明 細 書 耐カ壁及びこれを用いたスチールハゥス 技術分野 Description Steel wall and steel housing using the same
本発明は、 形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、 該ス チール枠体に固定された構造用面材とからなる耐カ壁及びこれを用 いたスチールハウスに関する。 背景技術 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel wall comprising a steel frame formed by shaping a shaped steel into a rectangular shape, a structural face member fixed to the steel frame, and a steel house using the same. Background art
従来より、 形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、 該ス チール枠体に固定された構造用面材とからなる耐カ壁がある (特開 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a steel wall formed by shaping a shaped steel into a rectangular shape and a structural wall fixed to the steel frame.
2001- 55807号公報参照) 。 2001-55807).
即ち、 該耐カ壁は、 通常の枠組壁工法 ( 2 X 4工法) による壁構 造の枠体を薄板軽量形鋼によって構成したものである。 そして、 構 造用面材と しては、 通常 9 mm程度の厚みの木質合板が用いられてい る。 ' That is, the anti-moisture wall is formed by forming a frame of a wall structure by a normal framed wall construction method (2 × 4 construction method) from a thin, light-weight shaped steel. As a structural surface material, wood plywood having a thickness of about 9 mm is usually used. '
また、 このような耐カ壁を用いてスチールハウスを構成していた しかしながら、 耐カ壁が充分に配置できない建物等において耐カ 壁の高強度化が要求される場合には、 上記木質合板を用いた耐カ壁 は、 その耐震特性を充分に得ることが困難であるという問題がある 。 即ち、 建築基準法に基く 中規模地震を対象と した 1次設計 (許容 応力度設計) 、 及び大規模地震を対象とした 2次設計 (保有耐カ設 計) を満足するせん断強度特性を得ることが困難である。 A steel house was constructed using such a wall. However, in a building or the like in which the wall cannot be sufficiently arranged, when the strength of the wall is required, the wood plywood is used. There is a problem that it is difficult to obtain sufficient seismic resistance of the used wall. In other words, the shear strength characteristics satisfying the primary design (allowable stress design) for medium-scale earthquakes and the secondary design (holding design) for large-scale earthquakes based on the Building Standards Law are obtained. It is difficult.
上記 1次設計は、 中規模地震によ り耐カ壁が損傷を受けないよ う な設計であり、 上記 2次設計は、 大規模地震の際に振動エネルギー
を吸収して建物の崩壊を防ぐ設計である。 The primary design is designed to prevent damage to the walls due to a medium-scale earthquake, and the secondary design is designed to prevent vibration energy during a large-scale earthquake. It is designed to absorb buildings and prevent building collapse.
即ち、 せん断強度と振動エネルギー吸収性とが要求される。 That is, shear strength and vibration energy absorption are required.
また、 1次設計、 2次設計に要求される値は、 種々の条件によつ て異なる。 1次設計に要求される値は、 建物の形状や立地条件によ つて決まる。 2次設計に要求される値は、 構造用面材そのものの特 性によって支配される。 そして、 構造用面材の降伏後、 著しい耐カ 上昇ゃ耐カ低下が殆どなく、 面材降伏後も充分に変形する (せん断 変形角 0. 03rad 特性をもつ面材を使用した場合、 2次設計の値は 1次設計の値の約 1. 5倍となる。 Also, the values required for the primary design and the secondary design differ depending on various conditions. The values required for the primary design are determined by the building shape and location conditions. The values required for the secondary design are governed by the characteristics of the structural facings themselves. After the structural material yields, there is no significant increase in power resistance. There is almost no decrease in power resistance, and the surface material is sufficiently deformed even after yielding. (If a surface material with a shear deformation angle of 0.03 rad is used, the secondary The design value is about 1.5 times the primary design value.
即ち、 このよ うな特性をもつ面材を使用した場合、 例えば、 図 11 に示すごと く、 耐カ壁に与えた荷重とこれによるせん断変形角との 関係を表すグラフにおいて、 点 P、 点 Qの示す値が、 それぞれ 1次 設計、 2次設計に要求される (実施例 3参照) 。 In other words, when a face material having such characteristics is used, for example, as shown in FIG. 11, in the graph showing the relationship between the load applied to the fender-resistant wall and the resulting shear deformation angle, points P and Q Are required for the primary design and the secondary design, respectively (see Example 3).
