JP7473787B2 - 耐力壁及び木造建物 - Google Patents
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Description
また、面板部の開口の縁部には、該縁部に沿って環状のリブを設けているため、例えば、開口の縁部にリブを設けない構成と比べて、面板部に早期にせん断座屈が生じるのが抑制される。そして、大変形によって面板部にせん断座屈が生じた場合、面板部における上下方向に隣り合う開口間の部分に張力場が形成される。このため、耐力壁では、例えば、面板部に開口が形成されていない構成と比べて、張力場が分散されて形成されるため、耐力壁が柱材から引き剥がされるのが抑制される。すなわち、耐力壁と木造躯体との接合部の破損が抑制される。
このように上記耐力壁では、耐力壁が大変形に至る前に、木造躯体と耐力壁との接合部や、木造躯体の耐力壁が接合される柱材に破損が生じるのが抑制されるため、大変形まで安定して変形できる。すなわち、耐力壁は、大変形時まで安定した耐力を保持できる。その結果、第1態様の耐力壁は、地震エネルギー等を安定して吸収することが可能となる。
まず、図1~図9を用いて本発明の第1実施形態の耐力壁20及びこの耐力壁20を用いた木造建物100について説明する。なお、図中に示された矢印UPは、本実施形態の耐力壁20が用いられる木造建物100の上方向を示している。また、図中に示された矢印Wは、耐力壁20の幅方向(以下、適宜「壁幅方向」と記載する。)を示し、矢印Tは、耐力壁20の厚み方向(以下、適宜「壁厚み方向」と記載する。)を示している。なお、本実施形態では、壁幅方向と木造建物100の水平方向が一致している。また、壁幅方向と壁厚み方向は直交している。
まず、耐力壁20を用いた木造建物100について説明する。図4~図6に示すように、木造建物100は、木造躯体102と、この木造躯体102に設置された耐力壁20を備えている。木造躯体102は、軸組工法の柱梁骨組であり、複数の柱材と複数の梁材とを組み立てて形成されている。具体的には、木造躯体102は、図4に示すように、複数の柱材104と、複数の柱材104の下端部が固定される下梁材108と、複数の柱材104の上端部が固定される上梁材106と、を備えている。なお、本実施形態の柱材104、上梁材106及び下梁材108は、それぞれ断面形状が略矩形の木材である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の耐力壁20は、1枚の素材金属板(本実施形態では、厚み0.8mm~1.2mmの鋼板であり、所謂薄板)を加工して形成された壁面材21を備えている。この壁面材21は、面板部22と、側板部24と、環状リブ26(本発明におけるリブの一例)と、を有している。
図1に示すように、面板部22は、矩形状に形成されている。この面板部22には、上下方向に間隔をあけて複数(本実施形態では7つ)の開口28が形成されている。これら7つの開口28は、上下方向に1列に形成されている。なお、本実施形態では、面板部22の壁幅方向の中心を通って上下方向に延びる中心線上に全ての開口28の中心が位置しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、面板部22の中心線に対して壁幅方向にオフセットした直線上に全ての開口28の中心が位置していてもよい。
なお、本実施形態における面板部22の幅方向及び厚み方向は、それぞれ壁幅方向及び壁厚み方向と同じ方向である。
図3に示すように、側板部24は、面板部22の壁幅方向の両端部から壁厚み方向にそれぞれ突出すると共に上下方向に沿って延びる板状部であり、本実施形態では、隣り合う柱材104にそれぞれ接合される部分である。この側板部24は、面板部22を構成する金属板の折り曲げ部によって形成されている。具体的には、面板部22となる素材金属板に折り曲げ加工が施されることで、上記折り曲げ部である側板部24が形成される。なお、本実施形態では、一対の側板部24は、それぞれ壁厚み方向に沿って突出している。
なお、本実施形態では、接合具30としてドリル付きの木ネジを用いて、側板部24と柱材104とを接合している。
図2及び図3に示すように、環状リブ26は、面板部22の開口28の縁部に沿って設けられており、該縁部から壁厚み方向に突出する環状の突条部である。なお、本実施形態では、開口28の形状が円形のため、環状リブ26の形状が円環状とされている。
図2に示すように、上板部32は、面板部22の上端部から壁厚み方向に突出すると共に壁幅方向に沿って延びる板状部であり、上梁材106に接合される部分である。この上板部32は、面板部22を構成する金属板の折り曲げ部によって形成されている。具体的には、面板部22となる素材金属板に折り曲げ加工が施されることで、上記折り曲げ部である上板部32が形成される。なお、本実施形態では、上板部32は、壁厚み方向に沿って突出している。
図2に示すように、下板部34は、面板部22の下端部から壁厚み方向に突出すると共に壁幅方向に沿って延びる板状部であり、下梁材108に接合される部分である。この下板部34は、面板部22を構成する金属板の折り曲げ部によって形成されている。具体的には、面板部22となる素材金属板に折り曲げ加工が施されることで、上記折り曲げ部である下板部34が形成される。なお、本実施形態では、下板部34は、壁厚み方向に沿って突出している。
そして、開口28の水平方向(壁幅方向)に沿った幅W1は、水平距離D2の30%~80%の範囲内に設定されている。
本発明の第2実施形態の耐力壁60について説明する。なお、第1実施形態と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
なお、第1実施形態と同様の構成で得られる作用並びに効果については、その説明を省略する。
