JP4989025B2 - Corrugated shear wall - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物の壁にかかる横力に対抗するための剪断壁に関し、より具体的には、地震、強風、洪水、及び雪荷重の際に生じたもののような横力に耐える剪断壁の能力を改善するように、波形又は平坦でない断面を有する中央ダイアフラムを含む予め製造された剪断壁に関する。 The present invention relates to a shear wall for resisting lateral forces on a building wall, and more specifically, a shear wall that resists lateral forces such as those generated during earthquakes, strong winds, floods, and snow loads. It relates to a prefabricated shear wall that includes a central diaphragm having a corrugated or non-flat cross-section to improve performance.
剪断壁は、軽量骨組み構造の構造的完全性に対する、地震活動、強風、洪水、及び雪荷重のような自然現象の潜在的な壊滅的影響を抑制するために開発された。剪断壁及び横方向のブレーシング・システムが導入される前には、これらの自然現象の際に生じた横力によって壁の上部が該壁の底部に対して横方向に動かされることが多く、この動きが、該壁の構造的損傷をもたらし、ある場合には建物を崩壊させた。軽量骨組み構造の壁部分内の剪断壁は、横方向の安定性をもたらすものであり、剪断壁を通して、該壁部分内の横力を壁の上部分と建物の床ダイアフラム又は基礎との間に伝え、そこで、その横力が、該壁又は建物への構造的影響なしで放散されることを可能にする。 Shear walls have been developed to reduce the potential catastrophic effects of natural phenomena such as seismic activity, strong winds, floods, and snow loads on the structural integrity of lightweight framework structures. Before the introduction of shear walls and lateral bracing systems, the top of the wall is often moved laterally relative to the bottom of the wall by lateral forces generated during these natural phenomena, This movement resulted in structural damage to the walls and in some cases collapsed the building. The shear wall in the wall portion of the lightweight frame structure provides lateral stability, through which the lateral force in the wall portion is transferred between the top portion of the wall and the floor diaphragm or foundation of the building. Tells, so that the lateral force can be dissipated without any structural influence on the wall or building.
住宅及び小さな建物のような構造物において、横方向のブレーシング・システムは、一般に、互いから離間して配置され、水平方向の上板及び底板に取り付けられた垂直方向のスタッドを含む。底板は、一般に、床ダイアフラム又は基礎に固定されている。ブレーシング・システムは、一般に、横力への構造的対応を増すために、スタッド、上板、及び/又は下板に取り付けられた外装材をさらに含む。用いられる外装材は、通常、配向性ストランドボード(OSB)又は合板であるが、繊維板、パーティクルボード、積み石壁(石膏ボード)も用いられる。代替的に又は付加的に、軽量骨組み構造の壁部分は、予め製造された剪断壁部分を含むことができ、該予め製造された剪断壁部分を垂直方向のスタッドの間に配置し、該スタッド及び上下連結板に取り付けることができる。外装材又は予め製造されたパネルを、ドア及び窓枠に隣接して配置し、これらの場所における横力に対する応答を改善することができる。 In structures such as houses and small buildings, lateral bracing systems generally include vertical studs that are spaced apart from each other and attached to horizontal top and bottom plates. The bottom plate is generally fixed to a floor diaphragm or foundation. Bracing systems generally further include exterior materials attached to the studs, top plate, and / or bottom plate to increase the structural response to lateral forces. The exterior material used is usually oriented strand board (OSB) or plywood, but fiberboard, particle board, and masonry wall (gypsum board) are also used. Alternatively or additionally, the wall portion of the lightweight frame structure can include a prefabricated shear wall portion, the prefabricated shear wall portion being disposed between the vertical studs, the stud And can be attached to the upper and lower connecting plates. An exterior or prefabricated panel can be placed adjacent to the door and window frame to improve the response to lateral forces at these locations.
従来の予め製造された剪断壁20が、図1の斜視図及び図2の断面図に示される。この剪断壁は、外部の木枠24に取り付けられた薄いゲージ鋼板で形成された内部ダイアフラム22を含む。従来より、ダイアフラムは平坦なものであり、該ダイアフラムの長さに沿った縁部が、それぞれのリップ26及び28に形成される。リップ26、28により、ダイアフラムを木枠に取り付けることが可能になる。
A conventional
図1及び図2に示される構造の予め製造された剪断壁は、横力に対する応答及び耐力をもたらすが、その横荷重支持能力について制限がある。したがって、より大きい横荷重に耐えることができる改善された剪断壁に対する必要性がある。 Prefabricated shear walls of the structure shown in FIGS. 1 and 2 provide lateral response and yield strength, but have limitations on their lateral load bearing capacity. Therefore, there is a need for an improved shear wall that can withstand larger lateral loads.
したがって、同様の大きさに作られた剪断壁に対して改善された横荷重支持特性を有する剪断壁を提供することが、本発明の利点である。
従来の剪断壁に対して用いられるサイズ又は材料に付加することなく、改善された横荷重支持特性を有する剪断壁を提供することが、本発明の別の利点である。
既存の構造体に容易に後付けできる、改善された横荷重支持特性を有する剪断壁を提供することが、本発明の別の利点である。
本発明による剪断壁を組み立てるために、溶接、ボルト留め、及び接着を含む、種々の連結方法を提供することが、本発明の更に別の利点である。
Accordingly, it is an advantage of the present invention to provide a shear wall having improved lateral load bearing properties relative to similarly sized shear walls.
It is another advantage of the present invention to provide a shear wall with improved lateral load bearing properties without adding to the size or material used for conventional shear walls.
It is another advantage of the present invention to provide a shear wall with improved lateral load bearing properties that can be easily retrofitted to existing structures.