ところが、 上記構造用面材と して木質合板を用いた場合には、 2 次設計の要求値が 1次設計の値の約 2. 0倍と大きくなり、 これを満 足させる必要がある。 However, when wood plywood is used as the structural panel, the required value of the secondary design is about 2.0 times larger than that of the primary design, and it is necessary to satisfy this requirement.
そこで、 厚みを 12 と大きく した木質合板を用いて耐カ壁を構成 することによ り、 上記 1次設計、 2次設計を満足させることはでき る。 しかし、 この場合、 耐カ壁の最大耐カは大きくなるが、 この最 大耐力に相当する荷重に充分耐えることができるスチール枠体ゃァ ンカーボルト、 ホールダウン金物などの固定具等が必要となる。 こ れは、 建築基準法によ り、 構造用面材の最大耐力に対応可能な枠体 や固定具等の強度が定められているからである。 従って、 この場合 にはコス トアップにつながるという問題がある。 Therefore, the above primary and secondary designs can be satisfied by using a wood plywood with a thickness as large as 12 to construct the wall. However, in this case, the maximum resistance of the wall is large, but fixtures such as steel frame anchor bolts and hole-down hardware that can withstand the load corresponding to the maximum strength are required. . This is because the Building Standards Law stipulates the strength of frames and fixtures that can support the maximum strength of structural panel materials. Therefore, in this case, there is a problem that the cost is increased.
そのため、 上記耐カ壁の荷重一変形曲線と しては、 図 11の曲線 L 0に示すごと く、 上記 1次設計の要求値を通過すると共に 2次設計 の要求値に達した後、 耐力が変化しない状態で変形が続く ものであ
つて、 上記 2次設計の要求値が大きすぎない ( 1次設計の要求値の 約 1. 5倍程度) のものが理想である。 以下これを 「理想曲線」 とい う。 Therefore, as shown in the curve L0 in FIG. 11, the load-deformation curve of the above-mentioned wall has passed the above-mentioned required value of the primary design and reached the required value of the secondary design. The deformation continues without changing Ideally, the requirement for the secondary design is not too large (about 1.5 times the requirement for the primary design). Hereinafter, this is called the “ideal curve”.
逆に、 かかる理想曲線に近似した荷重一変形曲線を実現すること により、 せん断強度確保、 振動エネルギー吸収性確保、 及び低コス トを実現することができるといえる。 発明の開示 Conversely, by realizing a load-deformation curve that approximates such an ideal curve, it can be said that shear strength, vibration energy absorption, and low cost can be achieved. Disclosure of the invention
本発明は、 かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、 せん断 強度に優れ、 かつ振動エネルギーを充分に吸収することができる、 安価な耐カ壁、 及びこれを用いたスチールハウスを提供しよ う とす るものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides an inexpensive anti-fog wall which is excellent in shear strength and can sufficiently absorb vibration energy, and a steel house using the same. Attempt.
第 1の発明は、 形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、 該スチール枠体に固定された構造用面材とからなる耐カ壁であって 上記構造用面材は、 セメ ン ト系無機材料とケィ酸含有物質と軽量 骨材と補強繊維とを水に分散させてスラ リ ーと し、 該スラ リ ーを抄 造脱水して単層マッ トをフォーミ ングし、 該単層マッ トをメイキン ダロールに卷き取り、 所定の厚みになるまで複数層積層して積層マ ッ トを形成し、 該積層マッ トを上記メイキング口ールから切り離し 、 プレス成形してプレスマッ トを作製し、 該プレスマッ トを硬化養 生することにより得られたセメント板からなることを特徴とする耐 力壁にある (請求項 1 ) 。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an anti-fouling wall comprising: a steel frame formed by forming a shaped steel into a rectangular shape; and a structural surface material fixed to the steel frame. The cement-based inorganic material, the citric acid-containing substance, the lightweight aggregate, and the reinforcing fibers are dispersed in water to form a slurry, and the slurry is subjected to paper dehydration to form a single-layer mat. The single-layer mat is wound around a make-up roll, and a plurality of layers are laminated to a predetermined thickness to form a laminated mat. A load-bearing wall is made of a cement plate obtained by producing a press-mat and hardening and curing the press-mat (Claim 1).
