JP5912044B2

JP5912044B2 - 開口部付き耐力壁

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Publication number: JP5912044B2
Application number: JP2012006462A
Authority: JP
Inventors: 修一保坂; 啓介市川; 周平中尾; 義司秋葉; 正弘稲山
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: JP2013144909A

Description

本発明は、住宅等の建物において、サッシ等の開口部装置を備えるべき開口部を有する耐力壁、及びここに開口部装置を備えた耐力壁に関する。

我が国では耐震性が建物の重要な設計要素であることは周知であり、建物を構成する部材の各所に耐震性の高い構造を適用し、総合して建物全体の耐震性をある一定以上の水準としている。いわゆる壁構造である耐力壁についても同様であり、２つの柱と上下横材で囲まれる骨組みを１つの単位として例えば「壁倍率」等の指標を用いて耐力壁の耐震性の程度が評価される。耐力壁は、この１つの単位が縦横に複数並べられて建物外周や建物内部の仕切りを形成するので、建物の耐震性に大きな影響を与える。

近年、省エネルギーやデザインの観点から窓等の開口部装置を多く用い、室内に外光を取り入れたいとの要望がある。ところが、開口部装置を配置するためには耐力壁に開口部装置を設置すべき開口部を設ける必要があり、ここには耐震性を持たせることが困難であることから、このような開口部付きの耐力壁は存在しても建物の耐震性を評価するに際して考慮することができず、除外されてきた。従って、建物全体として耐震設計をする際に採用できる開口部装置の面積が制限され、上記の要望に応えることや、設計自由度に限界があった。

特許文献１には、開口部を有する壁に所定の形状の補強金具を取り付ける技術が開示されている。これによれば、耐震に対する強度を十分確保することができる旨記載されている。

特開２００３−２７８２９５号公報

特許文献１に記載の発明によれば、確かに耐震性は向上すると考えられる。しかしながら、当該発明に記載の補強金具は、間柱に凹部を設けてその中を通すとともに、この間柱の位置に合わせて間柱支持部を設けるものである。従って設置が煩雑であったり間柱の間隔ごとに補強部材を用意する必要があった。また、補強金具自体の構造も複雑であった。

そこで本発明は、開口部を有する耐力壁において、耐震性をより簡易に向上させることができる耐力壁を提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。

請求項１に記載の発明は、複数の縦材と複数の横材、及び開口部装置用横材とを骨組みし、該骨組み内には開口部装置が設置されるべき開口である開口部が設けられた骨組み体と、骨組み体のうち、開口部以外の縦材間及び横材に渡され、開口部以外の骨組み部分を覆ってなるように固定された補強面材と、を備える耐力壁であって、補強面材の端部が配置される縦材は、補強面材の端部が嵌め込まれる切り欠きを有しており、切り欠きを有する縦材は複数の横材よりも太く形成され、補強面材が配置される側にその太く形成された部位が突出するように配置されていることを特徴とする耐力壁。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の耐力壁において、補強面材と縦材とが面一となるように形成されたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の耐力壁において、開口部が横材の長手方向に複数配列されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐力壁において、開口部に開口部装置が配置され、縦材及び横材に固定されることを特徴とする。

本発明によれば、開口部を有する耐力壁において、耐震性を簡易に向上させることができる。

耐力壁１００の構造を説明する正面図である。図２（ａ）は耐力壁１００の断面図、図２（ｂ）は耐力壁１００の底面図である。耐力壁１００の構造を説明する正面図で、開口部装置を設置したものである。耐力壁２００の構造を説明する正面図である。耐力壁２００の構造を説明する正面図で、開口部装置を設置したものである。許容せん断耐力の算出方法Ｓ１０の流れを示した図である。単体耐力壁の演算モデル１３０を説明する図である。連続耐力壁の演算モデル２３０を説明する図である。耐力壁の設計方法Ｓ２０の流れを示した図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

図１は１つの実施形態を説明する図であり、建物に備えられる１つの耐力壁１００の構造を説明する正面図である。図２（ａ）は図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図、図２（ｂ）は耐力壁１００の底面図である。図１、図２（ｂ）では他の部材により隠蔽される部材、部位を透視して破線で示している。

