JP5004434B2 - Steel house - Google Patents
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Description
本発明は、薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなる耐力壁パネルを主架構要素とするスチールハウスに関する。 The present invention relates to a steel house having a load-bearing wall panel in which a face member or a brace is attached to a frame member made of a thin plate lightweight section steel as a main frame element.
図13は、従来の一般的なスチールハウスの構造の説明図である(特許文献1における従来技術を記載した[0004]、[0005]参照)。従来の一般的なスチールハウスの構造は、図13に示されるように、耐力壁パネル7を基礎23の上に立設し、この耐力壁パネル7の上に根太床50を設置するというものである。根太床50は、薄板軽量形鋼からなる端根太51と側根太53によって矩形枠が形成され、その間に複数の床根太55が配置されてなる構造である。
そして、根太床50を支持するために1階には支持壁57が設けられている。
FIG. 13 is an explanatory diagram of the structure of a conventional general steel house (see [0004] and [0005] describing the prior art in Patent Document 1). As shown in FIG. 13, the conventional general steel house structure is such that a load bearing
In order to support the
また、他の例として例えば、床を構成する最外周の梁を重量鉄骨で形成し、この重量鉄骨の梁と耐力壁の枠材とをホールダウン金物等の補強材を併用して接合するというものがある(特許文献1における実施の形態の項参照)。
従来の一般的なスチールハウスでは2階床面を薄板軽量形鋼による根太で構成している。薄板軽量形鋼による根太は耐力が小さいことから細かな間隔で数多く配置され、図13に示されるように、1階に耐力壁からなる支持壁57を適宜設けて、根太床50を支持する必要があった。このような支持壁57を設ける必要から、設計に際して自由な間取りを確保するのが難しいという問題がある。
In the conventional general steel house, the floor of the second floor is composed of joists made of thin lightweight steel. Since the joist made of thin lightweight steel has a low yield strength, it is necessary to support the
また、特許文献1における実施の形態に記載されたものにおいても、重量鉄骨を用いるのは床の周囲のみであることから、図13に示したものと同様に、床中央部等においては支持壁を設ける必要があり、やはり自由な間取りを確保するのが難しい。
さらに、特許文献1における実施の形態のものにおいては耐力壁の引き抜き力と圧縮力を下階の耐力壁に伝達するために重量鉄骨からなる梁のフランジにボルト接合し、梁のウェブを経由して力を伝達させるようにしているため、梁フランジの変形を防止するためにスチフナ等の補強材を溶接にて取り付けるなどの対策が必要であった。
Also, in the embodiment described in
Further, in the embodiment of
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなる耐力壁パネルを主架構要素とするスチールハウスの構造を基本としながら、下階の部屋の間取りの自由度が高いスチールハウスの構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and is based on the structure of a steel house having a load bearing wall panel in which a face member or a brace is attached to a frame member made of a thin, lightweight steel as a main frame element. The purpose is to provide a steel house structure with a high degree of freedom in the floor plan of the lower floor.
スチールハウスは、薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなる耐力パネルを、壁パネルおよび床パネルとして用いて構成されるものである。
薄板軽量形鋼を用いていることから、各部材間の接合はビス止めによって行うことが可能である。
そのため、従来は図13または特許文献1の実施の形態に示されるように、床構造は原則として壁構造と同じく薄板軽量形鋼を用いた根太床としていたのである。
The steel house is configured by using a load-bearing panel in which a face material or a brace is attached to a frame material made of a thin lightweight steel as a wall panel and a floor panel.
Since a thin lightweight steel is used, each member can be joined by screws.
Therefore, as shown in FIG. 13 or the embodiment of
しかしながら、前述のように、薄板軽量形鋼を用いた根太床構造では、下階部屋の間取りの自由度が制限されるという問題がある。
そこで、発明者は従来スチールハウスにおいて一般的であった床構造を薄板軽量形鋼による根太床構造とするという考え方を変えて、根太を用いない重量鉄骨からなるH形鋼を用いた床構造を採用することで、下階部屋の設計の自由度を確保することを考えた。
However, as described above, the joist floor structure using the thin and light steel section has a problem that the degree of freedom in floor plan of the lower floor room is limited.