次に、 本発明の作用効果につき説明する。 Next, the operation and effect of the present invention will be described.
上記構造用面材は、 上記軽量骨材及び補強繊維を原料に混合させ ているため、 上記単層'マッ ト 1層あたりの強度を向上させることが できる。
また、 上記構造用面材は、 上記のごとく、 単層マッ トを積層した 積層マツ トを形成することにより得られる。 即ち、 上記構造用面材 は、 層状に形成されるため、 せん断強度、 靱性に優れる。 In the structural face material, since the lightweight aggregate and the reinforcing fiber are mixed with the raw materials, the strength per single-layer mat can be improved. Further, the structural face material is obtained by forming a laminated mat in which single-layer mats are laminated as described above. That is, since the above-mentioned structural face material is formed in a layer shape, it is excellent in shear strength and toughness.
このように、 上記のような原料及び方法で得られたセメ ント板か らなる上記構造用面材は、 充分なせん断強度を有すると共に充分な 靱性を有する。 As described above, the structural face material made of the cement board obtained by the above-described raw materials and methods has sufficient shear strength and sufficient toughness.
上記耐カ壁は、 かかるせん断強度及び靱性に優れた構造用面材を 上記スチール枠体に固定してなるため、 充分なせん新強度及び靱性 を有する。 そして靱性に優れていることによ り上記耐カ壁は比較的 大きく橈むことができ、 入力された振動エネルギーを充分に吸収す ることができる。 Since the structural wall material having the excellent shear strength and toughness is fixed to the steel frame body, the fender-resistant wall has a sufficient new strength and toughness. And, due to its excellent toughness, the above-mentioned wall can be relatively large in radius, and the inputted vibration energy can be sufficiently absorbed.
また、 上記セメ ン ト板からなる構造用面材は、 例えば、 上記積層 マッ トの形成時において積層数や板厚を適宜調整することによ り、 最大耐カを必要充分な大きさに調整することができる。 即ち、 最大 耐カを大きく しすぎることを防ぎ、 上記スチール枠体やアンカーボ ル ト、 ホールダウン金物などの固定具等の強度を極端に大きくする 必要性が生じることを防ぐことができる。 それ故、 安価な耐カ壁及 び構造躯体を得ることができる。 In addition, for the structural face material made of the cement plate, the maximum resistance is adjusted to a necessary and sufficient size by appropriately adjusting the number of layers and the thickness of the laminate when forming the laminated mat, for example. can do. That is, it is possible to prevent the maximum heat resistance from being excessively increased, and to prevent the necessity of extremely increasing the strength of the fixture such as the steel frame, the anchor bolt, and the hole-down hardware. Therefore, inexpensive anti-moisture walls and structural frames can be obtained.
また、 上記の構成によ り、 上記耐カ壁の荷重—変形曲線に関して も、 上述した理想曲線 (図 11の曲線 L 0参照) に近似したものとす ることができる (実施例 3参照) 。 特に、 上記積層マツ トの形成時 において積層数を適宜調整することによ り、 耐カ壁の荷重一変形曲 線を上記理想曲線に近付けることができる。 In addition, with the above configuration, the load-deformation curve of the wall can be approximated to the ideal curve described above (see curve L0 in FIG. 11) (see Example 3). . In particular, by appropriately adjusting the number of laminations when forming the laminated mat, the load-deformation curve of the load-bearing wall can be approximated to the ideal curve.
以上のごとく、 本発明によれば、 せん断強度に優れ、 かつ振動ェ ネルギーを充分に吸収することができる、 安価な耐カ壁を提供する ことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an inexpensive anti-fog wall which is excellent in shear strength and capable of sufficiently absorbing vibration energy.
