フレーム

Info

Publication number: JP4971697B2
Application number: JP2006162714A
Authority: JP
Inventors: 義幸空岡
Original assignee: Panahome Corp
Current assignee: Panasonic Homes Co Ltd
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2026-06-12
Also published as: JP2007332570A

Description

本発明は、建築物の耐力壁として用いられる耐力壁フレームに関するものである。

従来から耐力壁フレーム全体の変形能力（ねばり）を向上させることができる耐力壁フレームとして特許文献１が知られている。

この特許文献１に示された耐力壁フレームは、矩形枠の縦枠間に斜材を横Ｖ字状に架設し、横Ｖ字状に配置した上下両斜材の縦枠と接続する部分のうち、上の斜材の下端部と下の斜材の上端部とを接続する部分において、縦枠の中立軸と上斜材の中立軸との交点と、縦枠の中立軸と下斜材の中立軸との交点とが上下に離れるように双方の斜材の端部間に間隔を設ける構造とし、地震などの際に耐力壁フレームに過大な荷重が加わった場合、縦枠の上記２つの交点間の部分が曲げ応力により塑性変形をして耐力壁フレーム全体の変形能力（ねばり力）を向上させ、地震のエネルギーを吸収しやすい靭性のある構造としてある。そして、上記特許文献１においては、地震時に縦枠の上記２つの交点間の部分においてより確実に塑性変形を行うことができるように、縦枠の上下方向の中間部分の上記２つの交点間の部位を他の部位よりも肉厚を薄くしてある。

上記のような従来例の耐力壁フレームは上下の梁間又は梁と土台間に配設され、上記のように地震時等の際に縦枠の上記２つの交点間の部分において塑性変形をすることで、水平力が繰り返し作用した場合におけるねばり力を向上させて耐力壁フレームの破壊を防止しつつ地震エネルギーを吸収するようにしているのであるが、この従来の耐力壁フレームは縦枠の中間部分で地震時に塑性変形がしやすいような構造とする必要があるため、耐力壁フレームで垂直荷重を支持することはできず、このため、上下の梁間又は梁と土台間に配設するに当たっては、垂直荷重を支持しなくてもよい位置である柱のすぐ横にしか配置できないという配置位置の制約があり、耐力壁フレームを柱間の中間位置において上下の梁間又は梁と土台間に配設することができなかった。
特開２００３−１１３６５３号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、地震等による水平力が作用した際に引っ張り、圧縮の両方に抵抗することができ且つ制振効果に優れ、しかも垂直荷重の支持もでき、柱間における配置位置の位置的制約がなく制振効果を発揮できる耐力壁フレームを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る耐力壁フレームは、矩形枠１内に斜材２を架設して構成した耐力壁フレーム３であって、矩形枠１が上下の梁５間又は梁５と土台６間に配設されて建物の垂直荷重を支持するための構造材により構成してあり、上記斜材２が、両端部を矩形枠１に架設して取付ける帯鋼よりなるブレース本体７と、このブレース本体７を鋼管１０にスライド自在に挿通して両端部を鋼管１０から突出させると共にブレース本体７の両面と鋼管１０の内面との間に木製のスペーサ１１を介在してなるアンボンドブレース９により構成し、鋼管１０によりスペーサ１１を介してブレース本体７の軸方向変形を許容しつつ面外方向の変形を拘束して成ることを特徴とするものである。

このように、矩形枠１の縦枠４が上下の梁５間又は梁５と土台６間に配設されて垂直荷重を支持するための構造材により構成してあるので、両縦枠４により梁５からの荷重を支持することができ、また、斜材２がアンボンドブレース９であるため、地震等の水平力が作用した際に拘束部材８によりブレース本体７の座屈が防止されて引っ張り、圧縮の両方に抵抗でき、且つ、引っ張り、圧縮の際の軸方向変形を許容しつつ面外方向の変形を拘束するので、変形を拘束する際の履歴吸収エネルギーにより優れた制振効果が得られるものである。このように本発明の耐力壁フレームは、上下の梁５間又は梁５と土台６間に配設して垂直荷重の支持ができると共に地震の際の制振効果が優れたものとなる。したがって、本発明の耐力壁フレームは、上下の梁５間又は梁５と土台６間に配設するに当たって柱１５間の配置位置に制約がなくて設計の自由度が得られる制振効果の優れた耐力壁フレーム３とすることができる。また、本発明は、鋼管１０内にブレース本体７をスライド自在に挿通すると共にブレース本体７の両側面と鋼管１０の内面との間に木製のスペーサ１１を介在させるという簡単な構成で、制振効果に優れたアンボンドブレース９を構成することができる。