なお、耐力壁が複数枚の壁面材(例えば、壁面材21等)によって形成される場合には、耐力壁の面板部は、複数枚の壁面材の面板部によって構成され、耐力壁の上板部及び下板部は、複数枚の壁面材の各上板部及び各下板部によって構成され、耐力壁の一対の側板部は、耐力壁の壁幅方向両外側に位置する側板部によって構成されている。
本発明の第3実施形態の耐力壁80について説明する。なお、第1実施形態と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
なお、第1実施形態と同様の構成で得られる作用並びに効果については、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態の耐力壁86について説明する。なお、第1実施形態と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
なお、第1実施形態と同様の構成で得られる作用並びに効果については、その説明を省略する。
本発明の第5実施形態の耐力壁92について説明する。なお、第1実施形態と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
なお、第1実施形態と同様の構成で得られる作用並びに効果については、その説明を省略する。
22 面板部
24 側板部
24A 内側面
26 環状リブ(リブ)
28 開口
32 上板部
34 下板部
40 耐力壁
42 面板部
44 側板部
60 耐力壁
62 面板部
64 側板部
66 上板部
68 下板部
70 耐力壁
72 耐力壁
74 面板部
75 側板部
76 耐力壁
80 耐力壁
82 木材
86 耐力壁
88 折り返し部
90 耐力壁
92 耐力壁
94 印
100 木造建物
102 木造躯体
104 柱材
106 上梁材
108 下梁材
Claims (10)
- 木造躯体に用いられ、一枚の金属板を折り曲げ加工して形成された耐力壁であって、
上下方向に間隔をあけて開口が形成された面板部と、
前記面板部の前記上下方向と直交する幅方向の両端部から該面板部の厚み方向にそれぞれ突出すると共に前記上下方向に沿って延び、隣り合う前記木造躯体の柱材にそれぞれ接合される一対の側板部と、
前記面板部の開口の縁部に沿って設けられ、該縁部から前記厚み方向に突出する環状のリブと、
を有し、
複数の前記開口は、前記面板部の前記一対の側板部間に前記上下方向に沿って一列のみ形成されており、
前記側板部には、前記柱材への接合用に印が設けられており、
前記面板部の表面から前記印までの前記厚み方向の距離が、前記側板部の前記厚み方向の長さの半分よりも長い、耐力壁。 - 木造躯体に用いられ、一枚の金属板を折り曲げ加工して形成された金属製の耐力壁であって、
上下方向に間隔をあけて開口が形成された面板部と、
前記面板部の前記上下方向と直交する幅方向の両端部から該面板部の厚み方向にそれぞれ突出すると共に前記上下方向に沿って延び、隣り合う前記木造躯体の柱材にそれぞれ接合される一対の側板部と、
前記面板部の開口の縁部に沿って設けられ、該縁部から前記厚み方向に突出する環状のリブと、
を有し、
前記面板部は、隣り合う前記柱材間に配置された間柱に接合され、
複数の前記開口は、前記面板部における一方の前記側板部と前記間柱との間に前記上下方向に沿って一列のみ形成されると共に前記面板部における他方の前記側板部と前記間柱との間に前記上下方向に沿って一列のみ形成されており、
前記側板部には、前記柱材への接合用に印が設けられており、
前記面板部の表面から前記印までの前記厚み方向の距離が、前記側板部の前記厚み方向の長さの半分よりも長い、耐力壁。 - 前記面板部の上端部から前記厚み方向に突出すると共に前記幅方向に沿って延び、前記木造躯体の上梁材に接合される上板部と、
前記面板部の下端部から前記厚み方向に突出すると共に前記幅方向に沿って延び、前記木造躯体の下梁材に接合される下板部と、
を更に有する、請求項1又は請求項2に記載の耐力壁。 - 前記面板部を構成する金属板の折り曲げ部によって前記側板部が形成されている、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の耐力壁。
- 一対の前記側板部は、前記厚み方向で同じ側に突出している、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の耐力壁。
- 前記側板部の内側面に木材が取り付けられている、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の耐力壁。
- 前記側板部の前記面板部と反対側の端部には、該端部から前記側板部の突出方向と反対側に折り返されて前記側板部を前記柱材に接合した状態で前記側板部に重なる折り返し部が設けられている、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の耐力壁。
- 前記面板部を厚み方向から見て、前記開口の形状及び大きさが同じである、請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の耐力壁。
- 前記面板部を厚み方向から見て、前記開口の形状が円形である、請求項8に記載の耐力壁。
- 複数の柱材と複数の梁材を組み立てた木造躯体と、
前記木造躯体に用いられる請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の耐力壁と、を備え、
前記耐力壁は、隣り合う前記柱材の間に配置された状態で一対の側板部が前記隣り合う柱材にそれぞれ接合されている、木造建物。
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