Therefore, the inventor changed the way of thinking that the floor structure that has been generally used in steel houses to a joist floor structure by a thin plate lightweight section steel, and changed the floor structure using an H-section steel made of heavy steel frame without using joists. By adopting it, it was considered to ensure the freedom of design of the lower floor room.
さらに、発明者は床構造と壁構造を異種部材で構成するとなると、上階と下階の間に異種部材が介在することによるなるため、この場合の上階から下階への力の伝達をするための構造について検討した。
そして、異種部材を介在させた場合において全ての力を、異種部材を介して伝達しようとすることに異種部材間での接合が複雑になっていることに気づいた。
この知見から、水平力の伝達経路と引き抜き力の伝達経路と圧縮力の伝達経路を異ならせることによって、簡易な構造で上階から下階への力の伝達が可能になるとの着想を得た。
本発明は係る検討および着想に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成を有するものである。
Further, when the inventor is configured with different members for the floor structure and the wall structure, the dissimilar member is interposed between the upper floor and the lower floor, and in this case, the force is transmitted from the upper floor to the lower floor. The structure to do this was examined.
And when a different kind member was interposed, it was noticed that joining between different kinds of members was complicated in trying to transmit all the forces via a different kind member.
From this knowledge, we got the idea that force transmission from the upper floor to the lower floor becomes possible with a simple structure by making the transmission path of the horizontal force, the extraction force and the transmission path of the compression force different. .
The present invention has been made based on such studies and ideas, and specifically has the following configuration.
本発明に係るスチールハウスは、薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなる耐力壁パネルを主架構要素とするスチールハウスであって、
2階以上の床面が根太を用いない重量鉄骨からなるH形鋼を用いた梁及び該梁間に設置した水平ブレースによって構成され、
床面を構成する前記梁の上下に耐力壁パネルを設置する場合において、前記耐力壁パネルを構成する枠材と前記梁とをボルト接合またはドリルビス接合すると共に、前記梁のフランジ幅を前記耐力壁パネルの幅以下に設定し、上下の前記耐力壁パネルの両面を、前記H形鋼のフランジを跨ぐ帯金物で接合したことを特徴とする
ものである。
ここで言う重量鉄骨からなるH形鋼とは通常使用される板厚3.2mm以上からなるH形鋼である。
The steel house according to the present invention is a steel house whose main frame is a load-bearing wall panel formed by attaching a face material or a brace to a frame material made of thin lightweight steel,
The floor surface of the second floor or more is composed of a beam using H-shaped steel made of heavy steel frame without using joists and horizontal braces installed between the beams,
In case of installing the bearing wall panels above and below the beam constituting the floor surface, and the a frame member constituting the bearing wall panel beam while bolting or drill screws joining the flange width of the beam the bearing wall The width is set to be equal to or less than the width of the panel, and both surfaces of the upper and lower load-bearing wall panels are joined with a metal band straddling the flange of the H-shaped steel .
The H-shaped steel made of heavy steel here is an H-shaped steel made of a generally used plate thickness of 3.2 mm or more.
本発明においては、2階以上の床面が根太を用いない重量鉄骨からなるH形鋼を用いた梁及び該梁間に設置した水平ブレースによって構成されていることから、床を支持するための支持壁を設ける必要がなく、下階の部屋の設計の自由度が大きくなる。
また、耐力壁を構成する枠材と前記梁とをボルト接合またはドリルビス接合すると共に、当該梁のフランジ幅を前記耐力壁パネルの幅以下に設定し、上下の前記耐力壁パネルの両面を、前記H形鋼のフランジを跨ぐ帯金物で接合したので、上下階の耐力壁を構成する部材とその間に介在する梁とが異種部材であるにもかかわらず、上下階での力の伝達を簡易な構造で実現できる。
In the present invention, the floor surface of the second floor or more is composed of a beam using an H-shaped steel made of heavy steel without using joists and a horizontal brace installed between the beams. There is no need to provide a wall, and the degree of freedom in designing the room on the lower floor is increased.
