JP6180168B2 - Bearing wall joint structure and joint hardware - Google Patents
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Description
本発明は、壁パネルからなる耐力壁を使用する建物、特に木造建物、鉄骨構造あるいは薄板軽量形鋼造(スチールハウス)の建物における耐力壁の接合構造及び接合金物に関する。 The present invention relates to a joint structure and joint hardware of a load bearing wall in a building using a load bearing wall composed of a wall panel, in particular, a wooden building, a steel frame structure, or a thin lightweight steel structure (steel house) building.
従来、スチ−ルハウスにおける耐力壁としての壁パネルとして、薄鋼板を凹溝状に折り曲げ加工されて形成された横断面リップ付溝形の一対の溝形鋼のウェブを背中合わせに配置した縦枠材を間隔をおいて配置すると共に、それらの上下部を、薄鋼板を凹溝状に折り曲げ加工されて形成された断面溝形の上横枠材と下横枠材により連結されると共に、これらの側面の片面または両面に、ビスまたはドリルねじ等の固着具により固定される薄鋼板等の構造用面材とを備えた壁パネルが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a wall panel as a load-bearing wall in a steel house, a vertical frame member in which a pair of grooved steel webs having a cross-sectional lip shape formed by bending a thin steel plate into a concave groove shape is arranged back to back. Are arranged at intervals, and the upper and lower portions thereof are connected by an upper horizontal frame member and a lower horizontal frame member having a cross-sectional groove shape formed by bending a thin steel plate into a concave groove shape. 2. Description of the Related Art A wall panel having a structural surface material such as a thin steel plate fixed on one side or both sides of a side surface by a fixing tool such as a screw or a drill screw is known (for example, see Patent Document 1).
図9〜図11に示すように、前記従来の縦枠材30のウェブ31は、一対の横断面リップ付き溝形鋼32を背中合わせに配置して形成している。そして、一つの上下方向のボルト1に両側に張り出すように接合用フランジ33を有する側方開口溝形断面の接合金物34の溝を嵌合すると共に、接合用フランジ33の上下両端部を前記ボルト1にねじ込まれた上下一対の圧着用雌ねじ部材35により位置固定可能に装着している。さらに、前記縦枠材30のウェブ31を壁厚方向に配置すると共にその中央部にボルト1の中心軸線を合わせるように配置し、前記接合金物34の左右両側の接合用フランジ33を前記縦枠材30のウェブ31の幅方向両側に配置して、多数のドリルねじ36により接合するようにした壁パネル37の構造が知られている。
As shown in FIGS. 9 to 11, the
また、従来、図11及び図12に示すように、一対のリップ付き溝形鋼32のウェブ31を背中合わせとした縦枠材30に、一つのホールダウン金物38における接合用プレート39を、前記ウェブ31の部分に重ね合わせるように配置して、ウェブ31中央部付近に配設した多数のドリルねじ36により、ホールダウン金物38と縦枠材30とを接合するようにした壁パネル37の構造も知られている(例えば、特許文献2参照)。
Conventionally, as shown in FIGS. 11 and 12, a joining
また、図13に示すように、壁パネル37において、溝形鋼40におけるウェブ41の表裏両側にリップ付き溝形鋼32を背中合わせに配置すると共に、前記リップ付き溝形鋼32のウェブ31に、一つのホールダウン金物38における接合用プレート39を重ね合わせて、多数のドリルねじ36により接合するようにした構造もある。
Further, as shown in FIG. 13, in the
また、従来、建物等の振動低減を図る制震構造として、柱の柱脚部において、基礎(ベースプレート)と柱脚との間に曲げパネルやせん断パネルを設置した構造が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 Conventionally, as a vibration control structure for reducing vibration of a building or the like, a structure in which a bending panel or a shear panel is installed between a foundation (base plate) and a column base in a column base of a column (for example, And Patent Document 3).
特許文献3に開示された制震構造では、曲げパネルやせん断パネルの一方側が溶接等によって柱脚部に接合され、他方側が取付プレート(支持プレート)を介してベースプレートに接合されている。そして、地震等により柱が浮き上がる方向の引張力が作用した際に、曲げパネルが曲げ降伏したりせん断パネルがせん断降伏したりすることで、引張力を吸収するように構成されている。
In the vibration control structure disclosed in
図5に示すように、地震時或は風荷重が建物に作用した場合には、基礎と建物の1階の壁パネルからなる耐力壁との定着部、或は各階の耐力壁における下階側と上階側の接合部には、地震時等において引張力(引抜き力)T及び圧縮力(押し込み力)Cが作用する。
前記各従来技術の場合は、水平方向の横断面において、ウェブ31に、一つの接合金物34又はホールダウン金物38と、一つのボルト又はアンカーボルト1を配置する設計形態とされているため、高強度化が困難であるという問題がある。
As shown in FIG. 5, in the event of an earthquake or when a wind load is applied to the building, the anchorage between the foundation and the load-bearing wall made up of the first floor wall panel of the building, or the lower floor side of the load-bearing wall on each floor At the time of an earthquake or the like, a tensile force (pull-out force) T and a compressive force (push-in force) C act on the joint portion on the upper floor.
