JP6374738B2

JP6374738B2 - 耐力壁

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Publication number: JP6374738B2
Application number: JP2014189709A
Authority: JP
Inventors: 西村　健; 健西村; 篤史永田
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2034-09-18
Also published as: JP2016061067A

Description

この発明は、鉄骨系等の住宅やその他の建物の耐力壁に関する。

従来、鉄骨系等の建物の耐力壁おいて、斜材の上端の接合は図８に分解状態で示すように行うことが多い。同図の例では、斜材２２４の上端の被接合部材２２６は、柱２２１に設けられた接合金物２２５に重ねられ、これら被接合部材２２６および接合金物２２５に設けられたボルト挿通孔２２７，２２８を貫通する中ボルトなどのボルトとナット（いずれも図示せず）で締め付けて接合する。

図９は、他の従来例となる鉄骨系等の建物の耐力壁を示す。同図９（Ａ）のように、隣合う柱１２１，１２１の間に斜材１２４を設け、その斜材１２４の上端を一方の柱１２１に接合し、斜材１２４の下端を他方の柱１２１に接合して構成される耐力壁１２０がある。この耐力壁１２０では、斜材１２４の上端は、図９（Ｂ）に拡大して示すように、前記一方の柱１２１の上部に設けられた接合金物１２５に被接合部材１２６を介して接合される。具体的には、前記斜材１２４の上端に前記被接合部材１２６が溶接により接合され、その被接合部材１２６は上端に斜材１２４の軸心に対して垂直となる被接合面部１２７を有する。また、前記接合金物１２５は、下端に前記被接合面部１２７に接する傾き姿勢の接合面部１２８を有する。前記接合金物１２５の接合面部１２８と前記被接合部材１２６の被接合面部１２７とは、互いに重ね合わせて、その重なり部分を貫通するボルト１２９により引っ張り接合形式で接合される。

また、柱１２１側の接合金物１２５の接合面部１２８と斜材１２４側の被接合面部１２７との間にライナ（図示せず）を介在させることで、柱１２１の建ち調整、すなわち施工誤差等による柱１２１の壁幅方向の傾きの調整作業を行っている。

特開２００２−０８８９５６号公報特開２００９−２５６９３９号公報特開２０１０−０３１４７４号公報特開２０１０−２５５２０３号公報

図８に示す接合形式では、施工誤差などによるボルト挿通孔２２７，２２８の芯ずれを吸収するために、両ボルト挿通孔２２７，２２８のいずれか一方または両方が、例えば１〜２ランク程度大きいボルト用の孔径とされる。具体例を示すと、ボルト径２０mmに対して孔径２２mmとされる。しかし、地震等で柱２２１と斜材２２４との間に相対移動させる大きな荷重が作用したときに、中ボルトによる接合では、被接合部材２２６と接合金物２２５とに、ボルト挿通孔２２７，２２８の内面とボルト外面との間の遊びの範囲でせん断方向の滑りが生じることがある。このせん断方向の滑りは、高力ボルトを用いた摩擦ボルト接合では阻止できるが、高力ボルトはコスト高になり、扱える作業者も限られるため、低層の住宅では適さない。

また、図９、図１０に示した従来例では、柱１２１の傾斜を修正する建ち調整を、前記被接合面部１２７と接合面部１２８との間にライナを介在させて行っているが、双方が傾き姿勢にある被接合面部１２７と接合面部１２８との間にライナを介在させるので、ライナの厚みがそのまま柱１２１の建ち調整量とはならず、どれだけの厚さのライナを入れると適切な建ち調整が行えるかの判断が難しい。
この他に、斜材１２４の勾配毎に、柱１２１側の接合金物１２５につき、接合面が異なる角度のものを準備しなくてはならず、部品種が増え、コストアップに繋がる。

この発明の目的は、斜材と柱との接合を、通常のボルトを用いても滑りのない接合とでき、建ち調整も容易に行うことができる耐力壁を提供することである。

この発明の耐力壁は、斜材と、この斜材の上端に設けられた被接合部材と、この被接合部材に接合され柱の側面に設けられた接合金物とを備える耐力壁であって、
前記接合金物が、下向き接合面部とこの下向き接合面部の前記柱から離れる方向の縁から立ち上がる横向き接合面部とでなるＬ字状接合面を有し、
前記被接合部材が、前記接合金物の前記下向き接合面部に接する上向き被接合面部、および前記横向き接合面部にライナを介してまたは直接に接する横向き被接合面部を有するＬ字状被接合面を有し、
前記接合金物と前記被接合部材とが、前記下向き接合面部と前記上向き被接合面部とを貫通するボルトにより引っ張り接合形式で接合され、かつ前記横向き接合面部と前記横向き被接合面部とを貫通するボルトにより引っ張り接合形式で接合されたことを特徴とする。