Moreover, the said beam and the frame member constituting the bearing wall while bolting or drill screws junction, set the flange width of the beam below the width of the bearing wall panel, both sides of and below the bearing wall panel, the Since it is joined with a metal band straddling the flange of the H-shaped steel , the force transmission on the upper and lower floors can be easily transmitted even though the members constituting the bearing walls of the upper and lower floors and the beams interposed between them are different members. Can be realized with a structure.
図1は本発明の一実施の形態のスチールハウスの構造の説明図であり、1階の壁構造および2階の床構造を示している。また、図2は1階の耐力壁パネルと2階の耐力壁パネルとの接合方法の説明図である。
本実施の形態の1階の壁1は、薄板軽量形鋼からなる枠材3に面材5を取付けてなる耐力壁パネル7を主な構成としている。耐力壁パネル7は、図2に示すように、薄板軽量形鋼製の下枠材9に、同じく薄板軽量形鋼製の縦枠材11がビス止めされ、さらに同じく薄板軽量形鋼製の縦枠材11の上端部に上枠材13がビス止めされて、枠材3が形成されている。そして、枠材3の両面に合板からなる面材5がビス止めにて取り付けられている。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the structure of a steel house according to an embodiment of the present invention, showing a wall structure on the first floor and a floor structure on the second floor. FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of joining the first-layer load-bearing wall panel and the second-floor load-bearing wall panel.
The first-
2階の床15は、図1に示されるように、重量鉄骨からなるH形鋼17を矩形枠状に接合してその骨組みが形成されている。なお、2階の床15はH形鋼17からなる梁間に図示しない床板パネルまたは水平ブレースを設置する。
H形鋼17は、従来例で示した薄板軽量形鋼からなる根太よりも耐力が大きいので、これを支持するための壁を1階に設ける必要がない。そのために、1階の設計の自由度が高くなる。
もっとも、図1に示すように、床面積の関係から支持が必要となる場合もあるが、その場合であっても軽量形鋼からなる柱19によって支持すれば足りる。そのため、1階の設計の自由度を阻害することはない。
As shown in FIG. 1, the
Since the H-
Of course, as shown in FIG. 1, support may be required due to the relationship of the floor area, but even in such a case, it is sufficient to support the
2階の床構造を図1に示すようにH形鋼17を用いた構造とした場合における1階の耐力壁パネル7と2階の耐力壁パネル7の連結方法について、図2に基づいて説明する。
2階の床15を構成するH形鋼17の下に耐力壁パネル7が設けられる場合、H形鋼17のフランジ幅は耐力壁パネル7の厚み以下に設定されている。
1階の耐力壁パネル7は、後施工アンカーボルト21によって基礎23に接合する。また、ホールダウン金物25を用いて、これをホールダウン金物用アンカーボルト27で基礎23に接合する。
1階の耐力壁パネル上にH形鋼17を、フランジ幅方向中心が耐力壁パネル7の厚み方向中心と一致するように載置する。このとき、H形鋼17の梁フランジの幅が耐力壁パネル7の厚み以下に設定されているので、H形鋼17のフランジが耐力壁パネル7の厚み方向に突出することはない。
A method for connecting the first-floor bearing
When the load-bearing
The load-bearing
The H-
H形鋼17の下フランジと耐力壁パネル7の上枠材13とを中ボルト29で接合する。H形鋼17の上フランジ上に2階の耐力壁パネル7を載置して、H形鋼17の上フランジと2階の耐力壁パネル7の下枠材9を中ボルト31で接合する。さらに、1階の耐力壁パネル7と2階の耐力壁パネル7を帯金物33で接合する。
帯金物33は、例えば幅8cm、厚さ1mmの鋼板で形成する。帯金物33による接合は以下のようにする。帯金物33を1階の耐力壁パネル7と2階の耐力壁パネル7とに跨るように配置してビス止めによって接合する。このとき、H形鋼17のフランジを跨ぐことになるが、H形鋼17のフランジ幅が耐力壁パネル7の厚み以下に設定されているので、帯金物33を設置する際に邪魔にならない。
2階の耐力壁パネル7上には屋根梁35が設置され、耐力壁パネル7と屋根梁35とを帯金物37を用いて接合する。
The lower flange of the H-