In the case of each of the above prior arts, in the horizontal cross section, the
前記のような一つのボルト又はアンカーボルトと一つの接合金物或はホールダウン金物を用いた壁パネルを基礎又は上階の壁パネルに接合する接合構造としたスチールハウス等の建物がある。このような建物に対して、地震時に水平力Pが作用した場合には、前記引張力Tに抵抗する構造として、図12に示す従来の構造では、ホールダウン金物38における接合用プレート39を縦枠材30のウェブ31に止める構造であり、しかも、水平な横断面において、縦枠材30内に一つのホールダウン金物38しか配置することが出来ない構造であるため、建物の水平方向の大型化或は3階、4階と階層が増した場合には、引抜き力も大きくなることから、図14に示すように、引張力Tが作用した場合に、リップ付き溝形鋼32のウェブ31の面外曲げ変形Sにより、ホールダウン金物38が矢印で示す方向に回転し、ドリルねじ36が抜け出す恐れがあるという問題があった。そのため、建物の水平方向の大型化或いは階層が増した場合にも十分対応可能な高強度の接合構造が求められていた。
There is a building such as a steel house having a joint structure in which a wall panel using one bolt or anchor bolt and one joint hardware or hole down hardware as described above is joined to a base or upper wall panel. When a horizontal force P acts on such a building during an earthquake, as a structure that resists the tensile force T, the conventional structure shown in FIG. Since it is a structure that stops on the
また、特許文献3に開示された従来の制震構造では、せん断パネルを介して柱とベースプレートとが連結されているため、柱を立設する際の施工精度が確保しにくく、施工手間も増大してしまう。さらに、曲げパネルやせん断パネルを柱脚部に直接接合しているため、これらのパネルを地震後に取り換えたり、より高性能のものに交換したりなどができず、メンテナンス性が劣るという問題がある。
Moreover, in the conventional vibration control structure disclosed in
前記のような高強度の接合構造とするには、従来の構造では困難であることから、耐力壁における縦枠材の壁厚幅寸法内において、アンカーボルト又はボルトを如何に設置するか、また、設置されたアンカーボルト又はボルトにより荷重を分担できる構造であることが必要になるとの知見を得て、種々研究した結果、本発明を完成した。 Since it is difficult to achieve a high-strength joint structure as described above, the anchor bolt or the bolt is installed within the wall thickness width dimension of the vertical frame member in the bearing wall. The present invention has been completed as a result of various researches by obtaining knowledge that it is necessary to have a structure capable of sharing a load with installed anchor bolts or bolts.
また、好ましくは縦枠材側のウェブの面外曲げによる接合金物の回転を防止する接合構造とすることで、耐力壁を高強度接合とする場合に有利になる知見を得て、種々研究した結果、本発明を完成した。 In addition, by making a joint structure that preferably prevents the rotation of the joint hardware due to the out-of-plane bending of the web on the vertical frame material side, we obtained knowledge that would be advantageous when making the bearing wall high-strength joint, and made various studies As a result, the present invention was completed.
本発明は、溝形断面の縦枠材のウェブの曲げ変形を解消可能で、高強度化が可能な壁パネルの接合構造及びその構造に用いる接合金物を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wall panel joining structure capable of eliminating bending deformation of a web of a vertical frame member having a groove-shaped cross section and capable of increasing strength, and a joining metal fitting used in the structure.
第1発明の耐力壁の接合構造では、形鋼を耐力壁の縦枠材に用いたパネル構造における、アンカーボルト又はボルトと縦枠材とを接合金物を介して固定した耐力壁の接合構造において、前記耐力壁の枠材で構成される枠面と直交する壁厚方向に、アンカーボルト又はボルトを複数配置し、前記縦枠材における壁厚方向の両端部のフランジに固定される第1接合部材と、前記第1接合部材に固定される縦部分とその縦部分から壁厚方向の両側に水平に張り出すように設けられ前記複数のアンカーボルト又はボルトを挿通して固定されるボルト挿通孔付フランジとを有する断面T字金物からなる第2接合部材とを備えた接合金物により、前記複数のアンカーボルト又はボルトと縦枠材とが接合され、壁幅方向の各前記第2接合部材に設けた前記ボルト挿入孔付フランジのボルト挿通孔の壁幅方向のボルト孔芯間距離(H)より、前記各ボルト挿通孔に挿通されるアンカーボルト又はボルトの壁幅方向の軸芯間距離(R)を小さくしたことを特徴とする。 In the joint structure of the bearing walls according to the first aspect of the invention, in the panel structure in which the shape steel is used as the vertical frame member of the load bearing wall, the anchor wall or bolt and the vertical frame member are fixed via the joint hardware. A plurality of anchor bolts or bolts arranged in a wall thickness direction perpendicular to the frame surface formed of the frame material of the load bearing wall, and fixed to flanges at both end portions in the wall thickness direction of the vertical frame material A member, a vertical portion fixed to the first joining member, and a bolt insertion hole provided so as to protrude horizontally from the vertical portion to both sides in the wall thickness direction and through which the plurality of anchor bolts or bolts are inserted and fixed The plurality of anchor bolts or bolts and the vertical frame member are joined to each second joining member in the wall width direction by a joining hardware comprising a second joining member made of a T-shaped metal section having an attached flange. Provided From the bolt hole center distance (H) in the wall width direction of the bolt insertion hole of the flange with the G insertion hole, the distance between the shaft centers (R) in the wall width direction of the anchor bolts or bolts inserted through the bolt insertion holes. Characterized by being made smaller .