第 2 の発明は、 形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、
該スチール枠体に固定された構造用面材とからなる耐カ壁を有する スチーノレノ、ウスであって、 A second invention is a steel frame formed by forming a shape steel into a rectangular shape, A stino reno having a fender-resistant wall comprising a structural face material fixed to the steel frame,
上記構造用面材は、 セメ ン ト系無機材料とケィ酸含有物質と軽量 骨材と補強繊維とを水に分散させてスラ リ ーと し、 該スラ リ ーを抄 造脱水して単層マッ トをフォーミ ングし、 該単層マッ トをメイキン ダロールに巻き取り、 所定の厚みになるまで複数層積層して積層マ ッ トを形成し、 該積層マッ トを上記メイキングロールから切り離し 、 プレス成形してプレスマッ トを作製し、 該プレスマッ トを硬化養 生することにより得られたセメ ント板からなることを特徴とするス チールハウスにある (請求項 2 ) 。 The structural surface material is formed by dispersing a cement-based inorganic material, a citric acid-containing substance, a lightweight aggregate, and a reinforcing fiber in water to form a slurry. The mat is formed, the single-layer mat is wound on a make-up roll, and a plurality of layers are laminated to a predetermined thickness to form a laminated mat. The laminated mat is cut off from the making roll, A steel house comprising a cement plate obtained by molding to form a press mat and curing and curing the press mat (Claim 2).
本スチールハウスは、 上述した理想曲線 (図 11の曲線 L 0 ) に近 似した荷重一変形曲線を実現することができる耐カ壁からなる (実 施例 3参照) 。 図面の簡単な説明 The present steel house is made of a metal wall capable of realizing a load-deformation curve similar to the above-mentioned ideal curve (curve L 0 in FIG. 11) (see Example 3). BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1 は、 実施例 1 における、 耐カ壁の正面図。 FIG. 1 is a front view of a power-resistant wall in the first embodiment.
図 2は、 実施例 1 における、 耐カ壁の側面図。 FIG. 2 is a side view of the heat-resistant wall in the first embodiment.
図 3は、 実施例 1 における、 耐カ壁の上面図。 FIG. 3 is a top view of the power-resistant wall in the first embodiment.
図 4は、 実施例 1 における、 スチール枠体の正面図。 FIG. 4 is a front view of the steel frame according to the first embodiment.
図 5は、 実施例 1 における、 スチール枠体の側面図。 FIG. 5 is a side view of the steel frame according to the first embodiment.
図 6は、 図 4の A一 A線矢視断面図。 FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
図 7は、 実施例 1における、 フローオン式の抄造機の説明図。 図 8は、 実施例 1 における、 スチールハウスの一部の斜視図。 図 9は、 実施例 2における、 ハチユック式の抄造機の説明図。 図 10は、 実施例 3における、 せん断試験機の説明図。 FIG. 7 is an explanatory view of a flow-on type papermaking machine in Example 1. FIG. 8 is a perspective view of a part of the steel house in the first embodiment. FIG. 9 is an explanatory view of a honey-uck type papermaking machine in the second embodiment. FIG. 10 is an explanatory view of a shear tester in Example 3.
図 11は、 実施例 3における、 各種耐カ壁の面内せん断強度特性を 表す線図。
発明の実施するための最良の形態 FIG. 11 is a diagram showing in-plane shear strength characteristics of various anti-fouling walls in Example 3. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
上記第 1 の発明 (請求項 1 ) 又は第 2の発明 (請求項 2 ) におい て、 上記形鋼と して、 例えば、 厚さ 0. 8〜: L 6mm の薄板を用いた薄 板軽量形鋼を用いることができる。 In the first invention (Claim 1) or the second invention (Claim 2), the shape steel is, for example, a thin plate using a thin plate having a thickness of 0.8 to L: 6 mm. Steel can be used.
また、 上記セメ ン ト系無機材料は、 例えば、 ポルトランドセメ ン ト、 高炉スラグセメ ント、 フライアッシュセメ ン ト、 シリ カセメ ン ト、 アルミナセメント、 白色セメント等よ り選ばれる一種又は二種 以上からなる。 The cement-based inorganic material is, for example, one or more selected from Portland cement, blast furnace slag cement, fly ash cement, silica cement, alumina cement, white cement, and the like.