この構成によると、柱の側面に設けられた接合金物と斜材の上端に設けられた被接合部材とが、接合金物の下向き接合面部と被接合部材の上向被接合面部とを貫通するボルトにより引っ張り接合形式で接合されるので、この接合部分で上下方向に拘束される。かつ、接合金物の横向き接合面部と被接合部材の横向き被接合面部とを貫通するボルトにより引っ張り接合形式で接合されるので、この接合部分で壁幅方向となる横方向に拘束される。このように、上下方向および横方向の拘束が各ボルトの接合部分で行われるので、斜材と柱との接合を、中ボルト等の通常のボルトを用いても、上下方向にも横方向にも滑りのないボルト接合とすることができる。
また、柱の建ち調整は、接合金物の横向き接合面部と被接合部材の横向き被接合面部との間にライナを介在させて行われるので、建ち調整量に相当する厚みのライナを介在させることで、容易にその作業を行うことができる。
前記接合金物はＬ字状接合面を有する部材であるため、斜材の勾配が種々異なる耐力壁に対して共通して使用でき、部品の共通化による生産性の向上効果も得られる。
なお、前記Ｌ字状接合面は、多少は傾斜していても良く、その場合でも互いにＬ字形を成すように下向き接合面部と横向き接合面部を有することで、２方向の拘束がなされ、両方向に滑りのないボルト接合が行える。また建ち調整も容易に行える。また、前記Ｌ字状接合面は、必ずしも前記下向き接合面部と横向き接合面部とが９０度の角度を成していなくても良く、９０度に対して多少は開いていても、また狭まっていても良い。

この発明の耐力壁において、前記接合金物の前記Ｌ字状接合面における前記下向き接合面部が水平方向であり、前記横向き接合面部が鉛直方向であっても良い。
この構成の場合、前記接合金物の横向き接合面部と前記被接合部材の横向き被接合面部との間にライナを鉛直に介在させることになり、ライナの厚み分だけ正確に柱の建ち調整を行うことができ、建ち調整作業をより容易に、かつ精度良く行うことができる。

この発明の耐力壁において、前記接合金物が、前記柱側に開口して前記柱に溶接された横向き溝形の部材であっても良い。
横向き溝形の部材であると、Ｌ字状接合面を持つ接合金物を容易に製作でき、かつ上下のフランジ部分を柱に溶接できて堅固に接合できる。

この発明の耐力壁において、前記接合金物の前記下向き接合面部に設けられて前記ボルトと取り合う孔、および前記被接合部材の前記上向き被接合面部に設けられて前記ボルトと取り合う孔のいずれか一方または両方が、前記柱に対する遠近方向に延びて前記ライナの介在による前記横向き接合面部と前記横向き被接合面部との間の距離の変動を吸収する長孔とされても良い。
この構成の場合、建ち調整量に応じてライナの厚みを変える場合でも、前記長孔でその厚み変動分を吸収してボルト接合が行え、接合金物および被接合部材を取り替えることなく対応することができる。

この発明の耐力壁は、斜材と、この斜材の上端に設けられた被接合部材と、この被接合部材に接合され柱の側面に設けられた接合金物とを備える耐力壁であって、前記接合金物が、下向き接合面部とこの下向き接合面部の前記柱から離れる方向の縁から立ち上がる横向き前記接合面部とでなるＬ字状接合面を有し、前記被接合部材が、前記接合金物の前記下向き接合面部に接する上向き被接合面部、および横向き接合面部にライナを介してまたは直接に接する横向き被接合面部を有するＬ字状被接合面を有し、前記接合金物と前記被接合部材とが、前記下向き接合面部と前記上向き被接合面部とを貫通するボルトにより引っ張り接合形式で接合され、かつ前記横向き接合面部と前記横向き被接合面部とを貫通するボルトにより引っ張り接合形式で接合されているため、斜材と柱との接合を、通常のボルトを用いても滑りのない接合とでき、建ち調整も容易に行うことができる。