耐力壁１００は、梁１０１、１０２、柱１０３、１０４、開口部装置用横材１０５、１０６、間柱１０７、１０８、及び補強面材１０９、１１０を備えて構成されている。

梁１０１、１０２は横材として機能する水平方向に延びる部材であり、設置される部位によっては土台と呼ばれることもある。本実施形態では２つの梁１０１、１０２が所定の間隔を有して鉛直方向に並べられている。梁の断面形状及びその寸法は通常の建物と同様の態様であればよい。

柱１０３、１０４は縦材として機能する鉛直方向に延びるいわゆる柱であり、本実施形態では２つの柱１０３、１０４が所定の間隔を有して配置されている。柱１０３、１０４は、図１からわかるように、梁１０１、１０２間を渡すように配置され、柱１０３、１０４の端部が梁１０１、１０２に接続されている。当該接続は直接釘等により固定してもよいし、固定のための補助金具を介して取り付けてもよい。柱１０３、１０４、梁１０１、１０２により枠状の骨組みが形成される。

柱の断面形状及びその寸法は通常の建物と同様の態様であればよいが、本実施形態では好ましい形態として、柱１０３、１０４が次のような特徴を具備している。
すなわち、図２（ａ）、図２（ｂ）に示したように柱１０３、１０４は上記梁１０１、１０２より太く形成され、後で詳しく説明する補強面材１０９、１１０が配置される側にその太く形成された部位が突出されるように配置されている。
さらに、柱１０３、１０４は補強面材１０９、１１０が配置される側で、補強面材１０９、１１０の端部が配置される部位に、補強面材１０９、１１０の端部を嵌め込むことができる切り欠き１０３ａ、１０４ａが設けられている。切り欠き１０３ａ、１０４ａの深さ（図２（ａ）の紙面上下方向大きさ）は特に限定されないが、補強面材１０９、１１０の厚さと同じ又はこれより深いことが好ましい。
なお、図２（ａ）、図２（ｂ）では補強面材１１０が配置された部位についてのみ表したが、補強面材１０９が配置された部位も同様である。

開口部装置用横材１０５、１０６は、横材として機能する水平方向に延びる部材であり、本実施形態では２つの開口部装置用横材１０５、１０６が所定の間隔を有して配置されている。開口部装置用横材１０５、１０６は、図１からわかるように、梁１０１、１０２、柱１０３、１０４により形成される枠内で、柱１０３、１０４間を渡すように配置され、開口部装置用横材１０５、１０６の端部が柱１０３、１０４に接続されている。当該接続は直接釘等により固定してもよいし、固定のための補助金具を介して取り付けてもよい。これにより後述するように垂れ壁部１２０の部位、腰壁部１２１の部位、及び開口部装置が配置されるべき部位である開口部１２２の骨組みが形成される。

間柱１０７は、縦材として機能する鉛直方向に延びる部材であり、本実施形態では梁１０１、開口部装置用横材１０５、柱１０３、１０４により形成される枠内で、梁１０１と開口部装置用横材１０５とを渡すように配置されている。間柱１０７の端部が梁１０１及び開口部装置用横材１０５に接続されている。当該接続は直接釘等により固定してもよいし、固定のための補助金具を介して取り付けてもよい。
同様に間柱１０８は、縦材として機能する鉛直方向に延びる部材であり、本実施形態では梁１０２、開口部装置用横材１０６、柱１０３、１０４により形成される枠内で、梁１０２と開口部装置用横材１０６とを渡すように配置されている。間柱１０８の端部が梁１０２及び開口部装置用横材１０６に接続されている。当該接続は直接釘等により固定してもよいし、固定のための補助金具を介して取り付けてもよい。

以上の梁１０１、１０２、柱１０３、１０４、開口部用横材１０５、１０６、間柱１０７、１０８により骨組みされ、骨組み体が形成されている。

補強面材１０９は、いわゆる装飾板とは区別され、これとは別に配置される矩形の面材である。補強面材を構成する材質は耐震補強をすることができれば特に限定されることはない。これには例えば構造用合板や金属板等を挙げることができる。本実施形態では補強面材１０９は、図１からわかるように、その四周端部が梁１０１、柱１０３、１０４、及び開口部装置用横材１０５の室内側面又は室外側面に被せられるように配置され、釘等の固定部材により固定される。このとき、柱１０３、１０４に配置される端部は柱１０３、１０４の上記した切り欠き１０３ａ、１０４ａにそれぞれ嵌め込まれる。
すなわち、開口部以外の骨組み部分の１つである垂れ壁部に補強面材１０９が配置される。