上記ケィ酸含有物質は、 例えば、 スラグ、 フライアッシュ、 ケィ 砂、 ケィ石粉、 シリ カフューム、 珪藻土等よ り選ばれる一種又は二 種以上からなる。 The above-mentioned caic acid-containing substance is, for example, one or more selected from slag, fly ash, K sand, K stone powder, silica fume, diatomaceous earth and the like.
上記軽量骨材は、 例えば、 パーライ ト、 パーミキユライ ト、 シラ スバルーン、 セメ ン ト板の廃材粉碎物等よ り選ばれる一種又は二種 以上からなる。 The lightweight aggregate is, for example, one or two or more selected from perlite, permikilite, shirasu balloon, cement waste material and the like.
上記補強繊維は、 例えば、 木質パルプ (NUKP , NBKP , LUKP, LBKP 等) 、 木粉、 木質繊維束等の木質補強繊維、 ポリ プロ ピレン繊維、 ビニロン繊維、 ァラミ ド繊維等の合成補強繊維、 セピオライ ト、 ヮ ラス トナイ ト等の鉱物補強繊維等より選ばれる一種又は二種以上か らなる。 The reinforcing fibers include, for example, wood pulp (NUKP, NBKP, LUKP, LBKP, etc.), wood reinforcing fibers such as wood flour, wood fiber bundles, synthetic reinforcing fibers such as polypropylene fibers, vinylon fibers, and aramide fibers, and Sepiolai. And one or two or more selected from mineral reinforcing fibers such as urastonite.
また、 上記スラ リ ーを作製するに当っては、 上記セメ ン ト系無機 材料、 ケィ酸含有物質、 軽量骨材、 補強繊維のほかに、 例えば、 蟻 酸カルシウム、 硫酸アルミニウム等の硬化促進剤、 パラフィン、 ヮ ッタス、 界面活性剤等の防水剤や撥水剤等を分散させてもよい。 また、 上記スラ リーの固形分濃度は、 5〜20質量%とすることが 好ましい。 これによ り、 効率よく積層マッ トの所定の厚みを得るこ とができる。 上記濃度が 5質量%未満の場合には、 単層マッ トの厚 みが薄すぎて、 所定の厚みになるまで多層に積層する必要があり、
生産効率が低下するおそれがある。 一方、 20質量%を超えると、 単 層マ ッ トの厚みが厚すぎて、 脱水効率が低下し、 積層界面における 密着性が低下するおそれがある。 In preparing the slurry, in addition to the cement-based inorganic material, the caicic acid-containing substance, the lightweight aggregate, and the reinforcing fibers, for example, a curing accelerator such as calcium formate or aluminum sulfate is used. Water, water repellents and the like may be dispersed therein, such as paraffin, paraffin, water and surfactants. The solid content of the slurry is preferably 5 to 20% by mass. Thereby, the predetermined thickness of the laminated mat can be efficiently obtained. When the above concentration is less than 5% by mass, the thickness of the single-layer mat is too thin, and it is necessary to laminate the multilayer to a predetermined thickness. Production efficiency may be reduced. On the other hand, when the content exceeds 20% by mass, the thickness of the single-layer mat is too large, so that the dewatering efficiency is reduced and the adhesion at the lamination interface may be reduced.
また、 上記構造用面材は、 例えば、 厚み 10〜15腿、 比重 0. 8〜1. 1 、 曲げ強度 8 〜14N Z mm2 であることが好ましい。 また、 上記積 層マツ トは、 上記単層マッ トを 5 〜10枚積層してなることが好まし レ、。 実施例 1 Furthermore, the structural surface material has a thickness of, for example, 10 to 15 thigh, specific gravity 0.8 to 1.1, is preferably a flexural strength 8 ~14N Z mm 2. Preferably, the laminated mat is formed by laminating 5 to 10 single-layer mats. Example 1
本発明の実施例にかかる耐カ壁及びこれを用いたスチールハウス にっき、 図 1〜図 8を用いて説明する。 A description will be given, with reference to FIGS. 1 to 8, of a power-resistant wall and a steel house using the same according to an embodiment of the present invention.
上記耐カ壁 1 は、 図 1〜図 3に示すごとく、 形鋼 21を矩形状に枠 組みしてなるスチール枠体 2 (図 4〜図 6 ) と、 該スチール枠体 2 に固定された構造用面材 3 とからなる。 As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the above-mentioned wall 1 is fixed to the steel frame 2 (FIG. 4 to FIG. 6) formed by forming a shape steel 21 into a rectangular shape. Structural surface material 3.