The
A
上記のように構成された本実施の形態においては、水平力は中ボルト31を介して2階の耐力壁パネル7からH形鋼17に伝達され、さらに中ボルト29を介して1階の耐力壁パネル7に伝達される。
他方、引き抜き力は2階の耐力壁パネル7から帯金物33を介して1階の耐力壁パネル7に伝達される。
このように、2階の耐力壁パネル7から1階の耐力壁パネル7への力の伝達経路を、水平力についてはH形鋼17を介して伝達し、引き抜き力についてはH形鋼17を介することなく帯金物33を介して伝達し、さらに圧縮力についてはH形鋼のウェブを通して1階の耐力壁パネル7に伝達するようにしている。すなわち、2階から1階への力の伝達経路を3つに分けているのである。
このように、力の伝達経路を3つに分けたことにより、1階及び2階の耐力壁パネル7とH形鋼17との接合を水平力の伝達が可能な接合で足りることになり、このため接合に複雑な金物やH形鋼17の補強などが不要となる。
また、1階の耐力壁パネル7と2階の耐力壁パネル7との間では引き抜き力を伝達するのみであるから、引っ張り方向の力を負担できる帯金物33という極めて簡易な構成の部材での伝達が可能となっている。圧縮力については、H形鋼17のウェブを通して直接下部の縦枠材11に伝達される。
In the present embodiment configured as described above, the horizontal force is transmitted from the second floor load-
On the other hand, the pulling-out force is transmitted from the load-
In this way, the transmission path of the force from the load-
In this way, by dividing the force transmission path into three, the first and second floor bearing
In addition, since only the pulling force is transmitted between the load-
上記のような構造を有するスチールハウスの構築方法を図3〜図10に示す。以下、図3〜図10に基づいてスチールハウスの構築方法を概説する。
(1)1階の基礎23を構築し、その基礎上に軽量形鋼からなる柱19を立設する(図3参照)。
(2)耐力壁パネル7を設置して1階の耐力壁を施工すると共に、非耐力壁41、開口壁43を施工する(図4参照)。
(3)H形鋼17を1階の耐力壁パネル7上に設置して2階の床梁を構成する。このとき、H形鋼17と1階の耐力壁パネル7は図2に示したようにボルト接合する。さらに、H形鋼17からなる梁上に軽量形鋼からなる柱45を設置する(図5参照)。
The construction method of the steel house which has the above structures is shown in FIGS. Hereinafter, the construction method of the steel house will be outlined based on FIGS.
(1) A
(2) The load bearing
(3) The H-
(4)H形鋼17からなる梁間に図6に示すように床板パネル47を設置し、あるいは図7に示すようにブレース48を設置する(図6、図7参照)。
(5)H形鋼17からなる梁上に耐力壁パネル7を設置して2階の耐力壁を施工する。このとき、図2に示したように、耐力壁パネル7とH形鋼17をボルト接合すると共に1階と2階の耐力壁パネル7同士を帯金物33(図2参照)で接合する。また、1階と同様に非耐力壁41、開口壁43を施工する(図8参照)。
(6)2階の耐力パネル7上にH形鋼からなる屋根梁35(図2参照)を設置し、梁間に水平ブレース47を設置する(図9参照)。
(7)屋根梁35の上に薄板軽量形鋼または木材からなる部材によって小屋組を施工して構造躯体を完成する(図10参照)。
(4) A
(5) The load-
(6) A roof beam 35 (see FIG. 2) made of H-shaped steel is installed on the load-
(7) A roof structure is constructed on the
以上のように本実施の形態に係るスチールハウスの構造においては、2階床構面をH形鋼17からなる梁で構成し、内部の梁の支持を軽量形鋼からなる柱19とすることで、従来のスチールハウスの2階床根太を支持壁で支持するために生じていた1階間取設計の制約を大幅になくした。
さらに、2階床を構成するH形鋼17のフランジ幅を1階および2階耐力壁パネル7の厚さ以下とすることで1階の耐力壁パネルと1階の耐力壁パネル7または非耐力壁41との接合が梁フランジに対して特別な補剛を行うことなく、また特別な金物を用いることなく帯金物33という簡易な部材で簡便に接合することができる。
As described above, in the structure of the steel house according to the present embodiment, the second-floor floor construction surface is composed of beams made of H-
Further, by setting the flange width of the H-shaped
特に、上階に耐力の大きな耐力壁パネル7を配置した場合には、引き抜き力が大きくなるので帯金物を耐力壁パネルの両面に取り付けて2本にするのが好ましい。この点、上記実施の形態においては、H形鋼17のフランジ幅を1階および2階耐力壁パネル7の厚さ以下に設定しているので、このような帯金物で耐力壁パネルの両面を接続することが可能である。