It is yet another advantage of the present invention to provide various connection methods, including welding, bolting, and bonding, to assemble shear walls according to the present invention.
好ましい実施形態において、上縁部及び下縁部によって全体的に定められる高さ及び一対の端部分によって全体的に定められる幅を有する中央ダイアフラムを含む、予め作られた剪断壁に関する本発明によって、これら及び他の利点が提供される。ダイアフラムは、上縁部と下縁部との間を少なくとも部分的に高さ方向に延びる少なくとも1つの波形部をさらに含む。波形部は、従来の剪断壁と比べると、断面積及び横方向におけるダイアフラムの延性を増し、地震、強風、洪水、雪荷重において生じるような横力に対する剪断壁の耐力をさらに改善する。
本発明の実施形態において、剪断壁は、中央ダイアフラムの端部分に取り付けられた一対の補強用弦材をさらに含むことができる。この弦材は、中央ダイアフラムのものと等しい高さを有する5.08cm(2インチ)×10.16cm(4インチ)の木製スタッドで形成することができる。弦材は、横力に対する剪断壁の耐力をさらに改善する。
In a preferred embodiment, according to the present invention for a pre-made shear wall comprising a central diaphragm having a height generally defined by an upper edge and a lower edge and a width generally defined by a pair of end portions. These and other advantages are provided. The diaphragm further includes at least one corrugated portion that extends at least partially in the height direction between the upper edge and the lower edge. The corrugated section increases the cross-sectional area and the ductility of the diaphragm in the lateral direction compared to conventional shear walls, further improving the shear wall's resistance to lateral forces such as those generated in earthquakes, strong winds, floods and snow loads.
In an embodiment of the present invention, the shear wall may further include a pair of reinforcing chords attached to the end portions of the central diaphragm. The chord can be formed of 5.08 cm (2 inches) by 10.16 cm (4 inches) wooden studs having a height equal to that of the central diaphragm. The string material further improves the shear wall's resistance to lateral forces.
下側支持面に大きい表面積にわたる剪断壁によってかけられる大きい圧縮力を分散させるために、剪断壁は、中央ダイアフラムの下縁部に取り付けられた平坦な土台をさらに含む。本発明の実施形態において、土台は、中央ダイアフラムのものと少なくとも等しい底面積と、弦材と、剪断壁に取り付けられた何らかの外装材を有することができる。土台は、剪断壁からの局所的な圧縮力を均一に分散させるように、鋼のような剛性材料で形成することができる。土台はまた、下側支持面からの濡れ又は湿気が弦材を損傷するのを防止するように、該弦材の下側に設けることができる。 In order to disperse the large compressive force exerted by the shear wall over the large surface area on the lower support surface, the shear wall further includes a flat foundation attached to the lower edge of the central diaphragm. In an embodiment of the present invention, the foundation can have a bottom area at least equal to that of the central diaphragm, a chord, and some exterior material attached to the shear wall. The foundation can be formed of a rigid material such as steel so that the local compressive force from the shear wall is evenly distributed. A foundation can also be provided on the underside of the string material to prevent wetting or moisture from the lower support surface from damaging the string material.
本発明の好ましい実施形態は、上縁部から下縁部まで一定の大きさ及び形状を有する波形部を備えた中央ダイアフラムを含むが、該波形部は、該中央ダイアフラムの下縁部においてより大きくなり、該中央ダイアフラムの上縁部に向けてより小さくなるように内側に傾斜するように(逆もまた同様)形成することができる。種々のダイアフラムの部分間の交差における湾曲部によって定められる傾斜線が、横方向の移動に対する大きい耐力を示す横方向成分を有するので、このことにより、さらに大きな横力への耐力がもたらされる。 A preferred embodiment of the present invention includes a central diaphragm with a corrugated portion having a constant size and shape from the upper edge to the lower edge, the corrugated portion being larger at the lower edge of the central diaphragm. And can be formed so as to be inclined inwardly toward the upper edge of the central diaphragm (and vice versa). This provides a greater lateral force tolerance, since the slope line defined by the curvature at the intersection between the various diaphragm parts has a lateral component that exhibits a greater resistance to lateral movement.
ここで、本発明を図面に関連して説明する。
実施形態において、パネルの横方向荷重支持特性を改善する平坦でない断面を有する中央ダイアフラムを含む、予め製造された剪断壁パネルに関する図3乃至図31に関連して、本発明を説明する。本発明は、多くの異なる形態で実現することができ、ここに述べられる実施形態に限定されるものとして解釈すべきではなく、寧ろ、これらの実施形態は、本開示が十分かつ完全なものであり、本発明を当業者に完全に伝えるように提供されることが理解される。実際には、本発明は、添付の特許請求の範囲により定められるような、本発明の精神及び範囲内に含まれるこれらの実施形態の変形、修正、及び均等物をカバーするように意図される。さらに、本発明の以下の詳細な説明において、本発明の完全な理解をもたらすために、多数の特定の詳細が述べられる。しかしながら、こうした特定の詳細なしで本発明を実施できることが、当業者には明らかである。
The present invention will now be described with reference to the drawings.
The present invention is described in connection with FIGS. 3 through 31 for a prefabricated shear wall panel that includes a central diaphragm having an uneven cross-section that improves the lateral load bearing characteristics of the panel in embodiments. The present invention may be implemented in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, rather, these embodiments are intended to be sufficient and complete with this disclosure. It is understood that the present invention is provided to fully convey the invention to those skilled in the art. Indeed, the invention is intended to cover variations, modifications, and equivalents of these embodiments that fall within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. . Furthermore, in the following detailed description of the present invention, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details.