補強面材１１０も補強面材１０９と同様であり、いわゆる装飾板とは区別され、これとは別に配置される矩形の面材である。補強面材を構成する材質は耐震補強をすることができれば特に限定されることはない。これには例えば構造用合板や金属板等を挙げることができる。本実施形態では補強面材１１０は、図１からわかるように、その四周端部が梁１０２、柱１０３、１０４、及び開口部装置用横材１０６の室内側面又は室外側面に被せられるように配置され、釘等の固定部材により固定される。このとき、柱１０３、１０４に配置される端部は図２（ａ）、図２（ｂ）に表れるように、柱１０３、１０４の切り欠き１０３ａ、１０４ａにそれぞれ嵌め込まれる。
すなわち、開口部以外の骨組み部分の１つである腰壁部に補強面材１１０が配置される。

補強面材１０９、１１０の切り欠き１０３ａ、１０４ａへの嵌め込みにおいて、切り欠き１０３ａ、１０４ａの深さが、補強面材１０９、１１０の厚さと同じ、又はこれ以上であれば、補強面材１０９、１１０の厚さ方向の全てを切り欠き１０３ａ、１０４ａに嵌め込むことができる。好ましくは図２のように、切り欠き１０３ａ、１０４ａの深さが補強面材１０９、１１０と同じであり、柱１０３、１０４の１つの面と補強面材１０９、１１０の１つの面とが面一となる形態である。

補強面材１０９、１１０をこのように取り付けることにより、いわゆる垂れ壁部１２０及び腰壁部１２１において耐震強度を向上させることができ、耐力壁１００を耐震壁として考慮することができるようになる。このように、補強面材１０９、１１０を設置することにより耐震強度向上を図ることができるので、非常に簡易的な構成及び容易な設置でこれをおこなうことが可能である。
ここで、本実施形態では、補強面材１０９、１１０を柱１０３、１０４の切り欠き１０３ａ、１０４ａに嵌め込むことにより、補強面材１０９、１１０の端面が柱１０３、１０４に接し、柱１０３、１０４の変形に対して大きな抵抗となるので、耐震強度をさらに向上させることができる。

図３は、図１に示した耐力壁１００のうち、開口部装置用横材１０５、１０６、柱１０３、１０４で囲まれた開口部１２２に窓サッシ等の開口部装置１１１が取り付けられた状態を表している。このように耐力壁１００には開口部装置を取り付けることができる。本実施形態では、開口部１２２に１つの開口部装置１１１を設けた例を示したが、これに限定されることなく、受け材等を用いることにより複数の開口部装置をここに配置することもできる。また、補強面材についても垂れ壁部、腰壁部に複数の補強面材を設けることも可能である。

上記した実施形態では、柱１０３、１０４に切り欠き１０３ａ、１０４ａを設けて補強面材１０９、１１０の端部をここに嵌め込んだが、必ずしも切り欠き１０３ａ、１０４ａを設けなくてもよい。また、柱１０３、１０４を梁１０１、１０２より太く形成したが、柱１０３、１０４と梁１０１、１０２とが同じ太さであってもよい。これらによっても、補強面材が取り付けられれば耐震強度の向上を簡易に図ることは可能である。

図４、図５は、他の実施形態の耐力壁２００を表す図であり、図１、図３に相当する図である。耐力壁２００は、梁２０１、２０２、柱２０３、２０４、２０５、開口部装置用横材２０６、２０７、２０８、２０９、間柱２１０、２１１、２１２、２１３、及び補強面材２１４、２１５、２１６、２１７を備えて構成されている。

梁２０１、２０２は横材として機能する水平方向に延びる部材であり、設置される部位によっては土台と呼ばれることもある。本実施形態では２つの梁２０１、２０２が所定の間隔を有して鉛直方向に並べられている。梁の断面形状及びその寸法は通常の建物と同様の態様であればよい。

