JP4987758B2 - パネル、建築物および薄板軽量形鋼造建築物 - Google Patents

Description

本発明は、パネル、建築物および薄板軽量形鋼造建築物に関し、詳しくは、枠材および折板から構成された壁パネルや床パネル、屋根パネルなどのパネル、このパネルを耐力壁として備えた建築物、および薄板軽量形鋼造建築物に関する。

従来、薄板軽量形鋼造用の耐力壁として、枠材の片面または両面に面材としての折板を接合した壁パネルが用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１、２に記載された耐力壁では、折板が枠材に溶接されたり、補強部材を介して枠材に固定されたりなど、折板と枠材とが剛に接合されるとともに、枠材自体も剛なフレームとされて梁などの建物躯体に固定されている。このような耐力壁では、地震等の水平力が建物に作用した際に、折板がせん断力を負担することで建物の水平耐力を確保するように構成されており、折板のせん断耐力に基づいて建物の保有水平耐力が決定されるようになっている。
また、特許文献３には、縦枠に折板をねじ止めし、折板を縦枠の補強材と兼用することで枠材の変形を抑えながら水平力を確保するよう構成された壁パネルが提案されている。

実開平２−４９４４９号公報 特開平９−２２８５２０号公報 特開２００７−３０３２６９号公報

しかしながら、前記特許文献１、２に記載の従来の耐力壁では、折板のせん断耐力に基づいて建物が設計されているため、折板と枠材との接合部分や耐力壁と建物躯体との接合部分が剛接合とされ、これらの接合強度が折板のせん断耐力以上となるように設定されている。このため、接合構造が大掛かりになり、製造や現場施工の手間やコストが増大してしまうという問題がある。また、特許文献３に記載の壁パネルでは、最大耐力発揮後の耐力低下が大きく、あまり変形性能が期待できないため、過剰な耐力壁の枚数（壁長）が必要になってしまい、建築計画上の制限が増大してしまうという問題もある。

本発明の目的は、製造および施工の手間が軽減できかつ低コストが図れるとともに、変形性能を向上させることができるパネル、建築物および薄板軽量形鋼造建築物を提供することにある。

請求項１に記載のパネルは、互いに対向する少なくとも一対の枠材と、これら一対の枠材に渡って固定される薄板鋼板からなる面材とを少なくとも備え、この面材が前記一対の枠材間に渡る方向に延びる山部と谷部とを有した折板から構成され、この折板谷部と前記枠材とがねじで固定されるとともに、構面内せん断力が作用した際にねじ周りの前記折板が前記一対の枠材方向に伸びる長孔となるよう支圧変形して抵抗することを特徴とする。
請求項２に記載のパネルは、請求項１に記載のパネルにおいて、前記折板と枠材の接合耐力で決定されるパネルのせん断耐力は、前記折板のせん断降伏耐力、前記折板の全体座屈により決定されるせん断降伏耐力、および前記折板の局部座屈により決定されるせん断降伏耐力のいずれのせん断降伏耐力よりも小さく設定されていることを特徴とする。
請求項３に記載のパネルは、請求項１または請求項２に記載のパネルにおいて、前記折板と枠材との接合耐力は、前記ねじの抜け出し耐力と、前記折板のねじ回りの支圧耐力と、前記枠材のねじ回りの支圧耐力と、前記ねじの軸部のせん断耐力とのうち、前記折板のねじ回りの支圧耐力で決定されることを特徴とする。
請求項４に記載のパネルは、請求項１から請求項３のいずれかに記載のパネルにおいて、前記折板と前記枠材とが当該折板側にねじ頭を配して貫通するねじで固定されたことを特徴とする。
請求項５に記載のパネルは、請求項１から請求項４のいずれかに記載のパネルにおいて、前記枠材が四辺に配され、前記面材が四辺にねじで固定されていることを特徴とする。
請求項６に記載のパネルは、請求項１から請求項５のいずれかに記載のパネルにおいて、前記面材が縦枠材間に渡る方向に延びる山部と谷部とを有した折板から構成されていることを特徴とする。
請求項７に記載のパネルは、請求項１から請求項６のいずれかに記載のパネルにおいて、ねじ周りの折板の支圧変形に伴い拡大したねじ孔からねじ頭が抜け出さないよう、前記ねじの頭部径と当該ねじの軸部径との差を前記折板の板厚の７倍以上としたことを特徴とする。
請求項８に記載のパネルは、請求項１から請求項７のいずれかに記載のパネルにおいて、ねじ周りの折板の支圧変形に伴い拡大したねじ孔が縦枠方向に伸びる長孔となるよう、前記ねじの軸部径を前記折板の板厚の１３倍以下としたことを特徴とする。
請求項９に記載の建築物は、請求項１から請求項８のいずれかに記載のパネルを耐力壁として備えたことを特徴とする。
請求項１０に記載の薄板軽量形鋼造建築物は、請求項１から請求項８のいずれかに記載のパネルを耐力壁として備え、当該パネルを構成する枠材が薄板軽量形鋼からなることを特徴とする。

