JP6841509B2

JP6841509B2 - 構造用合板を用いた耐力壁構造および耐力壁パネル

Info

Publication number: JP6841509B2
Application number: JP2018023036A
Authority: JP
Inventors: 一生新熊
Original assignee: 株式会社ネクストレンド
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: JP2019138068A

Description

本発明は、木造住宅に適用される、構造用合板を用いた耐力壁構造および耐力壁パネルに関するものである。

一般的な木造住宅には、地震や風等により作用する水平力に抵抗するための耐力壁が用いられている。
耐力壁には、柱材と土台や梁等の横架材との間に筋交いを取り付けるものや、構造用合板を柱材と横架材の表面に複数の釘によって直接打ち付けるものがある。

構造用合板を用いた耐力壁は、構造用合板を複数の釘によって打ち付けているため、筋交いを用いた耐力壁よりも歪みが少ない。
しかし、地震により繰り返し水平力が作用すると、振動により釘が抜けてしまい、耐力壁としての機能が低下してしまうおそれがある。

本発明は、振動を抑制することができる、構造用合板を用いた耐力壁構造および耐力壁パネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、２本の柱材、土台および梁の表面に固定する構造用合板と、前記柱材に取り付ける制振ダンパーと、前記制振ダンパーと前記構造用合板の間に配置する受材と、からなり、前記制振ダンパーは、前記柱材に固定するＬ字状の固定部材と、前記受材に固定するプレート材と、前記固定部材と前記プレート材とによって挟持する摩擦材と、からなり、前記固定部材は、Ｌ字の一方の直線をなす面の外面を前記柱材に当接し、Ｌ字の他方の直線をなす面の外面を前記受材に当接し、前記固定部材は、前記Ｌ字の他方の直線をなす面に長孔を有し、前記プレート材に設けたビス孔および前記長孔に挿通するビスによって前記プレート材を前記受材に固定して、前記固定部材、前記プレート材、および前記摩擦材を一体とする、構造用合板を用いた耐力壁構造を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の構造用合板を用いた耐力壁構造において、前記プレート材と前記摩擦材との間に配置するすべりプレートを有することを特徴とする、構造用合板を用いた耐力壁構造を提供する。
本願の第３発明は、２本の柱材、土台および梁で囲まれた開口部に嵌合して固定する矩形の枠材と、前記枠材に固定する前記開口部と略同形の構造用合板と、前記枠材に取り付ける制振ダンパーと、前記制振ダンパーと前記構造用合板の間に配置する受材と、からなり、前記制振ダンパーは、前記枠材に固定するＬ字状の固定部材と、前記受材に固定するプレート材と、前記固定部材と前記プレート材とによって挟持する摩擦材と、からなり、前記固定部材は、Ｌ字の一方の直線をなす面の外面を前記枠材に当接し、Ｌ字の他方の直線をなす面の外面を前記受材に当接し、前記固定部材は、前記Ｌ字の他方の直線をなす面に長孔を有し、前記プレート材に設けたビス孔および前記長孔に挿通するビスによって前記プレート材を前記受材に固定して、前記固定部材、前記プレート材、および前記摩擦材を一体とする、耐力壁パネルを提供する。
本願の第４発明は、第３発明の耐力壁パネルにおいて、前記プレート材と前記摩擦材との間に配置するすべりプレートを有することを特徴とする、耐力壁パネルを提供する。

本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
（１）柱材が構造用合板に対して相対的に傾くと、構造用合板に取り付けた受材に固定したプレート材と、柱材に固定した固定部材によって挟持した摩擦材との間に摩擦力が作用し、制振機能が働く。
（２）構造用合板に制振機能が作用するため、構造用合板が振動して打ち付けた釘が抜けてしまうのを防ぐ。
（３）接着剤を使用しないことにより、接着層の硬化による応力集中や剥がれなどによる強度不安がない。
（４）固定部材と摩擦材との間にすべりプレートを配置するため、固定部材が摩擦に関わらないので、固定部材を安価で、固定に適した材質のものにすることができる。
（５）摩擦材と摩擦させるための金属は比較的高価であるが、すべりプレートを薄くすることにより安価に製造できる。
（６）すべりプレートの材質を変えるだけで、容易に摩擦材との組み合わせを変更することができる。
（７）すべりプレートの形状や大きさを自由に変えることで、容易に摩擦効果を変更できる。
（８）耐力壁パネルは、組み上げた状態で現場に搬入することができるため、現場での組み上げ作業が不要となる。