柱２０３、２０４、２０５は縦材として機能する鉛直方向に延びるいわゆる柱であり、本実施形態では３つの柱２０３、２０４、２０５が所定の間隔を有して配置されている。柱２０３、２０４、２０５は、図４からわかるように、梁２０１、２０２間を渡すように配置され、柱２０３、２０４、２０５の端部が梁２０１、２０２に接続されている。当該接続は直接釘等により固定してもよいし、固定のための補助金具を介して取り付けてもよい。柱２０３、２０４、２０５、梁２０１、２０２により２つの並列した枠状の骨組み（ＩＶａ、ＩＶｂ）が形成される。

柱の断面形状及びその寸法については、上記した実施形態の柱１０３、１０４と同様である。すなわち柱２０３、２０４、２０５も補強面材２１４〜２１７が配置される端部に切り欠きを具備していることが好ましい。

開口部装置用横材２０６〜２０９は、横材として機能する水平方向に延びる部材である。開口部装置用横材２０６、２０７は、図４からわかるように、梁２０１、２０２、柱２０３、２０４により形成される枠内で、柱２０３、２０４間を渡すように配置され、開口部装置用横材２０６、２０７の端部が柱２０３、２０４に接続されている。当該接続は直接釘等により固定してもよいし、固定のための補助金具を介して取り付けてもよい。これにより後述するように垂れ壁部２２０の部位、腰壁部２２１の部位、及び開口部装置が配置されるべき部位である開口部２２２の骨組み（ＩＶａ）が形成される。
一方、開口部装置用横材２０８、２０９は、図４からわかるように、梁２０１、２０２、柱２０４、２０５により形成される枠内で、柱２０４、２０５間を渡すように配置され、開口部装置用横材２０８、２０９の端部が柱２０４、２０５に接続されている。当該接続は直接釘等により固定してもよいし、固定のための補助金具を介して取り付けてもよい。これにより後述するように垂れ壁部２２３の部位、腰壁部２２４の部位、及び開口部装置が配置されるべき部位である開口部２２５の骨組み（ＩＶｂ）が形成される。

間柱２１０は、縦材として機能する鉛直方向に延びる部材であり、本実施形態では梁２０１、開口部装置用横材２０６、柱２０３、２０４により形成される枠内で、梁２０１と開口部装置用横材２０６とを渡すように配置されている。間柱２１０の端部が梁２０１及び開口部装置用横材２０６に接続されている。当該接続は直接釘等により固定してもよいし、固定のための補助金具を介して取り付けてもよい。
同様に、間柱２１１は、梁２０２、開口部装置用横材２０７、柱２０３、２０４による枠内に設けられ、間柱２１２は、梁２０１、開口部装置用横材２０８、柱２０４、２０５による枠内に設けられ、間柱２１３は、梁２０２、開口部装置用横材２０９、柱２０４、２０５による枠内に設けられる。

以上の梁２０１、２０２、柱２０３、２０４、２０５、開口部用横材２０６〜２０９、間柱２１０〜２１３により骨組みされ、骨組み体が形成されている。

補強面材２１４〜２１７は、いわゆる装飾板とは区別され、これとは別に配置される矩形の面材である。補強面材を構成する材質は耐震補強をすることができれば特に限定されることはない。これには例えば構造用合板や金属板等を挙げることができる。

補強面材２１４は、図４からわかるように、その四周端部が梁２０１、柱２０３、２０４、及び開口部装置用横材２０６の室内側面又は室外側面に被せられるように配置され、釘等の固定部材により固定される。このとき、柱２０３、２０４に配置される端部は柱２０３、２０４の切り欠きにそれぞれ嵌め込まれる。すなわち、開口部以外の骨組み部分の１つである垂れ壁部に補強面材２１４が配置される。

補強面材２１５は、図４からわかるように、その四周端部が梁２０２、柱２０３、２０４、及び開口部装置用横材２０７の室内側面又は室外側面に被せられるように配置され、釘等の固定部材により固定される。このとき、柱２０３、２０４に配置される端部は柱２０３、２０４の切り欠きにそれぞれ嵌め込まれる。すなわち、開口部以外の骨組み部分の１つである腰壁部に補強面材２１５が配置される。