また、矩形枠１内に垂直に対する傾斜方向が反対方向となる２以上のアンボンドブレース９を架設することが好ましい。

このような構成とすることで、地震により水平力が作用した際、一方のアンボンドブレース９が引っ張り力に抵抗している時は、他方のアンボンドブレース９が圧縮力に抵抗することになり、逆に一方のアンボンドブレース９が圧縮力に抵抗している時は、他方のアンボンドブレース９が引っ張り力に抵抗することになり、両アンボンドプレース９がこれを交互に繰り返しながら地震の際の水平力に抵抗すると共に、上記両アンボンドブレース９が軸方向変形を許容しつつ面外方向の変形を拘束する際の履歴吸収エネルギーにより優れた制振効果を発揮することができる。

本発明は、地震等による水平力が作用した際に引っ張り、圧縮の両方に抵抗することができ、且つ、引っ張り、圧縮の際の軸方向変形を許容しつつ面外方向の変形を拘束する際の履歴吸収エネルギーにより優れた制振効果が得られ、しかも垂直荷重の支持もでき、これにより柱間における配置位置の位置的制約がなく柱間の任意の位置に配設して建物の垂直荷重を支持すると共に制振効果を発揮できる耐力壁フレームを提供できる。また、鋼管内にブレース本体をスライド自在に挿通すると共にブレース本体の両側面と鋼管の内面との間に木製のスペーサを介在させるという簡単な構成で、制振効果に優れたアンボンドブレースを構成することができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

本発明の耐力壁フレーム３は上下の梁５間又は梁５と土台６間に配設されるものであって、矩形枠１に斜材２を架設して構成してある。

矩形枠１は左右の縦枠４の上下端部間に上横枠１６、下横枠１７を架設して構成してあり、この矩形枠１を構成する縦枠４や上横枠１６、下横枠１７は強度の強い角鋼管やＨ鋼などにより構成してあり、特に、縦枠４は耐力壁フレーム３を上下の梁５間又は梁５と土台６間に配設して取付けた状態で建物の垂直荷重を支持することができる構造材となっている。

矩形枠１内には垂直に対する傾斜方向が反対方向となる２以上の斜材２が架設してある。図１に示す実施形態では矩形枠１の縦枠４間に２個の斜材２（上斜材２ａ、下斜材２ｂ）を横Ｖ字状に架設してある例を示している。

本発明に用いる斜材２はアンボンドブレース９により構成してある。アンボンドブレース９はブレース本体７と、ブレース本体７の軸方向変位を許容しつつ面外方向の変形を拘束するための拘束部材８とで構成してある。

図２には本発明に用いるアンボンドブレース９の一例が示してある。図２においてブレース本体７は帯鋼により構成してあり、拘束部材８は鋼管１０と木製のスペーサ１１とで構成してある。ブレース本体７は鋼管１０よりも長いものが使用され両端部が接続部７ａとなっている。このブレース本体７を鋼管１０にスライド自在に挿通して両端部を鋼管１０から突出させると共にブレース本体７の両面と鋼管１０の内面との間に木製のスペーサ１１を介在してアンボンドブレース９を構成してある。ここで、木製のスペーサ１１と鋼管１０とは任意の固着手段により固着してあってもよい。スペーサ１１とブレース本体７とは非固着の関係となっている。

上記のような構成のアンボンドブレース９は、ブレース本体７の両端部の接続部７ａを矩形枠１に溶接等により固着することで矩形枠１に架設するものである。図１に示す実施形態では矩形枠１に溶接により固着した接続部プレート１９に接続部７ａを溶接により固着してある。