上記構造用面材 3は、 以下のようにして得られたセメント板から なる。 The structural face material 3 is made of a cement plate obtained as follows.
まず、 セメ ン ト系無機材料とケィ酸含有物質と軽量骨材と補強繊 維とを水に分散させてスラ リ ー 41とする。 図 7に示すごとく、 該ス ラリ一 41を抄造脱水して単層マッ トをフォーミ ングする。 該単層マ ッ トをメイキングロール 51に卷き取り、 所定の厚みになるまで複数 層積層して積層マツ ト 43を形成する。 該積層マツ ト 43を上記メイキ ングロール 51から切り離す。 この積層マツ ト 43をプレス成形してプ レスマッ トを作製し、 該プレスマッ トを硬化養生する。 First, a slurry 41 is prepared by dispersing a cement-based inorganic material, a citric acid-containing substance, a lightweight aggregate, and a reinforcing fiber in water. As shown in FIG. 7, the slurry 41 is dewatered to form a single-layer mat. The single-layer mat is wound around a making roll 51, and a plurality of layers are laminated to a predetermined thickness to form a laminated mat 43. The laminated mat 43 is separated from the making roll 51. The laminated mat 43 is press-molded to produce a press mat, and the press mat is hardened and cured.
その後、 外形加工等を行う ことによ り、 上記セメ ン ト板からなる 構造用面材 3を得る。 After that, by performing the outer shape processing and the like, the structural face material 3 made of the cement plate is obtained.
また、 上記形鋼 21と しては、 厚さ約 l . Omin程度の薄板を用いた薄 板軽量形鋼を用いる。 そして、 図 5、 図 6に示すごとく、 上記スチ
一ル枠体 2における上下方向の縦材 211と しては、 断面略 C字形状 の C形鋼を用い、 左右方向の横材 212としては、 断面略コ字状の薄 形鋼を用いる。 As the shaped steel 21, a thin, lightweight shaped steel using a thin plate having a thickness of about l.Omin is used. Then, as shown in Fig. 5 and Fig. 6, As the vertical members 211 in the vertical frame 2, C-shaped steel members having a substantially C-shaped cross section are used, and as the horizontal members 212 in the left-right direction, thin steel members having a substantially U-shaped cross section are used.
また、 図 4、 図 6に示すごとく、 上記スチール枠体 2の左右側辺 には、 2本縦材 211 ( C形鋼) を背面同士を重ねてビス 11により固 定したものをそれぞれ配する。 そして、 上記左右の縦材 211の下方 における内側には、 耐カ壁 1 を基礎に固定するためのホールダウン 金物 23が固定されている。 As shown in FIGS. 4 and 6, on the left and right sides of the steel frame 2, two vertical members 211 (C-shaped steel) are fixed with screws 11 with their backs overlapped. . Inside the lower left and right vertical members 211, a hole-down metal member 23 for fixing the wall 1 to the foundation is fixed.
また、 上記スチール枠体 2の左右に関する略中央部には、 縦材 2 11 ( C形鋼) を配設している。 In addition, a longitudinal member 211 (C-shaped steel) is disposed at a substantially central portion on the left and right of the steel frame 2.
また、 図 5に示すごと く、 上記スチール枠体 2の上辺及び下辺に は、 上記横材 212 (溝形鋼) がその開口面を向かい合わせるように してそれぞれ配されている。 そして、 該横材 212と上記縦材 211と は、 ビス 11によ り固定されている。 As shown in FIG. 5, the cross members 212 (channel steel) are disposed on the upper side and the lower side of the steel frame 2 so that the opening surfaces thereof face each other. The horizontal member 212 and the vertical member 211 are fixed by screws 11.