補強面材２１６は、図４からわかるように、その四周端部が梁２０１、柱２０４、２０５、及び開口部装置用横材２０８の室内側面又は室外側面に被せられるように配置され、釘等の固定部材により固定される。このとき、柱２０４、２０５に配置される端部は柱２０４、２０５の切り欠きにそれぞれ嵌め込まれる。すなわち、開口部以外の骨組み部分の１つである垂れ壁部に補強面材２１６が配置される。

補強面材２１７は、図４からわかるように、その四周端部が梁２０２、柱２０４、２０５、及び開口部装置用横材２０９の室内側面又は室外側面に被せられるように配置され、釘等の固定部材により固定される。このとき、柱２０４、２０５に配置される端部は柱２０４、２０５の切り欠きにそれぞれ嵌め込まれる。すなわち、開口部以外の骨組み部分の１つである腰壁部に補強面材２１７が配置される。

補強面材２１４〜２１７の切り欠きへの嵌め込みについては上記した耐力壁１００と同様である。

図５は、図４に示した耐力壁２００のうち、開口部装置用横材２０６、２０７、柱２０３、２０４で囲まれた開口部２２２に窓サッシ等の開口部装置２１８が取り付けられ、開口部装置用横材２０８、２０９、柱２０４、２０５で囲まれた開口部２２５に窓サッシ等の開口部装置２１９が取り付けられた状態を表している。このように耐力壁２００には開口部装置を取り付けることができる。

耐力壁２００についても耐力壁１００と同様に耐震強度を簡易に向上させることができる。

以上説明した実施形態では垂れ壁部と腰壁部との間に開口部が設けられた態様を説明したがこれに限定されることはなく、開口部を有する耐力壁に対して適用することができる。すなわち垂れ壁部と開口部のみ、及び開口部と腰壁部のみの構成等についても同様に適用することができる。

次に、以上説明した耐力壁１００、２００について耐震性を考慮するために、開口部を有する耐力壁の許容せん断耐力の算出方法の例について説明する。開口部装置が配置されるべき開口部を有する耐力壁の許容せん断耐力を算出する方法の１つの例として、許容せん断耐力の算出方法Ｓ１０（以下、「算出方法Ｓ１０」と記載することがある。）について説明する。

図６には、算出方法Ｓ１０の流れを示した。図６からわかるように、算出方法Ｓ１０は過程Ｓ１１〜Ｓ１９を含んでいる。以下各過程について説明する。算出方法Ｓ１０は、例えば情報処理手段を形成するコンピュータにより演算することができる。コンピュータに備えられる受信手段及び送信手段を用い、情報の送受信を行い、コンピュータの記憶装置に許容せん断耐力演算のプログラム、及びその他のプログラム等を記憶させておく。そして許容せん断耐力の算出に関係する演算や情報処理手段自体の制御のための指令については、コンピュータに備えられる中央演算子（ＣＰＵ）が記憶装置に記憶された各種プログラムを実行する。

過程Ｓ１１は耐力壁の情報を取得する過程である。ここでは許容せん断耐力を算出する対象である耐力壁の構造に関する情報を情報処理手段に入力する。過程Ｓ１１では、耐力壁１００、２００の構造に関する情報を入力する。入力される情報としては、高さ、幅、垂れ壁部高さ、腰壁部高さ、開口部高さ、垂れ壁部の補強面材寸法、腰壁部の補強面材寸法、各部材の材質、縦材、横材の断面寸法等である。

過程Ｓ１２は釘配列係数を算出する過程である。ここでは、垂れ壁部及び腰壁部に用いられる釘の種類や釘の配列ピッチから釘配列係数を求める。釘配列係数の算出は公知の方法を用いることができる。

過程Ｓ１３は開口部以外の壁である垂れ壁部１２０、２２０、２２３、腰壁部１２１、２２１、２２４のそれぞれについてその許容せん断耐力を算出する過程である。当該算出は過程Ｓ１１で入力された情報、及び過程Ｓ１２で算出された釘配列係数に基づいておこなわれる。そして計算結果として、変形角に対するモーメントの関係を得る。この関係を降伏点までの直線と終局点までの直線とによるバイリニア型で抽出し、最初の降伏点、及び終局点における変形角とモーメントの関係を算出する。