第2発明の耐力壁の接合構造では、形鋼を耐力壁の縦枠材に用いたパネル構造における、アンカーボルト又はボルトと縦枠材とを接合金物を介して固定した耐力壁の接合構造において、前記耐力壁の枠材で構成される枠面と直交する壁厚方向に、アンカーボルト又はボルトを複数配置し、前記縦枠材における壁厚方向の両端部のフランジに固定される第1接合部材と、前記第1接合部材に固定される縦部分とその縦部分から壁厚方向の両側に張り出すように設けられ前記複数のアンカーボルト又はボルトを挿通して固定されるボルト挿通孔付フランジとを有する断面T字金物からなる第2接合部材とを備えた接合金物により、前記複数のアンカーボルト又はボルトと縦枠材とが接合され、前記第2接合部材の断面T字型部分が前記縦枠材の端部から前記縦枠材の軸方向に離れた位置に設けられ、前記縦枠材の端部に、アンカーボルト又はボルトを挿通するためのボルト挿通孔を有する水平なプレートが溶接により固定され、前記プレートがアンカーボルト又はボルトに装着される雌ねじ部材に係合することで前記第1接合金物のせん断変位量を制御するものとなることを特徴とする。 In the joint structure of the bearing walls according to the second aspect of the invention , in the panel structure in which the shape steel is used for the vertical frame member of the load bearing wall, the anchor wall or the bolt and the vertical frame member are fixed via the joint hardware. A plurality of anchor bolts or bolts arranged in a wall thickness direction perpendicular to the frame surface formed of the frame material of the load bearing wall, and fixed to flanges at both end portions in the wall thickness direction of the vertical frame material A member, a vertical portion fixed to the first joining member, and a flange with a bolt insertion hole provided so as to protrude from the vertical portion to both sides in the wall thickness direction and through which the plurality of anchor bolts or bolts are inserted and fixed The plurality of anchor bolts or bolts and the vertical frame member are joined together by a joining hardware comprising a second joining member made of a T-shaped section having a cross section, and the section T-shaped portion of the second joining member is Edge of vertical frame A horizontal plate that is provided at a position away from the vertical frame member in the axial direction and has an bolt or a bolt insertion hole for inserting a bolt at the end of the vertical frame member; Engages with an anchor bolt or a female screw member attached to the bolt, thereby controlling the amount of shear displacement of the first joint hardware .
第3発明では、第1発明又は第2発明の耐力壁の接合構造において、前記第1接合部材は、筒状体を備えており、対向するフランジを壁厚方向に配した縦枠材における前記対向するフランジ内側面間に前記筒状体の一対の対向する2面が重合するように配置され、第1接合部材の前記第2接合部材と接合されていない前記一対の対向する2面と縦枠材の前記対向するフランジとがそれぞれねじ止め、ボルト止め又は溶接によって接合されていることを特徴とする。 In the third invention, in the joint structure of the load bearing walls of the first invention or the second invention, the first joining member includes a cylindrical body, and the vertical frame member in which the opposing flanges are arranged in the wall thickness direction. The pair of opposing two surfaces of the cylindrical body are arranged so as to overlap between the opposing flange inner surfaces, and the pair of opposing two surfaces that are not joined to the second joining member of the first joining member are vertically The opposing flanges of the frame member are respectively joined by screwing, bolting or welding .
第4発明では、第3発明の耐力壁の接合構造において、前記第1接合部材の筒状体における壁厚方向のウェブ部分には、上下方向に間隔をおいて横方向のスリットが設けられて、前記接合金物は制震用のダンパー部材とされていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, in the joint structure of the bearing walls according to the third aspect of the invention, the web portion in the wall thickness direction of the tubular body of the first joining member is provided with a lateral slit at an interval in the vertical direction. The metal joint is a damper member for vibration control .
第5発明の耐力壁の接合構造では、第1発明〜第4発明のいずれかの耐力壁の接合構造において、前記第1接合部材の降伏耐力は、前記複数のアンカーボルト及びボルトの降伏耐力よりも低くされて、前記第1接合部材は、耐力を保持しながら変形可能にされていることを特徴とする。 In the bonding structure of the bearing walls of the fifth invention, in the bonding structure of any of the bearing walls of the first invention to the fourth invention, the yield strength of the first joint member, than the yield strength of the plurality of anchor bolts and bolts The first joining member can be deformed while maintaining a proof stress.
第6発明の接合金物においては、第1発明〜第5発明のいずれかの耐力壁の接合構造において、筒状体を備えた第1接合部材と、前記第1接合部材に固定される縦部分とその縦部分の両側で壁厚方向に水平に張り出すように設けられたボルト挿通孔付フランジとを有する断面T字金物からなる第2接合部材とを備えていることを特徴とする。 In the metal joint of the sixth invention, in the joint structure of the bearing walls of any one of the first to fifth inventions, a first joint member provided with a cylindrical body, and a vertical portion fixed to the first joint member And a second joint member made of a T-shaped metal part having a bolt insertion hole flange extending horizontally in the wall thickness direction on both sides of the vertical portion.