以上のような本発明のパネル、建築物および薄板軽量形鋼造建築物によれば、製造および施工の手間が軽減できかつ低コストが図れるとともに、変形性能を向上させることができ、建築物の耐震性能を高めつつ合理的な設計を実現することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る壁パネル１を示す正面図、側面図および断面図である。図２は、壁パネル１を示す斜視図である。
壁パネル１は、枠組壁工法建築物に耐力壁として用いられるもので、例えば、基礎上に設置されて下端部がアンカーボルトと連結され、上端部が建物の梁と連結されたり、あるいは上下の端部が上下の梁に連結されたりして設置される。壁パネル１は、薄板軽量形鋼（リップ溝形鋼）からなる枠材２と、この枠材２を四周枠組みした一方の面に接合される薄板鋼板からなる面材としての折板３とで構成されている。ここで、枠組壁工法建築物としては、例えば、２階建て〜４階建て程度の比較的小規模な建物が好適であり、壁パネル１の他に、柱、梁、床パネル、屋根、外装材、内装材等を有して構成されている。

壁パネル１の枠材２は、ウェブ４と、このウェブ４の両端部に連続する一対のフランジ５とを有し、断面略コ字形（Ｃ字形）に形成されている。そして、枠材２のうち、両側端縁に設けられる縦の枠材２は、２つの溝形鋼がウェブ４同士で接合されて形成されている。また、折板３は、縦の枠材２間に渡る方向に延びて交互に設けられる山部６と谷部７とを有して形成され、谷部７がねじ８で枠材２に接合されている。ねじ８は、タッピングビスなどであり、枠材２と反対側から折板３の谷部７を貫通したねじ８が枠材２に螺合することで、枠材２と折板３とが接合されるようになっている。

壁パネル１のねじ８の頭部径Ｄと軸部径ｄ₁ と折板３の板厚ｔ_e1について以下の式（１）で設定されている。
（Ｄ−ｄ₁）＞α₁・ｔ_e1 …（１）
ここで、α₁は７．０以上であることが望ましい。このような構成によれば、折板３のねじ回りが支圧変形し、繰り返し荷重によりねじ孔３Ａが大きくなっていっても、ねじ頭部が折板３に引っ掛かることで折板３からねじ８が脱落することが防止でき、変形性能を確保することができる
また、壁パネル１のねじ８の軸部径ｄ₁ と折板３の板厚ｔ_e1について以下の式（２）で設定されている。
ｄ₁＜α₂・ｔ_e1 …（２）
ここで、α₂は１３以上であることが望ましい。このような構成によれば、図３に示すよう、ねじ軸部の支圧により折板３にはねじ孔３Ａを起点とする長孔が形成され、ねじ周りに皺がよる支圧変形に比べてより高い変形性能を確保できる。

上記の変形（破壊モード）を実現するには、他の破壊モードを起こさない条件を設定することが必要となる。これはねじ接合部において設定する必要があり、また壁パネル１全体でも設定する必要がある。