図 1〜図 3に示すごとく、 上記スチール枠体 2の片面に上記構造 用面材 3を固定することによ り耐カ壁 1 を得る。 即ち、 上記スチー ル枠体 2の外形と略同形状の構造用面材 3を、 ビス 12を用いて上記 スチール枠体 2に固定する。 As shown in FIGS. 1 to 3, the structural wall 3 is fixed to one side of the steel frame 2 to obtain the wall 1. That is, the structural face material 3 having substantially the same shape as the outer shape of the steel frame 2 is fixed to the steel frame 2 using screws 12.
次に、 上記構造用面材 3の製造方法につき詳説する。 Next, a method of manufacturing the structural face material 3 will be described in detail.
即ち、 まず、 上記セメ ン ト系無機材料と してのポルトラン ドセメ ント 35質量%、 上記ケィ酸含有物質と してのスラグ 25質量%とフラ ィアツシュ 10質量%、 上記軽量骨材と してのパーライ ト 10質量%、 上記補強繊維としての木質パルプ 10質量%、 及び軽量骨材と しての リ ジヱク ト 10質量%を混合する。 That is, first, 35% by mass of portland cement as the above cement-based inorganic material, 25% by mass of slag and 10% by mass of fly ash as the above-mentioned citric acid-containing substance, and 10% by mass of the above-mentioned lightweight aggregate 10% by mass of pearlite, 10% by mass of wood pulp as the above-mentioned reinforcing fiber, and 10% by mass of waste as a lightweight aggregate are mixed.
この原料混合物を水に分散させて、 固形分約 12質量%のスラリー 41とする。 This raw material mixture is dispersed in water to form a slurry 41 having a solid content of about 12% by mass.
該スラ リ ー 41を、 図 7に示すフ口一オン式の抄造機 5の原料ポッ
タス 52に投入する。 該抄造機 5は、 上記メイキングロール 51と、 原 料フローボックス 56と、 サクシヨ ンボックス 57と、 上記メイキング 口ール 51に接触すると共に上記原料フ ローボックス 56の下方及び上 記サクショ ンボックス 57の上面を通過しながら循環するフェル ト 55 とを有する。 The slurry 41 is fed to the raw material pot of the mouth-on type paper machine 5 shown in FIG. Inject into Task 52. The papermaking machine 5 contacts the making roll 51, the raw material flow box 56, the suction box 57, and the lower part of the raw material flow box 56 and the suction box 57. And the felt 55 circulates while passing over the upper surface.
上記原料ポックス 52に投入さ.れたスラ リ一 41は、 原料フ ローボッ クス 56に供給され、 該原料フ ローボックス 56から上記フェル ト 55上 に流される。 フェル ト 55上に流されたスラ リ ー 41は、 上記サクシ ョ ンボックス 57による吸引によって脱水される。 これによ り、 フェル ト 55上に薄い原料の層^らなる単層マッ トが形成される。 The slurry 41 put into the raw material pox 52 is supplied to a raw material flow box 56 and is flowed from the raw material flow box 56 onto the felt 55. The slurry 41 flowing on the felt 55 is dehydrated by suction by the suction box 57. As a result, a single-layer mat consisting of a thin layer of a raw material is formed on the felt 55.
このようにしてフェル ト 55上に形成された単層マッ トは、 メイキ ングロール 51に卷き取られて積層されるこ とによ り、 積層マッ ト 43 が形成される。 そして、 単層マッ ト 7層分が積層された時点でカツ ター 59によって切断、 展開して、 上記積層マッ ト 43をメイキングロ ール 51から切り離す。 その後、 積層マッ ト 43をプレス成形してプレ スマッ ト とする。 The single-layer mat formed on the felt 55 in this manner is wound around the making roll 51 and laminated to form a laminated mat 43. Then, when seven layers of the single-layer mat are stacked, they are cut and developed by the cutter 59, and the stacked mat 43 is separated from the making roll 51. After that, the laminated mat 43 is press-molded into a press mat.
該プレスマッ トを、 50〜80°C、 湿度 90〜100RH の条件で、 時間 7 〜30時間硬化養生する。 The press mat is hardened and cured at a temperature of 50 to 80 ° C and a humidity of 90 to 100 RH for 7 to 30 hours.