第1発明の耐力壁の接合構造によると、形鋼を耐力壁の縦枠材に用いたパネル構造における、アンカーボルト又はボルトと縦枠材とを接合金物を介して固定した耐力壁の接合構造において、前記耐力壁の枠材で構成される枠面と直交する壁厚方向に、アンカーボルト又はボルトを複数配置し、前記縦枠材における壁厚方向の両端部のフランジに固定される第1接合部材と、前記第1接合部材に固定される縦部分とその縦部分から壁厚方向の両側に水平に張り出すように設けられ前記複数のアンカーボルト又はボルトを挿通して固定されるボルト挿通孔付フランジとを有する断面T字金物からなる第2接合部材とを備えた接合金物により、前記複数のアンカーボルト又はボルトと縦枠材とが接合されているので、簡単な構造で、耐力壁の高強度接合を可能にすることができる等の効果が得られる。第1発明の耐力壁の接合構造によると、第1接合部材において、地震時の引張力T及び圧縮力Cを吸収することができ、また、第2接合部材が、複数のアンカーボルト又はボルトを接合できるものであるため、地震時に作用する水平力P、引張力T及び圧縮力Cに対して、複数のアンカーボルト又はボルトで十分に対抗することが可能となる。 According to the joint structure of the bearing walls according to the first aspect of the invention, in the panel structure in which the shape steel is used for the vertical frame member of the load bearing wall, the anchor wall or bolt and the vertical frame member are fixed via the joint hardware. A plurality of anchor bolts or bolts are arranged in a wall thickness direction perpendicular to the frame surface formed by the frame material of the load bearing wall, and are fixed to flanges at both ends of the vertical frame material in the wall thickness direction. A joining member, a vertical portion fixed to the first joining member, and a bolt insertion that is provided so as to project horizontally from the vertical portion to both sides in the wall thickness direction and is inserted and fixed through the plurality of anchor bolts or bolts Since the plurality of anchor bolts or bolts and the vertical frame member are joined to each other by a joining hardware including a second joining member made of a T-shaped metal section having a flange with a hole, the load-bearing wall has a simple structure. High strength Effects such can allow a slip can be obtained. According to the joint structure of the bearing walls of the first invention, the first joining member can absorb the tensile force T and the compressive force C at the time of earthquake, and the second joining member has a plurality of anchor bolts or bolts. Since they can be joined, a plurality of anchor bolts or bolts can sufficiently counter the horizontal force P, tensile force T, and compressive force C acting during an earthquake.
第3発明によると、第1発明又は第2発明の耐力壁の接合構造において、前記第1接合部材は、筒状体を備えており、対向するフランジを壁厚方向に配した縦枠材における前記対向するフランジ内側面間に前記筒状体の一対の対向する2面が重合するように配置され、第1接合部材の前記第2接合部材と接合されていない前記一対の対向する2面と縦枠材の前記対向するフランジとがそれぞれねじ止め、ボルト止め又は溶接によって接合されているので、接合金物における第1接合部材の壁厚方向の両端は拘束されることで、ねじが抜け出すことはない等の効果が得られる。簡単な構造の接合金物により、縦枠材のウェブに接合することなく、縦枠材のフランジに接合することができ、しかもアンカーボルト又はボルトに固定可能な接合金物とすることができる等の効果が得られる。 According to a third invention, in the joint structure of the load bearing walls of the first invention or the second invention , the first joining member is provided with a cylindrical body, and in a vertical frame material in which opposing flanges are arranged in the wall thickness direction. The pair of opposing two surfaces of the first joint member that are disposed so as to overlap each other between the opposing flange inner surfaces and are not joined to the second joint member of the first joint member; Since the opposing flanges of the vertical frame member are respectively joined by screwing, bolting or welding, both ends in the wall thickness direction of the first joining member in the joint metal are restrained, so that the screw comes out. The effect such as not being obtained. The effect of being able to be joined to the flange of the vertical frame material without being joined to the web of the vertical frame material, and to be a joint metal hardware that can be fixed to the anchor bolt or the bolt by the simple structure of the joint hardware. Is obtained.
第4発明によると、第3発明の耐力壁の接合構造において、前記第1接合部材の筒状体における壁厚方向のウェブ部分には、上下方向に間隔をおいて横方向のスリットが設けられて、前記接合金物は制震用のダンパー部材とされているので、地震時等に耐力壁における第1接合部材に引張力又は圧縮力が作用した場合には、第1接合部材の部分でせん断変形させて、地震時等のエネルギーを吸収すると共に制震機能を発揮することができる等の効果が得られる。 According to the fourth invention, in the joint structure of the load-bearing walls of the third invention, the web portion in the wall thickness direction of the tubular body of the first joining member is provided with a slit in the lateral direction with an interval in the vertical direction. Since the joint hardware is a damper member for vibration control, when a tensile force or a compressive force is applied to the first joint member in the bearing wall during an earthquake or the like, the first joint member is sheared. By deforming, it is possible to obtain an effect such as absorbing energy during an earthquake and exhibiting a vibration control function.
第2発明の耐力壁の接合構造によると、前記第2接合部材の断面T字型部分が縦枠材の端部から縦枠材の軸方向に離れた位置に設けられ、縦枠材の端部に、アンカーボルト又はボルトを挿通するためのボルト挿通孔を有する水平なプレートが溶接により固定されているので、水平なプレートの上下に雌ねじ部材を配置して、水平なプレートを介して耐力壁の縦枠材及びアンカーボルト又はボルトに圧縮力あるいは引張力を伝達することができる等の効果が得られる。 According to the joint structure of the bearing walls of the second invention, provided at a position where a T-shaped portion of the front Stories second joint member is separated from the end portion of the vertical frame member in the axial direction of the vertical frame members, the vertical frame members Since an anchor bolt or a horizontal plate having a bolt insertion hole for inserting the bolt is fixed by welding at the end, female thread members are arranged above and below the horizontal plate, and the proof stress through the horizontal plate The effect that a compressive force or a tensile force can be transmitted to the vertical frame member of the wall and the anchor bolt or the bolt is obtained.