本発明の構造用合板を用いた耐力壁構造の説明図制振ダンパーおよび受材の斜視図制振ダンパーおよび受材の断面図制振ダンパーによる制振の説明図その他の実施例にかかる制振ダンパーおよび受材の斜視図その他の実施例にかかる制振ダンパーおよび受材の断面図その他の実施例にかかる制振ダンパーによる制振の説明図耐力壁パネルの説明図

以下、図面を参照しながら本発明の制振金物を詳細に説明する。

［実施例１］
（１）耐力壁構造
本発明の構造用合板を用いた耐力壁構造は、柱材１ａ、１ｂと、柱材１ａ、１ｂの上下に横架する梁２および土台３の表面に構造用合板４を釘打ちにより固定するとともに、柱材１ａ、１ｂに取り付けた制振ダンパー５を受材６を介して構造用合板４に取り付けるものである（図１）。
制振ダンパー５および受材６は柱材１ａ、１ｂに対称に、所定の数取り付ける。

（２）制振ダンパー
制振ダンパー５は、柱材１ａ、１ｂと接合する固定部材５１、受材６に固定するプレート材５２、
および、固定部材５１とプレート材５２との間に配置する摩擦材５３と、からなる。（図２）

（２−１）固定部材
固定部材５１は断面Ｌ字状の部材である。
固定部材５１は、摩擦材５３との摩擦抵抗により制振を行うため、ステンレスや亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、アルミニウム等の、摩擦係数の低い材質からなる。
固定部材５１は、Ｌ字の一平面を成す柱材固定部５１１の外側を柱材１ａ、１ｂに当接して、ビス等によって固定する（図３）。
そして、固定部材５１の他平面と、当該他平面の内側に配置するプレート材５２とにより摩擦材５３を挟持する。
固定部材５１の他平面には長孔５１２を設ける。長孔５１２は、受材６の長さ方向に長い形状とする。

（２−２）プレート材
プレート材５２は鋼板からなる。
プレート材５２には、固定部材５１の長孔５１２に対応して複数のビス孔５２１を設ける。
そして、固定部材５１とプレート材５２との間に摩擦材５３を配置し、固定部材５１の長孔５１２とプレート材５２のビス孔５２１を重ね合わせた状態で、固定部材５１およびプレート材５２を貫通するように、ビス５２２を挿通してプレート材５２を受材６に取り付けて、固定部材５１、プレート材５２、および摩擦材５３を一体とし、ビス５２２を締め付けることにより、摩擦材５３には固定部材５１とプレート材５２による挟持力が作用する。制振ダンパー５は、固定部材５１とプレート材５２によって摩擦材５３を挟持するだけの構成であるため、容易に製造することができて、かつ、安価である。
固定部材５１の長孔５１２は受材６の長さ方向に長い形状であり、ビス５２２は長孔５１２に沿って本数を任意に選択できるため、必要な挟持力に合わせてビス孔５２１およびビス５２２の数を選択することができる。

（２−３）摩擦材
摩擦材５３は、フェノール樹脂からなる。
摩擦材５３は、固定部材５１との摩擦抵抗により制振を行う。
摩擦材５３は固定部材５１とプレート材５２との間に配置するが、プレート材５２側の摩擦抵抗が固定部材５１の摩擦抵抗より大きいため、摩擦材５３は固定部材５１とプレート材５２の間に挟み込むだけで、プレート材５２の変位に追従する。
このため、摩擦材５３は接着する必要がなく、制振ダンパー５は容易に製造することができる。
摩擦材５３は、接着する必要がないため、形状や大きさを自由に変えることができる。
また、接着剤を使用しないことで、接着層の硬化による応力集中や剥がれなどによる強度不安がない。

（３）受材
受材６は構造用合板４と制振ダンパー５との間に配置する部材である。
受材６は木製の矩形の部材であり、構造用合板４側から釘打ちして固定する。

（４）制振機能
地震により住宅に力が作用すると、柱材１ａ、１ｂに傾きが生じる。そして、柱材１ａ、１ｂが変位すると、柱材１ａ、１ｂに固定した固定部材５１（図４ａ）が受材６に沿って相対的に変位する（図４ｂ）。このとき、固定部材５１とプレート材５２との間に位置する摩擦材５３は、摩擦抵抗の大きなプレート材５２に追従する。
プレート材５２は受材６を介して構造用合板４に固定されているため、プレート材５２は柱材１および固定部材５１に対して平行に変位する。この変位により、固定部材５１とプレート材５２に追従する摩擦材５３間の摩擦による制振機能が働く。
そして、制振することにより構造用合板４を固定している釘の抜けを防ぎ、耐力壁としての機能の低下を抑制する。