（Ａ）はこの発明の第１の実施形態に係る耐力壁の正面図、（Ｂ）はその側面図である。同耐力壁における斜材上端接合部の拡大正面図である。同斜材上端接合部の拡大側面図である。同斜材上端接合部の分解斜視図である。同斜材上端接合部にライナを介在させた状態を示す拡大正面図である。同耐力壁における斜材下端接合部の拡大正面図である。この発明の他の実施形態に係る耐力壁の正面図である。従来例の分解状態の正面図である。（Ａ）は他の従来例の部分破断正面図、（Ｂ）はその部分拡大図である。ボルト接合の滑り説明図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この耐力壁２０は、互いに離れた一対の柱２１，２１と、これら一対の柱２１，２１における一方の柱２１に上端が接合され他方の柱２１に下端が接合された斜材２４とを備える。隣合う柱２１，２１の上端は、梁２３によって接合される。柱２１の下端は、例えば、その下端に設けられたベースプレート２７を介して、基礎１００の天端面にアンカーボルト（図示せず）で接合される。ベースプレート２７は、図示の例では、柱２１の下端面に横向きに接合されたＨ形鋼の切片の下フランジで構成される。斜材２４の上端には被接合部材２が設けられ、この被接合部材２は、前記一方の柱２１の側面に設けられた接合金物１に接合される。また、斜材２４の下端には別の被接合部材１２が設けられ、この被接合部材１２は、前記他方の柱２１の側面に設けられた接合金物１１に接合される。この耐力壁２０は、例えば戸建て住宅の耐力壁であって、鉄骨のフレームからなる。各柱２１、梁２３、および斜材２４は、いずれも角形パイプまたはその他の形鋼等の鋼材からなる。

前記一方の柱２１の側面に設けられた接合金物１は、図２に拡大して示すように、下向き接合面部３ａとこの下向き接合面部３ａの前記柱２１から離れる方向の縁から立ち上がる横向き接合面部３ｂとでなるＬ字状接合面３を有する。この接合金物１は、前記柱２１側に開口してその柱２１に溶接された横向き溝形の部材からなり、例えば鋼板を溝形に曲げ加工して製造される。前記斜材２４の上端に設けられた被接合部材２は、前記接合金物１の下向き接合面部３ａに接する上向き被接合面部４ａ、および前記横向き接合面部３ｂにライナ１７（図５）を介してまたは直接に接する横向き被接合面部４ｂを有するＬ字状被接合面４を有する。ここでは、接合金物１のＬ字状接合面３における下向き接合面部３ａは水平方向とされ、横向き接合面部３ｂは鉛直方向とされている。

前記被接合部材２は、斜材２４の軸心方向に延びる鋼材２ａの上端面に、水平姿勢の板片２ｂを溶接し、この板片２ｂの上に鉛直姿勢の板片２ｃを溶接して構成される。前記水平姿勢の板片２ｂにより、前記上向き被接合面部４ａが形成され、鉛直姿勢の板片２ｃで前記横向き被接合面部４ｂが形成される。前記鋼材２ａは、具体的には、壁面に平行な平行板材２ａａと、これに垂直なリブ板材２ａｂと、下端の端板２ａｃとでなる。前記鋼材２ａは、この端板２ａｃで、下端面が斜材２４の上端面に溶接される。
平行板材２ａａは、図２を側面から見た図を図３に示すように、斜材２４の耐力壁厚み方向の中央にあり、その両面にリブ板材２ａｂが突出している。

前記接合金物１と被接合部材２とは、前記下向き接合面部３ａと前記上向き被接合面部４ａとを貫通するボルト５により引っ張り接合形式で接合され、かつ前記横向き接合面部３ｂと前記横向き被接合面部４ｂとを貫通するボルト６により引っ張り接合形式で接合されている。このボルト５，６による接合は、ナット５ａ，６ａを用いて行われる。また、各ボルト５，６には中ボルト等が用いられる。

前記斜材２４の上端接合部の分解斜視図を図４に示す。同図のように、前記接合金物１の下向き接合面部３ａには、前記ボルト５と取り合う孔７が設けられ、前記被接合部材２の上向き被接合面部４ａには前記ボルト５と取り合う孔８が設けられている。また、前記接合金物１の横向き接合面部３ｂには、前記ボルト６と取り合う孔９が設けられ、前記被接合部材２の横向き被接合面部４ｂには前記ボルト６と取り合う孔１０が設けられている。被接合部材２の上向き被接合面部４ａに設けられた孔８は、一方の柱２１に対する遠近方向に延びてライナ１７（図５）の介在による前記横向き接合面部３ｂと前記横向き被接合面部４ｂとの間の距離の変動を吸収する長孔とされている。このように長孔とすることで、建ち調整量に応じてライナ１７の厚みを変える場合でも、ボルト５の挿通が可能であり、接合金物１および被接合部材２を取り替えることなく対応することができる。ここでは、被接合部材２の上向き被接合面部４ａに設けられた孔８を長孔としているが、前記接合金物１の下向き接合面部３ａに設けられた孔７を長孔としても良い。さらには、被接合部材２の上向き被接合面部４ａに設けられた孔８と、接合金物１の下向き接合面部３ａに設けられた孔７の両方を長孔としても良い。