第1発明の耐力壁の接合構造によると、壁幅方向の各第2接合部材に設けた前記ボルト挿通孔付フランジのボルト挿通孔の壁幅方向のボルト孔芯間距離より、前記各ボルト挿通孔に挿通されるアンカーボルト又はボルトの壁幅方向の軸芯間距離を小さくしたので、圧縮側のアンカーボルト又はボルトのボルト軸部に、ボルト挿通孔の内周面を当接させて、耐力壁の壁幅方向の横移動を拘束することができ、しかも、壁幅方向の他方(引張側)のボルト挿通孔の中心軸線に、アンカーボルト又はボルトの中心軸線が近づくようになり、ボルト軸部とボルト挿通孔の内周面との間隙が十分になるため、壁幅方向の他方(引張側)の接合金物のせん断変形による制震作用の動作をしやすい状態とすることができる等の効果が得られる。 According to the joint structure of the bearing walls of the first invention, from the bolt hole center distance of the wall width direction of the bolt insertion hole with the flange of the bolt insertion holes provided in the second joint member wall width direction, each of the bolt insertion Since the distance between the shaft centers of the anchor bolts or bolts inserted in the holes in the wall width direction is reduced, the inner peripheral surface of the bolt insertion holes are brought into contact with the bolt bolts of the anchor bolts or bolts on the compression side, The lateral movement of the wall in the wall width direction can be constrained, and the anchor bolt or the center axis of the bolt comes closer to the center axis of the bolt insertion hole on the other side (tensile side) in the wall width direction. Since the gap between the part and the inner peripheral surface of the bolt insertion hole is sufficient, it is possible to make it easy to operate the vibration control action due to the shear deformation of the other joint (tensile side) in the wall width direction. An effect is obtained.
第5発明の耐力壁の接合構造によると、第1発明〜第4発明のいずれかの耐力壁の接合構造において、前記第1接合部材の降伏耐力は、前記複数のアンカーボルト及びボルトの降伏耐力よりも低くされて、前記第1接合部材は、耐力を保持しながら変形可能にされているので、地震時等に最初に接合金物の第1接合部材のせん断変形により地震時エネルギーを吸収することができる。 According to the joint structure of the bearing walls of the fifth invention, in the joint structure of the bearing walls of any of the first to fourth inventions, the yield strength of the first joining member is the yield strength of the plurality of anchor bolts and bolts. Since the first joining member is made deformable while maintaining proof strength, the first joining member absorbs the energy at the time of earthquake by the shear deformation of the first joining member of the joining hardware at the time of an earthquake or the like. Can do.
第6発明の接合金物によると、第1発明〜第5発明のいずれかの耐力壁の接合構造において、前記接合金物は、筒状体を備えた第1接合部材と、前記第1接合部材に固定される縦部分とその縦部分の両側で壁厚方向に水平に張り出すように設けられたボルト挿通孔付フランジとを有する断面T字金物からなる第2接合部材とを備えているので、接合金物における第1接合部材内に複数のアンカーボルト又はボルトを配置することなく、第1接合部材を、壁厚方向の中央部において第2接合部材の縦部分と接合可能な構造とすることができ、また、第1接合部材に横方向のスリットを設けて、地震時等に圧縮力又は引張力が作用した場合に、第1接合部材の部分でせん断変形させて制震機能を発揮する耐力壁の接合構造とすることができる等の効果が得られる。 According to the joint hardware of the sixth invention, in the joint structure of the bearing walls of any of the first invention to the fifth invention, the joint hardware includes a first joint member provided with a cylindrical body, and the first joint member. Since it includes a second joining member made of a T-shaped cross section having a fixed vertical portion and a flange with a bolt insertion hole provided so as to protrude horizontally in the wall thickness direction on both sides of the vertical portion, A structure in which the first joining member can be joined to the vertical portion of the second joining member at the center in the wall thickness direction without arranging a plurality of anchor bolts or bolts in the first joining member in the joint hardware. The first joint member is provided with a lateral slit, and when compressive force or tensile force is applied during an earthquake or the like, the first joint member is subjected to shear deformation at the portion of the first joint member to exert a damping function. Can be wall joined structure etc. Results can be obtained.
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
まず、図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態の壁パネルからなる耐力壁の接合構造について説明する。 First, referring to FIG. 1 to FIG. 3, a description will be given of a load-bearing wall joining structure including a wall panel according to a first embodiment of the present invention.
