JP6841509B2 - 構造用合板を用いた耐力壁構造および耐力壁パネル - Google Patents
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Description
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。
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。
(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。
(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。
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)
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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 (4)
- 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。
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