まず壁パネル１における枠材２と折板３とのねじ接合部を設定する。
ここでは、例えば参考文献１（社団法人日本鉄鋼連盟著、「薄板軽量形鋼造建築物設計の手引き」、技報堂出版、２００２年６月発行）によるねじ接合部の許容せん断耐力（Ｒ_as）の算定式を利用し、次の式（３）のように設定する。

Ｒ_as＝Ｒ_as2＜min（α₃・Ｒ_as1，α₄・Ｒ_as3，α₅・Ｒ_as4） …（３）

この式（３）において、Ｒ_as1は、図4（Ａ）に示すねじ８の抜け出し耐力（ｋＮ）であり、以下の式（４）で算出され、Ｒ_as2は、図4（Ｂ）に示す折板３のねじ回り支圧耐力（ｋＮ）であり、式（５）で算出され、Ｒ_as3は、図4（Ｃ）に示す枠材２のねじ回り支圧耐力（ｋＮ）であり、式（６）で算出され、Ｒ_as4は、図4（Ｄ）に示すねじ８の軸部せん断耐力（ｋＮ）であり、式（７）で算出される。各式（４）〜（７）において、ｔ_e1は、折板３の設計用板厚（mm）、ｔ_e2は、枠材２の設計用板厚（mm）、Ｆ₁は、折板３のＦ値（Ｎ／mm²）、Ｆ₂は、枠材２のＦ値（Ｎ／mm²）、ｄ₁は、ねじ８の軸部径（mm）、Ａ_d1は、ねじ８の軸部断面積（mm²）、Ｄは、ねじ８の頭部径（mm）である。

Ｒ_as1＝2.2η^1/2×（ｔ_e2／ｄ₁）^3/2×Ａ_d1×Ｆ₂ …（４）
ここで、ηは、影響係数であり、次式で算出される。
η＝3.1−5.6（ｔ_e1／ｔ_e2）＋3.5（ｔ_e1／ｔ_e2）²

Ｒ_as2＝0.43｛0.6＋12（ｔ_e2／ｄ₁）｝×（ｔ_e1／ｄ₁）×Ａ_d1×Ｆ₁ …（５）

Ｒ_as3＝0.43｛1.5＋6.7（ｔ_e1／ｄ₁）｝×（ｔ_e2／ｄ₁）×Ａ_d1×Ｆ₂ …（６）

Ｒ_as4＝ｆ_s×Ａ_d1≒120×Ａ_d1 …（７）

以上のように枠材２と折板３との接合部分のせん断耐力（Ｒ_as）が設定されていることで、接合部分における破断モードは、折板３のねじ回り支圧耐力（Ｒ_as2）により決定され、壁パネル１にせん断力が作用した際には、図３に示すように、ねじ８で貫通された部分の折板３が支圧変形し、ねじ８の抜け出し（ねじ８の抜け出し耐力Ｒ_as1）や、枠材２のねじ回り支圧変形（枠材２のねじ回り支圧耐力Ｒ_as3）、ねじ８の軸部破断（ねじ８の軸部せん断耐力Ｒ_as4）等は発生しないようになっている。なお、式（３）の根拠となった式は最初に発現する破壊モードで耐力を定める式であったが、本発明においては初めから折板３のねじ周り支圧モードが発現しなくともよく、他のモードが発現した後で発現してもよいため、α₃〜α₅は１．０である必要はなく、０．５〜２．０が望ましい。

次に、壁パネル１の条件を設定する。壁パネル１全体におけるせん断耐力Ｑ_uは、次の式（８）を満足するように設定する。式（８）において、Ｑ_bは式（９）に示す前記接合部分の許容せん断耐力（Ｒ_as）に基づくせん断耐力（ｋＮ）であり、Ｑ_yは式（１０）に示す折板３のせん断降伏耐力（ｋＮ）であり、Ｑ_Gは式（１１）に示す折板３の全体座屈強度（τ^e _cr,G）に基づくせん断降伏耐力（ｋＮ）であり、Ｑ_Lは式（１２）に示す折板３の谷部７の局部座屈強度（τ^e _cr,L）に基づくせん断降伏耐力（ｋＮ）である。なお、式（１１）と式（１２）については、例えば参考文献２（波形鋼ウェブ合成構造研究会著、「波形鋼板ウェブPC橋 計画マニュアル」、1998年12月発行）にある式を利用している。