図1は、本発明の第1実施形態の壁パネルの接合構造を示す縦断正面図である。図1〜図3は、図8に示す左下部付近を示している図である。図1〜図3では、コンクリート製基礎等の基礎10に固定された壁厚方向の複数のアンカーボルト又はボルト1に、耐力壁2を、接合金物3を介して固定している構造が示されている。
FIG. 1 is a longitudinal front view showing a wall panel joining structure according to a first embodiment of the present invention. 1-3 is a figure which shows the lower left vicinity vicinity shown in FIG. 1 to 3 show a structure in which a load-
図1〜図3では、正面視で長方形状等の壁パネルからなる耐力壁2の下側の一側部が示されている。鋼製壁パネルからなる耐力壁2は、溝形鋼からなる左右の縦枠材4と溝形鋼等の上部の横枠材5及び下部の横枠材5とが、それらの端部において溶接等により接合されていると共に、中間部に中間横枠材又は中間縦枠材が適宜配置されてその端部が前記縦枠材4又は上下の横枠材5に接合されて、全体として正面視で外形が正方形状又は長方形状の枠形フレーム15を備えている。
1-3, the one side part of the lower side of the
前記の壁パネルからなる耐力壁2は、建物、特にスチ−ルハウス(普通、板厚0.4mm以上、2.3mm未満の薄板軽量形鋼による枠材と、この枠材で構成される枠面に構造用面材7を組み合わせて構成される鉄鋼系パネル構造の建物)あるいは木造住宅、鉄骨構造において使用される耐力壁2の場合と、耐力壁2における縦枠材4の板厚寸法が、前記寸法以外の例えば2.3mm以上、例えば4.5mm等の板厚寸法の形鋼からなる縦枠材4及び横枠材5が用いられる耐力壁2の場合とがある。図示の実施形態では、後者の形態が図示されている。また、前記の耐力壁2における縦枠材4の軸方向の端部には、厚鋼板からなる水平なプレート6が設けられている。前記のプレート6は、下端部側では、着座する場合のベースプレートであり、上端部側では、上階側の構造を支持するプレートである。
The load-
また、前記の壁パネルからなる耐力壁2は、形鋼による枠材と、この枠材に溶接により取り付けられるブレースパネルとを備える建物に使用されてもよく、木造住宅、鉄骨構造の建物等において使用されてもよい。
The load-
壁パネルからなる耐力壁2は、左右両端部に、縦枠材4を備えている。図1に示す場合は、断面溝形の溝形鋼のウェブ8を壁厚方向Xに配置すると共に、壁厚方向の両端側にフランジ9を配置し、ウェブ8と各フランジ9とにより形成される溝側が、壁幅方向の中央側に向くように配設された縦枠材4とされている。
The
前記縦枠材4のウェブ8と各フランジ9により形成される溝内に、接合金物3が縦枠材4の溝側方から挿入されて、縦枠材4のフランジ9の内側面に当接されて取り付けられている。
The
ここで、本発明において用いられる前記の接合金物3の一実施形態について説明する。接合金物3は、前記縦枠材4における壁厚方向の両端部のフランジ9に固定される第1接合部材11と、前記第1接合部材11に固定される鋼板製の縦部分12とその縦部分12の両側で壁厚方向に水平に張り出すように設けられ前記複数のアンカーボルト又はボルト1を挿通して固定されるボルト挿通孔付フランジ13とを有する断面T字金物からなる第2接合部材14とを備えている。
Here, one Embodiment of the said joining
前記の第1接合部材11は、断面が略正方形状又は略矩形状の筒状体を備えており、図示の実施形態では、壁厚方向に間隔をおいて一対の対向する2面となる短辺のフランジ16を備えていると共に、前記各フランジ16の両端部をそれぞれ接続する壁厚方向のウェブ17を、間隔をおいて対向するようにそれぞれ備えている。
The first joining
前記のウェブ17の幅方向の中央部には、上下方向の中間部において縦スリット18を備え、前記縦スリット18の部分を塞ぐように、第2接合部材14における縦部分12の両端側面(壁幅方向の両端側面)が、第1接合部材11における対向するウェブ17の内側にそれぞれ配置されて、前記縦スリット18の内側面と、前記第1接合部材11における縦部分12とは、図1に黒太実線で示す溶接Wにより一体化されている。前記の縦部分12の板厚の縦中心軸線と前記縦スリット18の中心軸線とが合致するように配置されて、溶接により固定されることで、前記の第1接合部材11の上下方向のせん断変形抵抗が縦部分12を中心として左右均等になるようにされている。前記の横方向のスリット19の数は、設計により設定される。前記の横方向のスリット19を設ける場合と設けない場合とがある。
At the center in the width direction of the
図示の形態では、前記の第1接合部材11における縦スリット18の両側におけるウェブ17には、上下両端部の横方向のスリット19aを除いて、上下方向に間隔をおいて複数の横方向(水平方向)のスリット19が、縦スリット18を中心として左右対称に設けられている。また、前記の第1接合部材11の各短辺のフランジ16が、縦枠材4における短辺側のフランジ9の内側面(溝側の内側面)に当接されて、縦枠材4の外側から前記縦枠材4のフランジ9と第1接合部材11のフランジ16とに渡ってねじ込まれた多数のドリルねじ20によりねじ止めされて接合されている。
In the illustrated embodiment, the
前記第1接合部材11における壁幅方向に間隔をおいて対向する各ウェブ17は、前記第2接合部材14における縦部分12の長さ寸法よりも短い寸法とされ、前記第2接合部材14における上端部側に設置されている。
The
前記第2接合部材14における縦部分12の基端側には、縦部分12の両側に壁厚方向に水平に張り出すボルト挿通孔付フランジ13を備えており、そのボルト挿通孔付フランジ13には、壁厚方向に間隔をおいて複数(図示の場合は、2つ)のアンカーボルト1が、前記縦部分12を中心として、等距離に設けられている。