ここで図3乃至図4を参照すると、本発明による予め製造された剪断壁100が示される。剪断壁100は、各々が互いに垂直な、図3にそれぞれh、w、及びdと示される高さ、幅、及び深さを有する中央ダイアフラム102を含む。本発明の実施形態において、中央ダイアフラム102は、全体的に該中央ダイアフラムの高さを定める上縁部101及び下縁部103、及び全体的に該中央ダイアフラムの幅を定める一対の端部分104及び106を含む。ダイアフラム102は、後部平坦部分110及び112、傾斜部分114及び116、及び前部平坦部分118によって定められる波形部108をさらに含む。波形部108は、互いに対して角度をなして接合された平坦な部分から構成されるように示されているが、別の実施形態において、該波形部108が異なる構成を有することもできる。ここで用いられる波形部は、上縁部101と下縁部103との間を少なくとも部分的に高さ方向に延びる、中央ダイアフラム102内に形成された隆起部、溝、又は角のいずれとしてもよい。隆起部、溝、又は角は、同様に、端部分104、106の中間に上縁部101と下縁部103との間の高さ方向に延びる隣接部分のものと異なる面において、該端部分104、106の中間にある。
Referring now to FIGS. 3-4, a
中央ダイアフラムの幾つかの別の実施形態が、図7乃至図28に示され、以下に説明される。圧縮荷重(すなわち、ダイアフラムの高さに平行な荷重)に更なる抵抗を付与することに加えて、波形部108は、断面積及び横力(すなわち、ダイアフラムの幅に平行な力)に耐える能力を増大させる。さらに、波形部108は、横方向の更なる延性をダイアフラムにもたらす。
本発明の実施形態において、中央ダイアフラムは、236.86cm(93.25インチ)の全高と、30.48cm(12インチ)の全幅と、6.35cm(2.5インチ)の深さを有することができる。別の実施形態において、これらの寸法の各々を、互いに対して比例するようにも比例しないようにも変え得ることが理解される。例えば、1つの別の実施形態において、中央ダイアフラムは、45.72cm(18インチ)の全幅を有することができる。部分104、106及び110乃至118の各々は、同じ高さであることが好ましい。全幅が30.48cm(12インチ)である実施形態においては、端部分104及び106は、各々6.35cm(2.5インチ)幅とすることができ、後部平坦部分110及び102は、各々7.62cm(3インチ)幅とすることができ、傾斜部分114及び116は、各々10.80cm(4.25インチ)幅とすることができ、前部平坦部分118は、3.81cm(1.5インチ)幅とすることができる。別の実施形態において、部分104、106及び110乃至118についてのこれらの寸法の各々を、互いに対して比例するようにも比例しないようにも変え得ることが理解される。本発明の実施形態において、中央ダイアフラム102は、7ゲージ鋼板(0.1875インチ)で形成することができる。別の実施形態において、例えば10ゲージ鋼板のような他のゲージ、及びこれに匹敵する強さ及び剛性の他の材料を用いることもできる。1つのこうした別の材料は、エキスパンデッドメタルとすることができる。
好ましい実施形態において、波形部108が中央ダイアフラムの深さ全体を横切るように、後部平坦部分110、112をダイアフラム102の後縁部と同一平面上にし、前部平坦部分118を該ダイアフラム102の前縁部と同一平面上にすることができる。以下により詳細に説明されるように、別の実施形態において、波形部108は、中央ダイアフラムの深さ全体を横切る必要はない。
Several alternative embodiments of the central diaphragm are shown in FIGS. 7-28 and described below. In addition to providing additional resistance to compressive loads (ie, loads parallel to the diaphragm height), the
In an embodiment of the present invention, the central diaphragm has a total height of 93.25 inches, a total width of 30 inches and a depth of 2.5 inches. Can do. It will be appreciated that in other embodiments, each of these dimensions may be varied relative to or not proportional to each other. For example, in one alternative embodiment, the central diaphragm can have an overall width of 45 inches (18 inches). Each of the
In a preferred embodiment, the rear
ここで図5及び図6を参照すると、壁内に取り付けられた時、中央ダイアフラムの上縁部101及び下縁部103は、それぞれU形状チャネル119及び121内に位置する。本発明の実施形態によると、両方のU形状チャネルは、U形状に曲げられた0.64cm(0.25インチ)鋼板で形成することができる。各々のチャネル119、121は、中央ダイアフラムと同じくらいの幅にすることができる。図5に示されるチャネル119の最上面及びチャネル121の最下面は、7.62cm(3インチ)幅にすることができる。以下に説明されるように、チャネルの前縁部及び後縁部は、中央ダイアフラムの上部及び下部の上を数cm(インチ)だけ延びることができ、該前縁部及び該後縁部は、該中央ダイアフラムを上板及び下側面に固定するボルトの締結を助けるスキャロップを含むことができる。溶接、ボルト留め、接着、及び他の周知の取付け方法によって、チャネル119及び121を、中央ダイアフラム上のそれぞれの位置に取り付けることができる。ここで用いられる接着は、1つ又はそれ以上の周知の化合物(接着剤及びエポキシなど)のいずれかを、チャネル119/121と中央ダイアフラムとの間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該チャネルと該中央ダイアフラムを互いにくっ付けることを指す。別の実施形態において、U形状チャネル119及び121を省略することができ、その場合、中央ダイアフラムの上縁部及び下縁部を、壁の上板及び下板に直接取り付けることができる。
Referring now to FIGS. 5 and 6, the