Ｑ_u＝Ｑ_b＜min（α₆・Ｑ_y，α₇・Ｑ_G，α₈・Ｑ_L） …（８）

Ｑ_b＝α₉・Ｒ_as・ｈ／ｐ …（９）

この式（９）において、Rasはねじ接合部の長期許容せん断耐力で、最大耐力はその約３倍であり、またねじが全て均等に荷重を負担することは困難なので、α₉は３．０〜２．０とする。なお、ｈは壁パネルの幅（ｍｍ）、ｐはねじピッチ（ｍｍ）である。

Ｑ_y＝Ｆ₁／√3・ｈ・ｔ …（１０）

この式（１０）において、ｈは壁パネルの幅（ｍｍ）、ｔは折板３の厚さ（ｍｍ）であある。

Ｑ_G＝τ^e _cr,G・ｈ・ｔ＝36β｛（ＥＩ_y）^1/4×（ＥＩ_x）^3/4｝／ｈ …（１１）
Ｉ_x＝ｔ³（δ²＋1）／（6η） …（１１ａ）
Ｉ_y＝ｔ³／｛12（1−μ²）｝ …（１１ｂ）

この式（１１）において、βは、材端の固定度を示す係数（β＝1.9）であり、Ｅは、折板３のヤング係数（Ｅ＝200（ｋＮ／mm²））であり、Ｉ_xは、折板３のウェブ橋軸方向中立軸に関する単位長さ当たりの断面２次モーメントであり、式（１１ａ）で算出される。この式（１１ａ）において、ｔは、折板３の厚さ（mm）であり、δは、山高板厚比であり、ｄを山高とした場合に、δ＝ｄ／ｔとなり、ηは、長さ減少率である。また、式（１１）において、Ｉ_yは、折板３のウェブ高さ方向中立軸に関する単位長さ当たりの断面２次モーメントであり、式（１１ｂ）で算出される。この式（１１ｂ）において、μは、折板３のポアソン比（μ＝0.3）である。

このような式（１１）で決定される折板３の全体座屈強度としては、図５(Ａ)に示すように、複数の山部６および谷部７を跨いで座屈が折板３全体に発生するような破壊モードを示すものである。そして、全体座屈強度を決定する大きな要因が山高（ｄ）であり、この山高（ｄ）を所定値以上に設定することで、全体座屈強度が確保できる。

Ｑ_L＝τ^e _cr,L・ｈ・ｔ＝ｋ（π²Ｅ）／｛12（1−μ²）｝・γ²・ｈ・ｔ …（１２）

この式（１２）において、ｋは、せん断座屈係数（ｋ＝4.00＋5.34／α²）である。ここで、αは、縦横比（α＝ａ／ｈ）であり、ａは、折板３の谷幅（mm）、ｈは、壁パネルの幅（mm）である。また、式（10）において、πは、円周率であり、γは、折板３の幅厚比（γ＝ｔ／ｈ）である。このような式（１２）で決定される折板３の谷部７の局部座屈強度としては、図５(Ｂ)に示すように、個々の谷部７で座屈が発生するような破壊モードを示すものであり、局部座屈強度を決定する大きな要因が谷部７の幅厚比（γ）であり、すなわち谷部７の谷幅を所定値以下に設定することで、局部座屈強度が確保できる。