On the base end side of the
前記縦枠材4のウェブ8と各フランジ9により形成される溝内に、接合金物3が、縦枠材4の軸方向の端部から縦枠材4の軸方向に離れた状態とされて前記縦枠材4の側方から挿入されて、縦枠材4のフランジ9に、上下方向に間隔をおいた多数のドリルねじ20により固定されている。なお、接合金物3と縦枠材4との接合は、ねじ接合に限定されるものではなく、ボルト接合でも溶接接合でも良い。
In the groove formed by the
前記のような壁パネルからなる耐力壁2を建て込む場合について説明すると、基礎10に固定された複数のアンカーボルト1の各先端部を、耐力壁2におけるベースプレートとしてのプレート6のボルト挿通孔21に挿通し、前記各アンカーボルト1に下部雌ねじ部材22を所定の位置に設置すると共に下部座金を装着し、前記接合金物3における第2接合部材14のボルト挿通孔付フランジ13のボルト挿通孔21に挿通し、上部座金及び上部雌ねじ部材23をねじ込んで、壁パネルからなる耐力壁2を、壁幅方向両側のそれぞれ壁厚方向の複数のアンカーボルト1により立設する。
The case where the
前記接合金物3における第1接合部材11の降伏耐力は、複数のアンカーボルト1の降伏耐力よりも低くされて、前記第1接合部材11は、耐力を保持しながら変形可能にされている。したがって、前記接合金物3はその一部が、耐力を保持しながら変形可能にされている。
The yield strength of the first joining
なお、図8に概略を示すように、前記壁パネルからなる耐力壁2を、同様な上階側の耐力壁2に連結する場合には、耐力壁2における縦枠材4の上部に、前記と同様な接合金物3を反転配置して、縦枠材4に第1接合部材11をドリルねじ20により取り付ける。第1接合部材11は、縦枠材4にボルト接合又は溶接接合により取り付けられるものとしてもよい。また、前記実施形態におけるコンクリート製の基礎10を、妻面側の梁又は軒梁或いは筒型の圧縮補強部材に置き換え、また、前記アンカーボルト1を前記筒型の圧縮補強部材に接合するためのボルト1(又は、上下階の耐力壁2の接合金物3に十分渡る長さの複数のボルト1)に置き換えてもよい。このような場合には、接合金物3を上下階の耐力壁2で間隔をおいて2つ設けるようにすれば、上階側の耐力壁2及び下階側の耐力壁2相互を、壁厚方向に間隔をおいた複数のボルト1により、筒型の補強部材を介して、又は接合金物3を介して接合する接合構造とすることができる。なお、このような場合には、床パネル内に筒型の圧縮補強部材及び適宜調整プレートを介在させると、引張力T及び圧縮力Cを下階側あるいは上階側に伝達することができる。
In addition, as schematically shown in FIG. 8, when connecting the load-
また、平面長方形の筒状の第1接合部材11の各フランジ16は、縦枠材4における短辺のフランジ9に固定されているので、地震時又は風荷重作用時における水平力Pが作用した場合に、縦枠材4におけるフランジ9に引張力Tが作用しても、縦枠材4のウェブ8が、接合金物3側の面外方向に変形することがなく、そのため、接合金物3が前記面外方向に回転する恐れがないから、接合金物3における第1接合部材11と縦枠材4のフランジ9とを接合しているドリルねじ20が抜け出す恐れを排除することができ、ドリルねじ20のねじ接合効率を上げて高剛性の接合構造とすることができる。
Further, since each
また、第2接合部材14の縦部分12を、第1接合部材11の壁厚方向の中央部に配置して固定していることから、前記縦部分12の両側における第1接合部材11のウェブ17に横方向のスリット19を設けることができて、第1接合部材11をせん断変形可能なダンパー部材とすることができ、確実に制震機能を発揮する接合金物3とすることができる。前記接合金物3は、耐力壁2の各縦枠材4に、予め工場等において組み込まれている。
Further, since the
このように、形鋼を耐力壁2の縦枠材4に用いたパネル構造における、アンカーボルト1又はボルト1と縦枠材4とを接合金物3を介して固定した耐力壁の接合構造において、前記耐力壁2の枠材で構成される枠面と直交する壁厚方向に、アンカーボルト1又はボルト1を間隔をおいて複数配置したので、簡単な構造で、耐力壁の高強度接合を可能にしている。
Thus, in the panel structure using the shape steel for the
前記実施形態のように、複数のアンカーボルト1又はボルト1を配置する場合に、耐力壁パネル24における縦中心軸線からの壁厚方向のボルト1までの距離を等しくすると共に、上下階においても同じように設定することで、各アンカーボルト1又はボルト1に作用させるボルトの応力を均等に負担させることができる。また、複数のアンカーボルト1に均等に負担させることで、アンカーボルト1の直径断面を1本のみ設ける場合に比べて小さくすることができる。また、前記実施形態は、地震時に作用する水平力P、引張力T及び圧縮力Cに対して、複数のアンカーボルト又はボルト1によって十分に対抗することが可能となる。また、接合金物3における第1接合部材11のフランジ16を縦枠材4におけるフランジ9にねじ接合しているため、接合金物3における壁厚方向の両端を拘束していることになり、ドリルねじ20が抜け出す恐れを排除することができる。また、ドリルねじ20の抜け出しを防止することができるため、ねじの接合効率を向上させて接合部の接合強度向上に寄与でき、ねじ本数を削減することもできる。
When a plurality of