本発明の実施形態において、剪断壁100は、それぞれ端部分104及び106に取り付けられた一対の補強用弦材120及び122をさらに含むことができる。弦材は、例えば、スプルース・パイン・ファー、ダグラスファー・カラマツ、ヘム・ファー、及びサザンパインを含む材木群からの、挽立材のような木材で形成することができる。代替的に、弦材120、122は、集成材及び複合木材のような加工材で形成することができる。他の種類の木材が考えられる。弦材は、中央ダイアフラム102並びにチャネル119及び121を合わせたものに等しい高さを有することができ、10.16cm(4インチ)幅×5.08cm(2インチ)深さとすることができる。例えば、複数の0.64cm(0.25インチ)×3.81cm(1.5インチ)Simpson Strong−Drive(登録商標)ねじのような、種々の取付け機構を用いて、弦材を中央ダイアフラムに取り付けることができる。例えば接着のような他の種類のねじ及び取付け方法が考えられる。この点で、ここに用いられる接着は、1つ又はそれ以上の周知の化合物(接着剤及びエポキシなど)のいずれかを、弦材と中央ダイアフラムとの間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該弦材と該中央ダイアフラムを互いにくっ付けることを指す。ねじを用いる実施形態においては、該ねじを単一の列に沿って各弦部内に設け、互いから15.24cm(6インチ)から30.48cm(12インチ)まで離間して配置することができる。別の実施形態において、ねじを、1列より多い列に、又は列に整列されていない状態で、弦材120、122の長さの下方に設けてもよく、15.24cm(6インチ)から30.48cm(12インチ)までより多く又は少なく離間して配置できることが理解される。
In embodiments of the present invention, the
上述のようなに弦材を中央ダイアフラムに取り付けることにより、横力に対する剪断壁100の耐力がさらに改善される。中央ダイアフラムの両側に単一の弦材が示されているが、1つより多い弦材を両端に設け得ることが理解される。例えば、2つから4つまでの(或いはそれ以上の)こうした弦材を互いに取り付け、中央ダイアフラムの両側に取り付けることができる。別の実施形態において、5.08cm(2インチ)深さ及び10.16cm(4インチ)幅より小さい弦材を使用できることも理解される。中央ダイアフラム及び弦材の前面及び後面に外装材(図示せず)を取り付け、Simpson Strong−Drive(登録商標)ねじ及び接着を含む種々の取付け機構によって、弦材に取り付けることができる。別の実施形態において、弦材120、122を省略できることもさらに理解される。
By attaching the string material to the central diaphragm as described above, the resistance of the
剪断壁100は、中央ダイアフラムの底部に取り付けられた土台124をさらに含む。このことは、剪断壁100が、十分な表面積を有する下側荷重支持面を有することを可能にし、下側の床ダイアフラム又は基礎における十分に大きい面積にわたって剪断壁の圧縮力が分散されることが可能になる。例えば、底板が小さいか又はチャネルを有する形状になっており、該底板の一部だけが下側支持面と接触している状況において、剪断壁からの圧縮力が集中した場合には、結果として生じる圧縮力が下側支持面を損傷するか、或いは破損を生じさせることがある。
したがって、土台124は、比較的大きい表面積を有する平板として設けられる。板124は、好ましくは中央ダイアフラム並びに弦材120及び122を合わせたものに等しい長さと、該弦材120及び122の幅に等しい幅とを有する。本発明の実施形態において、この幅寸法は、U形状チャネル121の幅より大きい。こうした実施形態において、このことにより、40.64cm(16インチ)長さ×10.16cm(4インチ)幅の土台がもたらされる。別の実施形態において、板124の長さ及び/又は幅を大きくできることが理解される。例えば、弦材120、122及び/又はチャネル121を含まない本発明の実施形態において、土台の底面積を、中央ダイアフラムの底面積と同じサイズにしてもよい。
Therefore, the
土台はまた、剪断壁100からの何らかの局部的な圧縮力を均一に分散することを可能にするのに十分な程、剛性でもある。本発明の1つの実施形態において、土台124は、1.27cm(0.5インチ)厚さの鋼で形成される。本発明の実施形態において、溶接、ボルト留め、又は接着のような取付け方法によって、土台124をチャネル121に取り付けることができる。この点で、ここで用いられる接着は、1つ又はそれ以上の周知の化合物(接着剤及びエポキシなど)のいずれかを、土台124とチャネル121との間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該土台とチャネルを互いにくっ付けることを指す。土台124の剛性、及び該土台124をチャネル121に剛に取り付けることは、横方向にかけられた荷重により剪断壁が折れ曲がることをさらに防止する。別の実施形態において、土台124は、1.27cm(0.5インチ)以外の厚さを有することができる。
弦材120、122の下側にあることにより下側支持面との接触が防止されることは、土台124のさらなる特徴である。剪断壁100が基礎上に取り付けられた本発明の実施形態において、土台124は基礎からの濡れ及び湿気から弦材を隔離し、さもないと弦材が脆弱になり、腐食されることがある。上述のように、弦材の下に土台124を設けることにより、特に該弦材が及ぼす圧縮力を、該土台にわたって下側支持面内に均一に分散させることが可能になる。
The foundation is also stiff enough to allow even distribution of any local compressive force from the
It is a further feature of the base 124 that contact with the lower support surface is prevented by being under the
ここで具体的に図6を参照すると、下側支持面150上に取り付けられた剪断壁100の斜視図が示される。示される実施形態において、下側支持面150は、コンクリートの建物基礎から構成されるが、該下側支持面150は、例えば、建物基礎上の床ダイアフラム又は下部床の上板上の床ダイアフラムを含む、従来の剪断壁を配置できるいずれの面にしてもよいことが理解される。剪断壁は、土台124、チャネル121、及び中央ダイアフラム102の底部内に形成された位置合わせ穴を通って上に突出する固定手段152(図6に部分的に示される)によって、下側支持面150に締結される。次に、ボルトが、固定具152のねじ切られた端部の上に締結され、剪断壁を下側支持面に固定する。別の実施形態において、例えば、ストラップ固定具、敷土台固定具、後付けボルト、基板ホールダウン、ストラップ、ひも、つめ、ねじ、骨組み固定具、ひも、板、ストラップ、又はそれらの組み合わせによる他の固定機構によって、剪断壁100を下側支持面に固定できることが理解される。代替的に又は付加的に、この文脈において、1つ又はそれ以上の周知の化合物(接着剤及びエポキシなど)のいずれかを剪断壁と下側の面との間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該剪断壁と下側面を互いにくっ付けることを指す接着によって、剪断壁を下側支持面150に締結することができる。
Referring now specifically to FIG. 6, a perspective view of the