なお、式（８）についてはねじ接合部破壊モードが、他のモードが発現した後で発現してもよいため、α₆〜α₈は１．０である必要はなく、０．５〜２．０が望ましい。

このような構成によれば、折板３のねじ回りの支圧耐力で決定されるせん断耐力が、折板３のせん断降伏耐力よりも小さく設定されているので、折板３がせん断降伏するよりも前に折板３のねじ回りが支圧変形し、その負担荷重を保持することとなり、壁パネル１のせん断降伏が防止できる。従って、脆性的なせん断降伏を防止するとともに、折板３のねじ回りの支圧変形によって靭性が確保でき、壁パネル１のエネルギー吸収性能を高めることができる。すなわち、折板３の全体座屈や局部座屈などの座屈が発生すると、せん断応力が保持できずに、急激に耐力が低下して変形が増大するような脆性破壊に至ってしまうため、このような座屈を防止することで、壁パネル１の変形性能を向上させることができる。この際、折板３の全体座屈により決定されるせん断降伏耐力としては、折板３の山高寸法の影響が大きく、山高寸法を所定値以上に大きく設定することで、折板３のねじ回りの支圧耐力で決定されるせん断耐力を上回ることができる。また、折板３の局部座屈により決定されるせん断降伏耐力としては、折板３の谷幅寸法の影響が大きく、谷幅寸法を所定値以下に抑えて設定することで、折板３のねじ回りの支圧耐力で決定されるせん断耐力を上回ることができる。

また、以上の壁パネル１によれば、折板３と枠材２とのねじ８による接合部における接合耐力が、折板３のねじ回りの支圧耐力により決定され、外力が作用した際に折板３のねじ回りが支圧変形するように構成されているので、折板３の全体座屈、局部座屈、枠材２の変形などにより急激に耐力低下することなく、負担荷重を保持することができる。従って、比較的大きな変形角（例えば、層間変形角で１／３０程度）まで壁パネル１の耐力が低下せずに荷重を保持する、つまり変形性能を高めることができるので、構造特性係数を小さく設定することが可能になり、これにより耐力壁の枚数（壁長）を少なくして経済的かつ建築計画上の自由度を高めることができる。そして、ねじ止めによって枠材２と折板３とを接合することで、接合構造が簡単になり、製造および施工の手間やコストを低減させることができる。

以下、本発明の実施例として、壁パネル１に対して実施した載荷試験（実施例１〜３）について説明する。
載荷試験は、図６に示す装置を用いて実施した。壁パネル１は、その下部に接合したホールダウン金物１１を介して加力治具１２に接合し、壁パネル１の上部は、加力治具１３に取り付けた載荷梁１４に接合した。そして、載荷梁１４に取り付けた加力ジャッキ１５の押し引きにより載荷した。測定項目としては、加力ジャッキ１５による荷重Ｑと、壁パネル１の回転角Ｒとした。回転角Ｒは、変位計１６，１７で測定した変位の差を変位計１６，１７間の間隔で除したものとした。載荷した試験体としての壁パネル１は、図７に示すように、枠材２の一方の面に折板３をねじ８で接合したものであって、高さ寸法が２７３０mm、幅寸法が９１０mmの壁パネル１である。折板３は板厚が０．６mm、断面形状は図８に示すよう、山高が２０ｍｍ、谷幅が５６mm、山幅が３５mm、ウェブ幅が１７mmのものである。載荷パターンは、図９(Ａ)に示すような正負繰り返し漸増載荷とし、試験結果の比較としては、図９（Ｂ）に示すように、正負繰り返し載荷による履歴曲線を包絡する包絡線を用いた。

［実施例１］
実施例１では、ねじ８の頭部径をパラメータとした壁パネル１の試験体２体を製作し、載荷試験によってせん断荷重−せん断変形角関係を求めた。
図１０に荷重−変形角関係のグラフを示す。図１１に載荷状況（Ｒ＝1/15rad）の写真を示し、図１１(Ａ)には、ねじ８の頭部径が９mmのものの折板３のねじ孔周辺が示され、図１１(Ｂ)には、ねじ８の頭部径が１１mmのものの折板３のねじ孔周辺が示されている。
実施例１の２体の試験体は、共通仕様とされた折板３を用い、ねじ８の頭部径として、９mmのものと、１１mmのものとを用いて製作されている。ここで、両方の試験体において、ねじ８の軸部径は、ともに４．８mmであり、頭部径が９mmのねじ８としては、一般的な平頭のタッピングビスを利用し、頭部径が１１mmのねじ８としては、鍔付きの頭部を有したタッピングビスを利用した。ねじ８の頭部径の違いによる荷重−変形関係としては、図８に示すように、頭部径が９mmのねじ８を用いた試験体では、最大耐力後の耐力低下が大きかった。この原因としては、折板３のねじ孔からねじ８の頭部が抜け出し、枠材２と折板３とが離れてしまったことが考えられる。一方、頭部径が１１mmのねじ８を用いた試験体では、頭部径が９mmのものと比較して最大耐力が高くなるとともに、最大耐力後の耐力低下もほとんど見られず、優れた変形性能が確認された。