過程Ｓ１４は、過程Ｓ１３で算出した変形角とモーメントとの関係に基づいて、垂れ壁部及び腰壁部について等価ブレース置換をする過程である。すなわち、補強面材を有する垂れ壁部、腰壁部をブレース材として置き換えることで、垂れ壁部及び腰壁部を後述する演算モデルに組み込むことを可能するものである。等価ブレース置換は公知の方法で行うことができる。本実施形態では、過程Ｓ１３で求めた垂れ壁部、腰壁部についての最初の降伏点における変形角及びモーメント、並びに終局点における変形角及びモーメントの値から算出する。

過程Ｓ１５は演算対象とする耐力壁が単体耐力壁であるかを判断する過程である。演算対象が単体耐力壁である場合には「Ｙｅｓ」が選択され、過程Ｓ１６に進む。一方、演算対象が連続耐力壁である場合には「Ｎｏ」が選択され、過程Ｓ１７に進む。ここで単体耐力壁は、耐力壁１００のように、ある１つの柱の左右いずれかにのみ開口部が配置される耐力壁である。一方、連続耐力壁は、耐力壁２００のように、ある１つの柱の左右いずれにも開口部が配置される耐力壁である。

過程Ｓ１６は単体耐力壁１００の演算モデルを作成する過程である。図７には耐力壁１００に対する演算モデル１３０を示した。演算モデル１３０は上記した耐力壁１００が有する縦材及び横材に対応するビーム要素１３１〜１３６が骨組みされている。そして、垂れ壁部１２０に対応する位置に、垂れ壁部１２０の等価ブレース置換された要素１３７が配置され、腰壁部１２１に対応する位置に、腰壁部１２１の等価ブレース置換された要素１３８が配置されている。単体耐力壁１００では、柱としての縦材１０３、１０４の両方に曲げを負担させる観点から、全てのビーム要素の接点１３９〜１４６を全固定結合条件としている。
演算モデル１３０が作成された後過程Ｓ１８に進む。

一方、過程Ｓ１７は連続耐力壁２００の演算モデルを作成する過程である。図８には耐力壁２００のうち、図４にＩＶｂで示した柱２０４と柱２０５とで挟まれた部位、すなわち、開口部２２５が具備される部位に対する演算モデル２３０を示した。ここではＩＶｂで示した部位についてのみ説明するが、実際に建物全体の演算をする際には開口部２２２が含まれる部位（ＩＶａで示した部位）も同様にモデルを作成して演算する。
演算モデル２３０では、連続耐力壁であるため、片側の柱である縦材にのみ曲げを負担させる観点から演算モデルが作成される。すなわち、図８の紙面右側に鉛直に伸びる縦のビーム要素２３６を片側の柱とし、連続耐力壁２００のうちＩＶｂの部位に配置される横材に対応するように、横のビーム要素２３１、２３７、２３８、２３２が設けられる。また、図８の紙面左側に鉛直に伸びるビーム要素（隣合う開口部にも隣接する側の柱に対応するビーム要素）には曲げを負担させないため、上からビーム要素２３３、２３４、２３５が並べられて配置され、これらの接点２４７、２４８はピン結合条件とされている。そして、垂れ壁部２２３に対応する位置に、垂れ壁部２２３の等価ブレース置換された要素２３９が配置され、腰壁部２２４に対応する位置に、腰壁部２２４の等価ブレース置換された要素２４０が配置されている。ビーム要素の接点は、等価ブレース置換された要素２３９、及びビーム要素２３７の一端がピン接合条件である接点２４７に接合され、ビーム要素２３８の一端がピン接合条件である接点２４８に接合されている。他の接点２４１〜２４６は全固定結合条件である。
演算モデル２３０が作成された後過程Ｓ１８に進む。

過程Ｓ１８では、過程Ｓ１６又は過程Ｓ１７で作成された演算モデルに対して、図７、図８に示したように、上部ビーム要素１３１、２３１に荷重Ｐ（本実施形態では１ｋＮ）を与え、このときの垂れ壁部ブレース軸力、腰壁部ブレース軸力、柱に相当するビーム要素の曲げモーメント、柱に相当するビーム要素の軸力、及び演算モデル全体の水平変位を算出する。かかる演算は特に限定されることはないが、例えばフレーム応力解析によりおこなわれる。