同様に、剪断壁100は、溶接、ボルト、及び/又は上述の他の固定機構によって壁の上板に取り付けるために、中央ダイアフラム102の上縁部及びチャネル119内に開口部を含むことができる。代替的に又は付加的に、この文脈においては、1つ又はそれ以上の周知の化合物(接着剤及びエポキシなど)のいずれかを、中央ダイアフラム102、チャネル119、及び/又は上板の間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該中央ダイアフラム、チャネル、及び/又は上板を互いにくっ付けることを指す接着によって、中央ダイアフラム102、チャネル119、及び上板を互いに取り付けることができる。同様に上述されたように、剪断壁100が予め製造されるので、単に該剪断壁を下側支持面及び上板に取り付けることによって、該剪断壁100を壁内の如何なる所望の位置にも容易に配置することができる。剪断壁は、最初に建物建設の際に最初に取り付けることも、建設完了後に後付けで取り付けることもできる。
波形の中央ダイアフラム102を含む剪断壁100は、従来の剪断壁と比較すると、より大きい横荷重に耐えることができる。さらに、波形部は、剪断壁の横方向の延性を改善する。
Similarly, the
A
この時点まで、波形部108は、上縁部101と下縁部103との間で一定の寸法を有するものとして開示された。すなわち、後部平坦部分110と傾斜部分114との間の交差、及び後部平坦部分112と傾斜部分116との間の交差が、互いに平行な、上縁部と下縁部との間を垂直方向に延びる線を形成する。同様に、傾斜部分114、116と前部平坦部分118との間の交差が、互いに平行な、上縁部と下縁部との間を垂直方向に延びる線を形成する。
図7の前面図及び図8乃至図10の断面図に示される本発明の別の実施形態において、波形部を形成する種々の部分間の交差は、互いに垂直である必要も平行である必要もない。特に、図7に示される中央ダイアフラム202は、後部平坦部分210及び212、傾斜部分214及び216、及び前部平坦部分218によって定められる波形部208を含む。後部平坦部分と傾斜部分との間の交差線220及び222は、下縁部から上縁部まで内側に傾斜している。同様に、傾斜部分と前部平坦部分との間の交差線224及び226は、下縁部から上縁部まで内側に傾斜している。中央ダイアフラムの長さに沿った図8乃至図10の断面に示されるように、結果として、波形部は、上縁部から下縁部まで広くなっている。
Up to this point, the
In another embodiment of the invention shown in the front view of FIG. 7 and the cross-sectional views of FIGS. 8-10, the intersections between the various parts forming the corrugations need not be perpendicular or parallel to each other. Absent. In particular, the
図11は、図7に類似しているが逆になっており、後部平坦部分と傾斜部分との間の交差線220及び222は、下縁部から上縁部まで外側に傾斜している。同様に、傾斜部分と前部平坦部分との間の交差線224及び226は、下縁部から上縁部まで外側に傾斜している。図12は、図7に類似しているが、後部平坦部分210及び212が省略されているため、剪断壁の大きさ及び形状が、該剪断壁の上縁部から下縁部まで変化している。
部分の間に種々の湾曲に対する横成分があるので、図3乃至図6に示される横力に対する剪断壁100の耐力特性に加えて、下部から上部まで内側又は外側に傾斜する角度で種々の部分の間を湾曲させることが、さらに大きい横力に対する耐力をもたらす。種々の湾曲に対する横成分により、横方向への動きにさらなる耐力がもたらされ、横荷重に対する剪断壁の耐力をさらに改善する。
図7乃至図12に示されていないが、内部に示される剪断壁は、上述のチャネル119、121、弦材120、122、及び土台124を含むことができる。
FIG. 11 is similar to FIG. 7 but reversed, where the
Since there are transverse components for different curvatures between the parts, in addition to the strength characteristics of the
Although not shown in FIGS. 7-12, the shear walls shown therein can include the
図13乃至図16は、図11乃至図14の波形部308が、中央ダイアフラムの上縁部と下縁部との間の全長を延びていないという点を除いて、図7乃至図10に類似している。代わりに、波形部が下縁部で始まり、種々の部分310、314、316、及び318の間の交差線は、該波形部が上縁部と該下縁部との間の点320で終わるまで、内側に傾斜している。また、図13乃至図16の剪断壁は、上述のチャネル119、121、弦材120、121、及び台座124を含むことが好ましい。しかしながら、別の実施形態において、弦材及び/又は台座を省略することができる。
FIGS. 13-16 are similar to FIGS. 7-10 except that the
図17乃至図19に示される本発明のさらに別の実施形態において、中央ダイアフラムは、該ダイアフラムの面を貫通して設けられる孔260を含むことができる。別の実施形態において、孔は、種々の形状及びサイズとしてもよく、波形部を形成する前にも形成した後にもダイアフラム内に形成することができる。別の実施形態の前面図から、孔の形状は、楕円形、長円形、円形、四辺形、多角形、又は不規則なものであってもよい。孔260が、後部平坦面210、212と同じくらい遠くに外側に延び(図17に示されるように)、傾斜部分214、216と同じくらい遠くに外側に延び、或いは前部平坦部分218だけを貫通して設けられるように、サイズを変えることができる。さらに、3つのこうした孔260が図17に示されるが、別の実施形態において、孔260の数を、3つより少なくしても多くてしてもよい。基礎のような下側支持構造体より先に横荷重により剪断壁100が降状するように、孔を用いて中央ダイアフラムの強度全体を減少させることができる。
In yet another embodiment of the invention shown in FIGS. 17-19, the central diaphragm may include a
この時点まで、図3乃至図19に示されるように、本発明の実施形態は、単一の波形部108、208、又は308を有する中央ダイアフラムを含むものとして示された。しかしながら、本発明の別の実施形態において、中央ダイアフラムの形状は、単一の波形部以外の平坦でない断面を有し得ることが理解される。例えば、図20の断面図に示されるように、中央ダイアフラムは、複数の波形部を含むことができる。図20は、2つのこうした波形部を示すが、更に別の実施形態において、2つより多い波形部を設け得ることが理解される。図21は、上縁部から下縁部まで一定の形状の単一の波形部があるが、前部平坦部分218が、中央ダイアフラムの前縁部の面と後縁部の面との間にある更に別の実施形態を示す。中央ダイアフラムが複数の波形部を含み、各々が、該中央ダイアフラムの前縁部の面と後縁部の面との間にある前部平坦部分を有するように、図20及び図21の実施形態を組み合わせることができる。図20及び図21の実施形態を、図7乃至図19の実施形態と組み合わせることもできる。
Up to this point, as shown in FIGS. 3-19, embodiments of the present invention have been shown as including a central diaphragm having a