［その他実施例］
（１）すべりプレートの配置
制振ダンパー５は、プレート材５２と摩擦材５３との間にすべりプレート５４を配置してもよい（図５、６）。
すべりプレート５４はステンレスや亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、アルミニウム等の、摩擦係数の低い材質からなる。
プレート材５２と摩擦材５３との間にすべりプレート５４を配置することにより、摩擦材５３は、固定部材５１とすべりプレート５４により挟持されることとなる。
すべりプレート５４は摩擦係数の低い材質からなるので、固定部材５１は摩擦係数が高く、安価で固定に適した材質にものにすることができる。また、すべりプレート５４は固定部材５１より小さく薄くすることができるため、安価に製造できる。
すべりプレート５４には、プレート材５２のビス孔５２１に対応するビス孔５４１を設ける。

（１．１）すべりプレートによる制振
地震により住宅に力が作用すると、柱材１ａ、１ｂに傾きが生じる。そして、柱材１ａ、１ｂが変位すると、固定部材５１（図７ａ）が受材６に沿って相対的に変位する（図７ｂ）。このとき、固定部材１とすべりプレート５４の間に位置する摩擦材５３は、摩擦抵抗の大きな固定部材５１に追従し、すべりプレート５４と固定部材５１に追従する摩擦材５３間の摩擦による制振機能が働く。
すべりプレート５４の材質を変えるだけで、容易に摩擦材５３との組み合わせを変更することで、摩擦効果を変更することができる。
また、すべりプレート５４の形状や大きさを自由に変えることで、容易に摩擦効果を変更することができる。

（２）耐力壁パネル
上記の実施例は、柱材１ａ、１ｂと、柱材１ａ、１ｂの上下に横架する梁２および土台３の表面に構造用合板４を釘打ちにより固定する大壁構造に適用するものであるが、柱材１ａ、１ｂ、梁２および土台３で囲まれた開口部に嵌合して固定する矩形の枠材４１に構造用合板４を取り付け、その表面に受材６および制振ダンパー５を取り付けた耐力壁パネル７とすることにより、真壁構造においても適用することができる（図８）。
耐力壁パネル７は、組み上げた状態で現場に搬入することができるため、現場での組み上げ作業が不要となる。

１柱材
２梁
３土台
４構造用合板
４１枠材
５制振ダンパー
５１固定部材
５１１柱材固定部
５１２長孔
５２プレート材
５２１ビス孔
５２２ビス
５３摩擦材
５４すべりプレート
５４１ビス孔
６受材
７耐力壁パネル

Claims

２本の柱材、土台および梁の表面に固定する構造用合板と、
前記柱材に取り付ける制振ダンパーと、
前記制振ダンパーと前記構造用合板の間に配置する受材と、からなり、
前記制振ダンパーは、
前記柱材に固定するＬ字状の固定部材と、
前記受材に固定するプレート材と、
前記固定部材と前記プレート材とによって挟持する摩擦材と、からなり、
前記固定部材は、Ｌ字の一方の直線をなす面の外面を前記柱材に当接し、Ｌ字の他方の直線をなす面の外面を前記受材に当接し、
前記固定部材は、前記Ｌ字の他方の直線をなす面に長孔を有し、
前記プレート材に設けたビス孔および前記長孔に挿通するビスによって前記プレート材を前記受材に固定して、前記固定部材、前記プレート材、および前記摩擦材を一体とする、
構造用合板を用いた耐力壁構造。
請求項１に記載の構造用合板を用いた耐力壁構造において、
前記プレート材と前記摩擦材との間に配置するすべりプレートを有することを特徴とする、
構造用合板を用いた耐力壁構造。
２本の柱材、土台および梁で囲まれた開口部に嵌合して固定する矩形の枠材と、
前記枠材に固定する前記開口部と略同形の構造用合板と、
前記枠材に取り付ける制振ダンパーと、
前記制振ダンパーと前記構造用合板の間に配置する受材と、からなり、
前記制振ダンパーは、
前記枠材に固定するＬ字状の固定部材と、
前記受材に固定するプレート材と、
前記固定部材と前記プレート材とによって挟持する摩擦材と、からなり、
前記固定部材は、Ｌ字の一方の直線をなす面の外面を前記枠材に当接し、Ｌ字の他方の直線をなす面の外面を前記受材に当接し、
前記固定部材は、前記Ｌ字の他方の直線をなす面に長孔を有し、
前記プレート材に設けたビス孔および前記長孔に挿通するビスによって前記プレート材を前記受材に固定して、前記固定部材、前記プレート材、および前記摩擦材を一体とする、
耐力壁パネル。
請求項３に記載の耐力壁パネルにおいて、
前記プレート材と前記摩擦材との間に配置するすべりプレートを有することを特徴とする、
耐力壁パネル。