図６に示すように、斜材２４の下端に設けられた別の被接合部材１２は、前記他方の柱２１の側面に設けられた別の接合金物１１に接合される。斜材２４の下端の被接合部材１２は、例えばＨ形鋼の切片からなり、片方のフランジが斜材２４の下端面に溶接等で接合されていて、もう片方のフランジの下面が斜材２４の軸心に対して垂直となる被接合面部１４ａとされる。柱２１側の接合金物１１は、下端に柱２１の側面に溶接等で接合される鉛直材１５を有し、上端に前記被接合部材１２の被接合面部１４ａに接する傾斜姿勢の接合面部１３ａを有する。この接合金物１１の接合面部１３ａと前記被接合部材１２の被接合面部１４ａとは互いに重ね合わされ、その重なり部分を貫通するボルト１６により引っ張り接合形式で接合される。

この構成の耐力壁２０によると、柱２１の側面に設けられた接合金物１と斜材２４の上端に設けられた被接合部材２とが、接合金物１の下向き接合面部３ａと被接合金物２の上向き被接合面部４ａとを貫通するボルト５により引っ張り接合形式で接合され、かつ接合金物１の横向き接合面部３ｂと被接合部材２の横向き被接合面部４ｂとを貫通するボルト６により引っ張り接合形式で接合されている。そのため、接合部分に作用する水平方向の荷重が水平方向のボルト６で負担され、鉛直方向の荷重が鉛直方向のボルト５で負担される。これにより、斜材２４と柱２１との接合を滑りのないボルト接合とすることができる。この場合に、各ボルト５，６には中ボルト等の通常のボルトが使用でき、高力ボルト等の高価なボルトを用いることなく、滑りのないボルト接合が行える。

また、柱２１の建ち調整は、図５のように、接合金物１の横向き接合面部３ｂと被接合部材２の横向き被接合面部４ｂとの間にライナ１７を介在させて行われるので、建ち調整量に相当する厚みのライナ１７を介在させることで、容易にその作業を行うことができる。特に、この実施形態では、接合金物１のＬ字状接合面３における下向き接合面部３ａが水平方向とされ、横向き接合面部３ｂが鉛直方向とされているので、前記ライナ１７を鉛直姿勢に介在させることになり、ライナ１７の厚みを建ち調整量に合わせることで、建ち調整を精度良くより容易に行うことができる。

前記接合金物１はＬ字状接合面３を有する部材であるため、斜材２４の勾配が種々異なる耐力壁２０に対して共通して使用でき、部品の共通化による生産性の向上効果も得られる。

図７は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の耐力壁２０は、斜材２４の下端がダンパー３１を介して前記他方の柱２１に接合されたダンパー付き耐力壁である。ダンパー３１は、地震などにより加わるエネルギーを吸収する部材である。ダンパー３１は前記エネルギー吸収の機能が得られる構成であれば良く、種々の形式がものが採用できる。ダンパー３１を設けることで、耐力壁２０が吸振機能を持つことができる。
このようなダンパー３１を備える耐震壁２０においても、この発明を適用することができる。

１…接合金物
２…被接合部材
３…Ｌ字状接合面
３ａ…下向き接合面部
３ｂ…横向き接合面部
４…Ｌ字状被接合面
４ａ…上向き被接合面部
４ｂ…横向き被接合面部
５，６…ボルト
７〜１０…孔
１７…ライナ
２０…耐力壁
２１…柱
２４…斜材

Claims

斜材と、この斜材の上端に設けられた被接合部材と、この被接合部材に接合され柱の側面に設けられた接合金物とを備える耐力壁であって、
前記接合金物が、下向き接合面部とこの下向き接合面部の前記柱から離れる方向の縁から立ち上がる横向き接合面部とでなるＬ字状接合面を有し、
前記被接合部材が、前記接合金物の前記下向き接合面部に接する上向き被接合面部、および前記横向き接合面部にライナを介してまたは直接に接する横向き被接合面部を有するＬ字状被接合面を有し、
前記接合金物と前記被接合部材とが、前記下向き接合面部と前記上向き被接合面部とを貫通するボルトにより引っ張り接合形式で接合され、かつ前記横向き接合面部と前記横向き被接合面部とを貫通するボルトにより引っ張り接合形式で接合された
ことを特徴とする耐力壁。
請求項１に記載の耐力壁において、前記接合金物の前記Ｌ字状接合面における前記下向き接合面部が水平方向であり、前記横向き接合面部が鉛直方向である耐力壁。
請求項２に記載の耐力壁において、前記接合金物が、前記柱側に開口して前記柱に溶接された横向き溝形の部材である耐力壁。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の耐力壁において、前記接合金物の前記下向き接合面部に設けられて前記ボルトと取り合う孔、および前記被接合部材の前記上向き被接合面部に設けられて前記ボルトと取り合う孔のいずれか一方または両方が、前記柱に対する遠近方向に延びて前記ライナの介在による前記横向き接合面部と前記横向き被接合面部との間の距離の変動を吸収する長孔とされた耐力壁。