図22に示されるように、中央ダイアフラムの更に別の実施形態が、直線部分と丸みのある部分の組み合わせによって形成された波形部を含むことができる。図23に示される更に別の代替物のように、中央ダイアフラムは、複数の丸みのある波形部を含むことができる。図24は、傾斜部分114、116が後部平坦部分112、114及び前部平坦部分118に対して直角に形成された、更に別の実施形態を示す。これらの実施形態を、図7乃至図19に示される実施形態のいずれかと組み合わせることができる。
As shown in FIG. 22, yet another embodiment of the central diaphragm can include a corrugation formed by a combination of straight and rounded portions. As yet another alternative shown in FIG. 23, the central diaphragm can include a plurality of rounded corrugations. FIG. 24 shows yet another embodiment in which the
図25及び図26は、ダイアフラムに対する強度を増すために、中央ダイアフラムの1つ又はそれ以上の面内に形成された1つ又はそれ以上の浮出し部270を含む、本発明の更に別の実施形態を示す。端部分106内に示されているが、別の実施形態において、1つ又はそれ以上の浮出し部270を、代替的に又は付加的に、反対側の端部分104又は部分112乃至118内に形成することができる。図26に示されるように、垂直方向に配向された時、浮出し部270は、部分104、106、及び/又は112乃至118の一部の上を延びることができる。代替的に、浮出し部は、部分のほぼ全長を延びることができる。図25及び図26において垂直方向に配向されるものとして示されているが、別の実施形態において、1つ又はそれ以上の浮出し部を異なるように配向できることが理解される。例えば、水平方向に、又は水平方向と垂直方向の間の角度で、浮出し部を設けることができる。さらに、クロスハッチ構成又はヘリンボン構成で、浮出し部を設けることもできる。図7乃至図24に示される実施形態のいずれにおいても、1つ又はそれ以上の浮出し部270を用いることができる。
FIGS. 25 and 26 include yet another embodiment of the present invention that includes one or more raised
図27及び図28は、端部分104及び106の水平方向に配向された縁部内に形成された補強用リップ280を含む、本発明の更に別の実施形態を示す。リップ280は、図27に示されるように内側に形成することができ、或いは図28に示されるように外側に形成することができる。補強用リップ280は、ダイアフラム102に付加的な強度を加えるように設けることができ、図7乃至図26に示される実施形態のいずれにおいても、用いることができる。
27 and 28 illustrate yet another embodiment of the present invention that includes a reinforcing
図29乃至図31は、本発明の更に別の実施形態を示す。本発明によると、中央ダイアフラム102は、別箇の端部材402及び404、並びに別箇の中央部分406から構成することができる。各端部材は、他の実施形態に関して上述された端部分、後部平坦部分、及び傾斜部分に類似した、端部分406、後部平坦部分408、及び傾斜部分410を含むことができる。端部材は、他の実施形態に関して上述された前部平坦部分の一部に類似した、前部平坦部分412の一部を任意に有することができる。中央部分406は、ダイアフラムの長さを延び、該ダイアフラムの前面において傾斜部分410、又は前部平坦部分412の一部(図示せず)に取り付けられた、金属のような材料の単一の一体部品とすることができる。中央部分は、溶接、ボルト留め、接着、又は他の周知の取付け方法によって取り付けることができる。ここで用いられる接着は、1つ又はそれ以上の周知の化合物(接着剤及びエポキシを含む)のいずれかを、中央部分406と傾斜部分410との間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該中央部分と傾斜部分を互いにくっ付けることを指す。
29 to 31 show still another embodiment of the present invention. In accordance with the present invention, the
ダイアフラムの長さを延びる材料の単一の一体部品の代替物として、図31に示されるように、1つより多い部品から、中央部分406を構成することができる。こうした実施形態において、中央部分は、ダイアフラムの上部の部分406a及び該ダイアフラムの下部の部分406bを含むことができる。本発明には重要ではないが、部分406aは、ダイアフラムの上部から30.48cm(12インチ)だけ下方に延びることができ、部分406bは、該ダイアフラムの下部から30.48cm(12インチ)だけ上方に延びることができる。別の実施形態において、部分406a及び406bの長さを、互いに比例するようにも比例しないようにも変え得ることが理解される。上記のように、中央部分は、溶接、ボルト留め、接着、又は他の周知の取付け方法によって取り付けることができる。
As an alternative to a single integral piece of material that extends the length of the diaphragm, the
図29乃至図31に示される実施形態は、単に異なる幅の中央部分を用いることにより、現場において異なる幅まで、剪断壁100の全幅を容易にもたらすことを可能にする。より狭い幅の中央部分(図29)は、ある全幅をもたらし、より広い幅の中央部分(図30)は、別の全幅をもたらす。このように、正確に必要とされる幅の剪断壁100を容易かつ迅速に形成することができる。図29乃至図31に示される実施形態を、図7乃至図28に関して上述した実施形態と併せて用いることができる。
本発明をここで詳細に説明したが、本発明は、ここに開示された実施形態に限定されるものではないことを理解すべきである。当業者であれば、説明され、添付の特許請求の範囲に定められた本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更、置換、修正をなすことができる。
The embodiment shown in FIGS. 29-31 makes it possible to easily bring the full width of the
Although the present invention has been described in detail herein, it should be understood that the invention is not limited to the embodiments disclosed herein. Various changes, substitutions and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as described and defined in the appended claims.