耐力壁2における縦枠材4が基礎10から離反するように引張力Tが作用するようになった場合には、図7に示すように、第2接合部材14がボルト1又はアンカーボルト1により一定位置に保持されていることから、前記第1接合部材11のフランジ9側が、上昇するようになり、第1接合部材11がせん断塑性変形することで、地震時等に建物に入力されるエネルギーを低減し、制震機能を発揮する。第1接合部材11のせん断塑性変形が大きくなった場合には、せん断変形した後、第1接合部材11における水平な横方向のスリット19中央付近の狭幅部26でのせん断変形で破断するが、耐力壁2におけるベースプレートとしての水平なプレート6が、ボルト1又はアンカーボルト1に装着の下部雌ねじ部材22に係合した状態でストッパーとなり、それ以上の傾倒を防止し、建物の倒壊を防止する形態とされている。前記プレート6と下部雌ねじ部材22までの距離の設定により、第1接合部材11の狭幅部26を破断しない状態で使用したり、第1接合部材11の狭幅部26を破断させる形態で使用したりすることができる。
When the tensile force T is applied so that the
前記のように、断面T形(又は逆T形)の第2接合部材14が、初期において、耐力壁2における縦枠材4端部の水平なプレート6から離れた位置とされていることで、第1接合部材11の上下両方向のせん断変形を許容している。このように、第1接合部材11と第2接合部材14を備えた接合金物3は、制震用のダンパー部材とされている。
As described above, the second joining
なお、前記従来の構造のように上下階に渡る長尺のボルトにより、上階側の耐力壁の接合金物3と下階側の耐力壁の接合金物3とが、複数のボルトに対して位置固定されて装着されている場合には、下階側の耐力壁における上部に配置されている接合金物3と、上階側の耐力壁における下部に配置されている接合金物3のいずれか一方又は両方の接合金物3を、横方向のスリット19を有する第1接合部材11として、前記のような第1接合部材11のせん断変形による制震作用を発揮させるようにしてもよい。
It should be noted that, as in the above-described conventional structure, the
次に、図5及び図6を参照して、前記実施形態の場合等において、耐力壁2を壁幅方向に移動しないように拘束して一方の接合金物3を動作させるようにした形態について説明する。図6(a)に示すように、壁幅方向の各第2接合部材14に設けたボルト挿通孔付フランジ13のボルト挿通孔21の壁幅方向のボルト孔芯間距離Hより、前記各ボルト挿通孔21に挿通されるアンカーボルト1又はボルト1の壁幅方向の軸芯間距離Rを僅かに小さくしている。前記ボルト孔芯間距離Hよりボルト側の軸芯間距離Rを僅かに小さくすることで、耐力壁2がせん断変形して下部の横枠材5側が傾斜した場合に、図6(b)に示すように、圧縮側のアンカーボルト1又はボルト1のボルト軸部25の外周面Yに、ボルト挿通孔21の内周面を当接させて、耐力壁2の壁幅方向の横移動を拘束することができ、しかも、壁幅方向の他方のボルト挿通孔21の中心軸線に、アンカーボルト1又はボルト1の中心軸線を近づくようになるため、他方側の接合金物3のせん断変形による制震作用を動作しやすい状態とすることができる。前記のように、圧縮側のアンカーボルト1又はボルト1のボルト軸部25に、ボルト挿通孔21の内周面を当接させることができると、耐力壁2の壁幅方向の横移動を拘束することになるため、図11に示すように、別個に、せん断拘束用アンカー27を基礎10に立設させて横枠材5の移動を拘束する必要がなくなるから、せん断拘束用アンカー27を省略することができる。
Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, a description will be given of an embodiment in which one of the
前記のように、ボルト孔芯間距離Hよりボルト1又はアンカーボルト1の軸芯間距離Rを僅かに小さくする距離差としては、例えば、ボルト軸部25の直径DRとボルト挿通孔21の直径DHとの差よりも小さいものとする。
As described above, as the distance difference to slightly reduce the
なお、前記実施形態におけるドリルねじ20による接合は、支圧接合により接合されている。本発明を実施する場合、前記のドリルねじ20に代えて、他のねじ接合、ボルト接合又は溶接接合としてもよい。また、前記の縦枠材4としては、リップ付き溝形鋼としてもよい。
In addition, joining by the
本発明を実施する場合、第2接合部材は、断面T字状の形鋼を用い、ボルト挿通孔を形成したものであっても、鋼板をボルトや溶接により接合した形態であってもよい。 When practicing the present invention, the second joining member may be a steel having a T-shaped cross section and formed with a bolt insertion hole, or a form in which steel plates are joined by bolts or welding.
1 アンカーボルト、ボルト
2 耐力壁
3 接合金物
4 縦枠材
5 横枠材
6 プレート(又はベースプレート)
7 構造用面材
8 ウェブ(縦枠材の)
9 フランジ(縦枠材の)
10 基礎
11 第1接合部材
12 縦部分
13 ボルト挿通孔付フランジ
14 第2接合部材
15 枠形フレーム
16 フランジ(第1接合部材の)
17 ウェブ(第1接合部材の)
18 縦スリット
19 横方向のスリット
20 ドリルねじ
21 ボルト挿通孔
22 下部雌ねじ部材
23 上部雌ねじ部材
24 耐力壁パネル
25 ボルト軸部
26 狭幅部
27 せん断拘束用アンカー
30 縦枠材
31 ウェブ
32 リップ付き溝形鋼
33 接合用フランジ
34 接合金物
35 圧着用雌ねじ部材
36 ドリルねじ
37 壁パネル
38 ホールダウン金物
39 接合用プレート
DESCRIPTION OF
7
9 Flange (for vertical frame)
DESCRIPTION OF
17 Web (of the first joining member)
18 Vertical slit 19 Horizontal slit 20
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