In particular, when the load-
なお、H形鋼17のフランジ幅を耐力壁パネル7の厚み以下に設定することによって、例えば図11に示すように上階の耐力壁パネル7の直下に耐力壁パネルがなく耐力壁パネル7をH形鋼17に取り付けられた金物51に帯金物33で接合するような場合にも、ねじれを生ずることなく耐力壁パネル7を設置することが可能となる。
By setting the flange width of the H-shaped
なお、上記の実施の形態においては、床面をH形鋼からなる梁で構成すると共に該梁の上下の壁を帯金物で接続する例を示したが、本発明の目的の一つである下階の間取りの自由度を高めることを実現するためには、床面を、根太を用いないでH形鋼からなる梁によって構成することで足りる。この場合には、図12に示すように、耐力壁を構成する枠材3と梁を構成するH形鋼17を補強金物53、55によってボルト接合するようにしてもよい。
また、耐力壁パネルを構成する枠材と前記梁との接合は、力の伝達経路を3つに分けたため耐力壁と梁の間で水平力を伝達できるような簡易な接合手段であればよく、ボルト接合、ドリルビス接合の他、リベット接合なども利用可能である。
In the above embodiment, an example in which the floor surface is configured by a beam made of H-shaped steel and the upper and lower walls of the beam are connected by a metal band is one of the objects of the present invention. In order to increase the degree of freedom in the floor plan of the lower floor, it is sufficient to configure the floor surface with beams made of H-section steel without using joists. In this case, as shown in FIG. 12, the
Also, the frame material constituting the bearing wall panel and the beam may be joined by any simple joining means that can transmit a horizontal force between the bearing wall and the beam because the force transmission path is divided into three. In addition to bolt joints and drill screw joints, rivet joints can also be used.
1 1階の壁、5 面材、7 耐力壁パネル、17 H形鋼、29、31 中ボルト、33 帯金物。 1 1st floor wall, 5 face material, 7 load-bearing wall panel, 17 H section steel, 29, 31 medium bolt, 33 band hardware.
Claims (1)
2階以上の床面が根太を用いない重量鉄骨からなるH形鋼を用いた梁及び該梁間に設置した水平ブレースによって構成され、
床面を構成する前記梁の上下に耐力壁パネルを設置する場合において、前記耐力壁パネルを構成する枠材と前記梁とをボルト接合またはドリルビス接合すると共に、前記梁のフランジ幅を前記耐力壁パネルの幅以下に設定し、上下の前記耐力壁パネルの両面を、前記H形鋼のフランジを跨ぐ帯金物で接合したことを特徴とするスチールハウス。
A steel house whose main frame element is a load-bearing wall panel in which a face material or brace is attached to a frame material made of thin lightweight steel.
The floor surface of the second floor or more is composed of a beam using H-shaped steel made of heavy steel frame without using joists and horizontal braces installed between the beams,
In case of installing the bearing wall panels above and below the beam constituting the floor surface, and the a frame member constituting the bearing wall panel beam while bolting or drill screws joining the flange width of the beam the bearing wall The steel house is set to be equal to or smaller than the width of the panel, and the both surfaces of the upper and lower load-bearing wall panels are joined with a band straddling the flange of the H-shaped steel .
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