このように縦枠４を建物の垂直荷重を支持するための構造材により構成した矩形枠１にアンボンドブレース９により構成した斜材２を架設することで本発明の耐力壁フレーム３を構成してある。

上記耐力壁フレーム３は、柱１５と梁５とを用いて形成したラーメン構造の架構体における耐力壁パネルとして用いられるもので、矩形枠１が上下の梁５間又は梁５と土台６間に配設され、耐力壁フレーム３の下端部を梁５又は土台６に連結するとともに上端部を梁５に連結するものである。

ここで、上記、耐力壁フレーム３は地震等により水平力が作用した場合、斜材２がアンボンドブレース９であるため、拘束部材８によりブレース本体７の座屈が防止されて引っ張り、圧縮の両方に抵抗できることになり、更に、拘束部材８はブレース本体７の引っ張り、圧縮の際の軸方向変形を許容しつつ面外方向の変形を拘束するので、変形を拘束する際の履歴吸収エネルギーにより優れた制振効果が得られることになる。

ここで、図１示すように矩形枠１内に垂直に対する傾斜方向が反対方向となる２以上のアンボンドブレース９を架設することで、地震により水平振動が作用した際、一方のアンボンドブレース９が引っ張り力に抵抗している時は、他方のアンボンドブレース９が圧縮力に抵抗することになり、逆に一方のアンボンドブレース９が圧縮力に抵抗している時は、他方のアンボンドブレース９が引っ張り力に抵抗することになり、両アンボンドプレース９がこれを交互に繰り返しながら地震の振動に抵抗すると共に、上斜材２ａ、下斜材２ｂを構成する両アンボンドブレース９がそれぞれ軸方向変形を許容しつつ面外方向の変形を拘束する際における履歴吸収エネルギーにより優れた制振効果を発揮できることになる。

しかも、本発明の耐力壁フレーム３は上記のように制振効果がすぐれているだけでなく、前述のように矩形枠１の縦枠４が建物の垂直荷重を支持する構造材により構成してあるので、図３に示すように柱１５間の中間部分において上下の梁５間又は梁５と土台６間に配設して梁５の中間部分を耐力壁フレーム３の矩形枠１により支持し、梁５の中間部分からかかる垂直荷重を矩形枠１により支持できる。もちろん、垂直荷重を支持しなくてもよい位置、つまり、図４に示すように柱１５に隣接した位置に制振効果にすぐれた耐力壁フレーム３を配設することもできる。このように本発明においては柱１５間における制振効果がすぐれた耐力壁フレーム３の配置位置の制約がなく、設計上の自由度が増すことになる。

本発明の耐力壁フレームの一実施形態の斜視図である。同上に用いるアンボンドブレースの一例を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は平面図であり、（ｄ）は断面図である。同上の耐力壁フレームの施工例を示す正面図である。同上の耐力壁フレームの他の施工例を示す正面図である。

１矩形枠
２斜材
３耐力壁フレーム
４縦枠
５梁
６土台
７ブレース本体
８拘束部材
９アンボンドブレース
１０鋼管
１１スペーサ

Claims

矩形枠内に斜材を架設して構成した耐力壁フレームであって、矩形枠が上下の梁間又は梁と土台間に配設されて建物の垂直荷重を支持するための構造材により構成してあり、上記斜材が、両端部を矩形枠に架設して取付ける帯鋼よりなるブレース本体と、このブレース本体を鋼管にスライド自在に挿通して両端部を鋼管から突出させると共にブレース本体の両面と鋼管の内面との間に木製のスペーサを介在してなるアンボンドブレースにより構成し、鋼管によりスペーサを介してブレース本体の軸方向変形を許容しつつ面外方向の変形を拘束して成ることを特徴とする耐力壁フレーム。
矩形枠内に垂直に対する傾斜方向が反対方向となる２以上のアンボンドブレースを架設して成ることを特徴とする請求項１記載の耐力壁フレーム。