［実施例２］
実施例２では、折板３の山高とねじ８の軸部径とをパラメータとした図１２に示す壁パネル１の試験体Ａ〜Ｄを製作し、載荷試験によってせん断荷重−せん断変形角関係を求めた。
以下の表１に実施例２における試験体Ａ〜Ｄの一覧を示す。
実施例２の各試験体における各部の仕様は、以下の通りである。
試験体Ａ〜Ｄの枠材２は、同一仕様のリップ溝形鋼からなり、その板厚が１．６mmのものであり、折板３は、板厚が０．６mm、谷幅が８５mm、山幅が３０mm、ウェブ幅が５mmのものである。そして、折板３の山高は、表１および図１３に示すように各試験体によって異なり、試験体Ａ、Dでは１２mm（図１３(Ａ)）、試験体Ｂでは８mm（図１３(Ｂ)）、試験体Ｃでは４mm（図１３(Ｃ)）に設定されている。また、枠材２と折板３とを接合するねじ８の軸部径は、表１に示すように、試験体Ａ〜Ｃでは４．８mm、試験体Ｄでは８．０mmに設定されている。

以下、試験体Ａ〜Ｄの載荷試験結果を図１４〜図１６に基づいて説明する。
ここで、図１４には、ねじ８の軸部径が同一で山高の異なる試験体Ａ〜Ｃの結果が示され、図１５には、山高が同一でねじ８の軸部径が異なる試験体Ａ、Ｄの結果が示されている。また、図１６に試験体Ｄの載荷状況の写真を示し、図１６(Ａ)には、試験体の全景が示され、図１６(Ｂ)には、折板３のねじ孔周辺が示されている。
まず、山高の違いによる荷重−変形関係としては、図１４に示すように、試験体Ａ，Ｂと試験体Ｃは明らかに挙動がことなり、試験体Ａ，Ｂでは、ねじ接合部の耐力で全体の耐力が決まっているものと考えられる。今回の評価式により全体座屈を抑えることで枠材の変形を防止し、高耐力壁が実現できることを確認した。
次に、ねじ８の軸部径の違いによる荷重−変形関係としては、図１５に示すように、軸部径が８．０mmの試験体Ｄは最大耐力発揮後の耐力低下が大きかった。試験体Ａ、Ｄの破壊状況を観察したところ、試験体Ｄでは、折板３のねじ孔の拡がりがさほどなかった。このため、図１５に示すように、軸部径が４．８mmの試験体Ａと比較して、軸部径が８．０mmの試験体Ｄでは、最大耐力後の急激な耐力低下が起きたものと考えられる

［実施例３］
実施例３では、折板３の谷幅をパラメータとした壁パネル１の試験体２体を製作し、載荷試験によってせん断荷重−せん断変形角関係を求めた。
図１７に試験体の断面形状を示し、図１８に荷重−変形角関係のグラフを示す。
実施例３の２体の試験体は、谷幅として、５６mmのもの（図１７(Ａ)）、９６mm（図１７(Ｂ)）のものを用いて製作されている。せん断耐力を比べると谷幅が５６mmの試験体が高く、谷幅が大きくなるほど低くなる傾向が見られた。