100:剪断壁
101:上縁部
102、202、406:中央ダイアフラム
103:下縁部
104、106:端部分
108、208、308:波形部
110、112、210、212、310、408:後部平坦部分
114、116、214、216、314、316、410:傾斜部分
118、218、318、412:前部平坦部分
119、121:チャネル
120、122:弦材
124:土台
150:支持面
260:孔
270:浮出し部
280:補強用リップ
402、404:端部材
406:中央部分
100: shear wall 101:
Claims (10)
中央ダイアフラムを有し、この中央ダイアフラムは、全体的に中央ダイアフラムの高さを定める上縁部及び下縁部と、前記上縁部と前記下縁部との間に延び、全体的に前記中央ダイアフラムの幅を定める第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間において前記上縁部と前記下縁部との間に部分的に延びる波形部とを有し、この波形部は、少なくとも1つの波形部分を形成し、前記少なくとも1つの波形部分は、前記下縁部から延び、且つ、前記下縁部と前記上縁部との間の位置において終端している、ことを特徴とする剪断壁。 A shear wall,
A central diaphragm, the central diaphragm extending between the upper and lower edges generally defining the height of the central diaphragm, and between the upper and lower edges; A first end and a second end defining a width of the diaphragm, and a portion between the first end and the second end between the upper edge and the lower edge; A corrugated portion extending to the at least one corrugated portion, the corrugated portion forming at least one corrugated portion, the at least one corrugated portion extending from the lower edge portion, and the lower edge portion and the upper edge portion. Shear wall characterized in that it terminates in a position between.
中央ダイアフラムを有し、この中央ダイアフラムは、全体的に中央ダイアフラムの高さを定める上縁部及び下縁部と、前記上縁部と前記下縁部との間に延び、全体的に前記中央ダイアフラムの幅を定める第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間において前記上縁部と前記下縁部との間に部分的に延びる波形部とを有し、この波形部は、少なくとも1つの波形部分を形成し、更に、少なくとも1つの浮出し部を有する、ことを特徴とする剪断壁。 A building shear wall,
A central diaphragm, the central diaphragm extending between the upper and lower edges generally defining the height of the central diaphragm, and between the upper and lower edges; A first end and a second end defining a width of the diaphragm, and a portion between the first end and the second end between the upper edge and the lower edge; And a corrugated portion extending to the shear wall, wherein the corrugated portion forms at least one corrugated portion and further has at least one raised portion.
各々が互いに垂直な高さ、幅、及び深さと、前記高さの方向に延びる波形部とを有する中央ダイアフラムと、
前記中央ダイアフラムの対向する縁部において前記中央ダイアフラムに固定され、且つ、前記中央ダイアフラムの前記高さの方向に延びる木製の第1の弦材及び第2の弦材と、 前記剪断壁の底部に取付けられた土台を有し、この土台は、少なくとも前記中央ダイアフラムと前記第1の弦材及び前記第2の弦材とを合わせた大きさの底面積を有し、
更に、前記中央ダイアフラムの上縁部及び下縁部はそれぞれ、U形状チャネル内に位置する、ことを特徴とする剪断壁。A shear wall,
A central diaphragm having a height, width and depth, each perpendicular to each other, and a corrugation extending in the direction of the height;
First and second string members of wood that are fixed to the center diaphragm at opposite edges of the center diaphragm and extend in the height direction of the center diaphragm, and at the bottom of the shear wall An attached base, the base has a bottom area of a size that combines at least the central diaphragm and the first and second chords;
Further, the shear wall characterized in that the upper and lower edges of the central diaphragm are each located in a U-shaped channel .