過程Ｓ１９は、過程Ｓ１８で得た結果に対して増分解析により耐力壁の許容せん断耐力を算出する過程である。過程Ｓ１９では、垂れ壁部及び腰壁部が降伏点、終局点に至る増分の荷重に基づき耐力壁の許容せん断耐力を算出する。

以上のような算出方法Ｓ１０、及びそのための演算プログラムにより、開口部装置が配置されるべき開口部を有する耐力壁に対して、適切な許容せん断耐力を算出することができる。従ってかかる耐力壁を耐震設計に組み込むことができるので、耐震基準を満たす建物の設計の自由度を高めることが可能となる。

図９には上記算出方法Ｓ１０と同様の考えに基づいた耐震壁の設計方法Ｓ２０（以下「設計方法Ｓ２０」と記載することがある。）のフロー図を示した。設計方法Ｓ２０において、算出方法Ｓ１０と共通する過程は同じ符号を付して説明を省略する。

設計方法Ｓ２０では過程Ｓ１１において初期条件としての耐力壁の情報を取得する。取得する情報は算出方法Ｓ１０の過程Ｓ１１と同じである。
以下、過程Ｓ１２〜過程Ｓ１９までは算出方法Ｓ１０と同じである。

設計方法Ｓ２０では、過程Ｓ２１で、過程Ｓ１９により算出した許容せん断耐力が、予め決めておいた必要な許容せん断耐力を満たしているかを判断する。ここで必要な許容せん断耐力を満たしていれば「Ｙｅｓ」が選択され、設計が終了する。一方、必要な許容せん断耐力を満たしていなければ「Ｎｏ」が選択され、過程Ｓ２２に進む。

過程Ｓ２２は耐力壁の構造条件を変更する過程である。ここでは必要な許容せん断耐力を満たすように耐力壁の条件を変更する。変更する構成は過程Ｓ１１で入力された各情報のうち１つ又は複数から選ばれる。
かかる変更後に再度過程Ｓ１２に戻り演算が繰り返される。

設計方法Ｓ２０によれば、必要な許容せん断耐力を得ることができるように耐力壁の構造を設計することができる。これにより、設計の自由度を高めることが可能となり、耐震性能のための実際の試験を行う頻度を抑制することができる。また設計自体のスピードも向上させることが可能となる。

１００耐力壁
１０１、１０２梁（横材）
１０３、１０４柱（縦材）
１０５、１０６開口部装置用横材（横材）
１０７、１０８間柱（縦材）
１０９、１１０補強面材
１２０垂れ壁部（開口部以外の骨組部分）
１２１腰壁部（開口部以外の骨組部分）
１２２開口部
１３０演算モデル
２００耐力壁
２０１、２０２梁（横材）
２０３、２０４、２０５柱（縦材）
２０６〜２０９開口部装置用横材（横材）
２１０〜２１３間柱（縦材）
２１４〜２１７補強面材
２２０、２２３垂れ壁部（開口部以外の骨組み部分）
２２１、２２４腰壁部（開口部以外の骨組部分）
２２２、２２５開口部
２３０演算モデル

Claims

複数の縦材と複数の横材、及び開口部装置用横材とを骨組みし、
該骨組み内には開口部装置が設置されるべき開口である開口部が設けられた骨組み体と、
前記骨組み体のうち、前記開口部以外の前記縦材間及び前記横材に渡され、前記開口部以外の前記骨組み部分を覆ってなるように固定された補強面材と、を備える耐力壁であって、
前記補強面材の端部が配置される前記縦材は、前記補強面材の前記端部が嵌め込まれる切り欠きを有しており、
前記切り欠きを有する前記縦材は前記複数の横材よりも太く形成され、前記補強面材が配置される側にその太く形成された部位が突出するように配置されていることを特徴とする耐力壁。
前記補強面材と前記縦材とが面一となるように形成された請求項１に記載の耐力壁。
前記開口部が前記横材の長手方向に複数配列されることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐力壁。
前記開口部に開口部装置が配置され、前記縦材及び前記横材に固定されることを特徴と
する請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐力壁。