以上の各実施例に基づき、例えば最大耐力が２５〜３０kN/mで優れた変形性能を確保するのに望ましい壁パネル１の仕様としては、以下のようになる。
すなわち、折板３の板厚寸法が０．６mmで、山高が８〜１５mm（好ましくは１２mm）、谷幅が８５〜９６mm（好ましくは８５mm）、ねじ８の頭部径が９．５mm以上（好ましくは１１mm程度の鍔付きねじ）の壁パネル１が望ましい。このような仕様の壁パネル１とすれば、構造特性係数Ｄsを0.30以下に設定可能となる。従って、過剰な枚数の壁パネル１を設置しなくても建築物の耐震性能が確保でき、合理的かつ経済的な設計による建築物が実現可能となる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含んでいてもよい。また、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の実施形態に係る壁パネルを示す正面図、側面図および断面図である。 前記壁パネルを示す斜視図である。 前記壁パネルにおけるねじ接合部の変形状態を示す斜視図である。 ねじ接合部における破壊モードを示す図である。 前記壁パネルにおける全体座屈および局部座屈の状態を示す正面図である。 本発明の実施例における載荷装置を示す図である。 本発明の実施例１における試験体（壁パネル）を示す図である。 本発明の実施例１における試験体の折板を示す図である。 本発明の実施例における載荷方法および結果の評価方法を示す図である。 本発明の実施例１における載荷試験結果を示すグラフである。 前記実施例１における載荷状況を示す写真である。 本発明の実施例２における試験体（壁パネル）を示す図である。 本発明の実施例２における試験体の折板を示す図である。 前記実施例２における載荷試験結果を示すグラフである。 前記実施例２における載荷試験結果を示すグラフである。 前記実施例２における載荷状況を示す写真である。 本発明の実施例３における試験体の折板を示す図である。 前記実施例３における載荷試験結果を示すグラフである。

符号の説明

１…壁パネル、２…枠材、３…折板、３Ａ…ねじ孔、４…ウェブ、５…フランジ、６…山部、７…谷部、８…ねじ。

Claims (10)

1. 互いに対向する少なくとも一対の枠材と、これら一対の枠材に渡って固定される薄板鋼板からなる面材とを少なくとも備え、
   この面材が前記一対の枠材間に渡る方向に延びる山部と谷部とを有した折板から構成され、
   この折板谷部と前記枠材とがねじで固定されるとともに、構面内せん断力が作用した際にねじ周りの前記折板が前記一対の枠材方向に伸びる長孔となるよう支圧変形して抵抗することを特徴とするパネル。
2. 請求項１に記載のパネルにおいて、
   前記折板と枠材の接合耐力で決定されるパネルのせん断耐力は、
   前記折板のせん断降伏耐力、
   前記折板の全体座屈により決定されるせん断降伏耐力、および
   前記折板の局部座屈により決定されるせん断降伏耐力
   のいずれのせん断降伏耐力よりも小さく設定されていることを特徴とするパネル。
3. 請求項１または請求項２に記載のパネルにおいて、
   前記折板と枠材との接合耐力は、
   前記ねじの抜け出し耐力と、
   前記折板のねじ回りの支圧耐力と、
   前記枠材のねじ回りの支圧耐力と、
   前記ねじの軸部のせん断耐力とのうち、
   前記折板のねじ回りの支圧耐力で決定されることを特徴とするパネル。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のパネルにおいて、
   前記折板と前記枠材とが当該折板側にねじ頭を配して貫通するねじで固定されたことを特徴とするパネル。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のパネルにおいて、
   前記枠材が四辺に配され、前記面材が四辺にねじで固定されていることを特徴とするパネル。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のパネルにおいて、
   前記面材が縦枠材間に渡る方向に延びる山部と谷部とを有した折板から構成されていることを特徴とするパネル。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載のパネルにおいて、
   ねじ周りの折板の支圧変形に伴い拡大したねじ孔からねじ頭が抜け出さないよう、前記ねじの頭部径と当該ねじの軸部径との差を前記折板の板厚の７倍以上としたことを特徴とするパネル。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のパネルにおいて、
   ねじ周りの折板の支圧変形に伴い拡大したねじ孔が縦枠方向に伸びる長孔となるよう、前記ねじの軸部径を前記折板の板厚の１３倍以下としたことを特徴とするパネル。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載のパネルを耐力壁として備えたことを特徴とする建築物。
10. 請求項１から請求項８のいずれかに記載のパネルを耐力壁として備え、当該パネルを構成する枠材が薄板軽量形鋼からなることを特徴とする薄板軽量形鋼造建築物。