中央ダイアフラムを有し、この中央ダイアフラムは、全体的に中央ダイアフラムの高さを定める上縁部及び下縁部と、前記中央ダイアフラムの幅を定める第1の端部及び第2の端部と、前記中央ダイアフラムの深さを定める前面及び後面とを有し、
前記中央ダイアフラムは、
前記上縁部と前記下縁部との間において少なくとも一部にわたって、且つ、それぞれが前記第1の端部及び前記第2の端部に隣接して延びる一対の後部平坦部分を有し、この一対の後部平坦部分は全体的に前記後面にある面を有し、
更に、前記上縁部及び前記下縁部との間において少なくとも一部にわたって、且つ、それぞれが前記一対の後部平坦部分に隣接して延びる一対の湾曲部を有し、この一対の湾曲部は、前記後面から前記前面に向けて、且つ、互いに向けて傾斜しており、
更に、前記上縁部と前記下縁部との間において少なくとも一部にわたって、且つ、前記一対の湾曲部に隣接して延びる前部平坦部を有し、前記前部平坦部は全体的に前記前面にある面を有し、
更に、前記第1の端部と前記第2の端部のそれぞれに取付けられた木製の第1の弦材及び第2の弦材とを有する、ことを特徴とする剪断壁。 A shear wall for building walls,
A central diaphragm having an upper edge and a lower edge generally defining a height of the central diaphragm; a first end and a second end defining a width of the central diaphragm; Having a front surface and a rear surface defining a depth of the central diaphragm;
The central diaphragm is
A pair of rear flat portions extending at least partially between the upper edge and the lower edge, each extending adjacent to the first end and the second end; A pair of rear flat portions generally have a surface at the rear surface;
And a pair of curved portions extending at least partially between the upper edge portion and the lower edge portion, each extending adjacent to the pair of rear flat portions. Inclined from the rear surface toward the front surface and toward each other,
And a front flat portion extending at least partially between the upper edge portion and the lower edge portion and adjacent to the pair of curved portions. Having a face on the front,
The shear wall further comprising a wooden first chord member and a second chord member attached to each of the first end portion and the second end portion.
中央ダイアフラムを有し、この中央ダイアフラムは、中央ダイアフラムの高さを定める上縁部及び下縁部と、前記中央ダイアフラムの幅を定める第1の端部及び第2の端部と、前記中央ダイアフラムの深さを定める前面及び後面とを有し、前記中央ダイアフラムは、 前記上縁部及び前記下縁部との間において少なくとも一部にわたって、且つ、それぞれが前記第1の端部及び前記第2の端部に隣接して延びる一対の後部平坦部分を有し、この一対の後部平坦部分は全体的に前記後面にある面を有し、
更に、前記上縁部及び前記下縁部との間において少なくとも一部にわたって、且つ、それぞれが前記一対の後部平坦部分に隣接して延びる一対の湾曲部を有し、この一対の湾曲部は、前記後面から前記前面に向けて、且つ、互いに向けて傾斜しており、
更に、前記上縁部と前記下縁部との間において少なくとも一部にわたって、且つ、前記一対の湾曲部に隣接して延びている前部平坦部を有し、前記前部平坦部は、全体的に前記前面にある面を有し、
更に、前記第1の端部と前記第2の端部のそれぞれに形成された第1の端構造部材及び第2の端構造部材と、
前記上縁部と下縁部のそれぞれに形成された第1の縁構造部材及び第2の縁構造部材とを有する、ことを特徴とする剪断壁。 A shear wall for use in a building,
A central diaphragm having upper and lower edges defining a height of the central diaphragm; first and second ends defining a width of the central diaphragm; and the central diaphragm. The central diaphragm has at least a portion between the upper edge and the lower edge, and the first diaphragm and the second edge respectively. Having a pair of rear flat portions extending adjacent to the ends thereof, the pair of rear flat portions generally having a surface at the rear surface,
And a pair of curved portions extending at least partially between the upper edge portion and the lower edge portion, each extending adjacent to the pair of rear flat portions. Inclined from the rear surface toward the front surface and toward each other,
And a front flat portion extending at least partially between the upper edge portion and the lower edge portion and adjacent to the pair of curved portions. And has a surface on the front surface,
A first end structure member and a second end structure member formed on each of the first end portion and the second end portion;
A shear wall comprising a first edge structure member and a second edge structure member formed on each of the upper edge portion and the lower edge portion.
前記剪断壁の上部と下部との間に長さ方向に延びる第1の部材と、
前記剪断壁の前記上部と前記下部との間に長さ方向に延びる第2の部材と、
前記第1の部材と前記第2の部材とに溶接された中央ダイアフラムとを有し、この中央ダイアフラムは、中央ダイアフラムの高さを定める上縁部及び下縁部と、前記中央ダイアフラムの幅を定める第1の端部及び第2の端部と、前記中央ダイアフラムの深さを定める前面及び後面とを有し、前記中央ダイアフラムは、
前記上縁部と前記下縁部との間において少なくとも一部に、且つ、それぞれが前記第1の端部及び前記第2の端部に隣接して延びる一対の後部平坦部分を有し、この一対の後部平坦部分は、全体的に前記後面にある面を有し、
更に、前記上縁部と前記下縁部との間において少なくとも一部にわたって、且つ、それぞれが前記一対の後部平坦部分に隣接して延びる一対の湾曲部とを有し、この一対の湾曲部は前記後面から前記前面に向かって、且つ、互いに向けて傾斜しており、
更に、前記上縁部と前記下縁部との間において少なくとも一部にわたって、且つ、前記一対の湾曲部に隣接して延びる前部平坦部を有し、前記前部平坦部は全体的に前記前面にある面を有する、ことを特徴とする剪断壁。A shear wall,
A first member extending longitudinally between an upper portion and a lower portion of the shear wall;
A second member extending longitudinally between the upper and lower portions of the shear wall;
A central diaphragm welded to the first member and the second member, the central diaphragm having an upper edge and a lower edge defining a height of the central diaphragm, and a width of the central diaphragm; A first end and a second end that define; and a front surface and a rear surface that define a depth of the central diaphragm, the central diaphragm comprising:
A pair of rear flat portions extending at least partially between the upper edge and the lower edge, each extending adjacent to the first end and the second end; The pair of rear flat portions has a surface that is entirely on the rear surface,
And a pair of curved portions extending at least partially between the upper edge portion and the lower edge portion, each extending adjacent to the pair of rear flat portions. Inclined from the rear surface toward the front surface and toward each other,
And a front flat portion extending at least partially between the upper edge portion and the lower edge portion and adjacent to the pair of curved portions. A shear wall characterized by having a face in front.
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