その後、 外形加工等を行う ことによ り、 上記セメ ント板からなる 構造用面材 3を得る。 該構造用面材 3は、 厚み 10〜: L5nun、 比重 0. 8 〜1. 1 、 曲げ強度 8〜14N Zmm2 である。 Thereafter, by performing an outer shape processing or the like, the structural face material 3 made of the cement plate is obtained. The structural face material 3 has a thickness of 10 to: L5nun, a specific gravity of 0.8 to 1.1, and a bending strength of 8 to 14 N Zmm 2 .
また、 図 8に示すごと く、 上記耐カ壁 1 を複数用いて、 これらを 組み付けていく ことにより、 スチールハウス 6を構築することがで きる。 Further, as shown in FIG. 8, a steel house 6 can be constructed by using a plurality of the above-mentioned wall 1 and assembling them.
次に、 本例の作用効果につき説明する。 Next, the operation and effect of this example will be described.
上記構造用面材 3は、 上記軽量骨材及び補強繊維を原料に混合さ せているため、 上記単層マッ ト 1層あたりの強度を向上させること
ができる。 Since the above-mentioned structural face material 3 is obtained by mixing the above-mentioned lightweight aggregate and reinforcing fibers with the raw materials, the strength per one layer of the above single-layer mat is to be improved. Can be.
また、 上記構造用面材 3は、 上記のごと く、 単層マッ トを積層し た積層マツ トを形成することによ り得られる。 即ち、 上記構造用面 材 3は、 層状に形成されるため、 せん断強度、 靱性に優れる。 Further, the structural face material 3 is obtained by forming a laminated mat in which single-layer mats are laminated as described above. That is, since the structural surface material 3 is formed in a layer shape, it is excellent in shear strength and toughness.
このよ う に、 上記のような原料及び方法で得られたセメ ント板か らなる上記構造用面材 3は、 充分なせん断強度を有すると共に充分 な靱性を有する。 As described above, the structural face material 3 made of the cement board obtained by the above-described raw materials and methods has sufficient shear strength and sufficient toughness.
上記耐カ壁 1は、 このよ うにせん断強度及び靱性に優れた構造用 面材 3を上記スチール枠体 2に固定してなるため、 充分なせん断強 度及び靱性を有する。 そして靱性に優れていることにより上記耐カ 壁 1 は比較的大きく橈むことができ、 入力された振動エネルギーを 充分に吸収することができる。 Since the structural wall material 3 having excellent shear strength and toughness is fixed to the steel frame 2 as described above, the power-resistant wall 1 has sufficient shear strength and toughness. And, due to its excellent toughness, the above-mentioned wall 1 can be relatively large in radius and can sufficiently absorb the input vibration energy.
また、 上記セメ ン ト板からなる構造用面材 3は、 上記積層マッ ト の形成時において積層数や板厚を適宜調整することによ り、 最大耐 力を必要充分な大きさに調整することができる。 即ち、 最大耐カを 大きく しすぎることを防ぎ、 上記スチール枠体 2やビス 11, 12等の 強度を極端に大きくする必要性が生じることを防ぐことができる。 それ故、 安価な耐カ壁を得ることができる。 In addition, the structural face material 3 made of the cement plate is adjusted to have a maximum proof strength to a necessary and sufficient size by appropriately adjusting the number of layers and the plate thickness when forming the laminated mat. be able to. That is, it is possible to prevent the maximum power resistance from being excessively increased, and to prevent the necessity of extremely increasing the strength of the steel frame 2 and the screws 11, 12, and the like. Therefore, an inexpensive anti-moisture wall can be obtained.
また、 上記の構成により、 上記耐カ壁 1の荷重一変形曲線に関し ても、 上述した理想曲線 (図 11の曲線 L 0 ) に近似したものとする ことができる (実施例 3参照) 。 特に、 上記積層マッ トの形成時に おいて積層数を適宜調整することによ り、 耐カ壁 1の荷重一変形曲 線を上記理想曲線に近付けることができる。 Further, with the above configuration, the load-deformation curve of the wall 1 can be approximated to the ideal curve described above (curve L 0 in FIG. 11) (see Example 3). In particular, by appropriately adjusting the number of layers when forming the laminated mat, the load-deformation curve of the load-resistant wall 1 can be made closer to the ideal curve.
以上のごと く、 本例によれば、 せん断強度に優れ、 かつ振動エネ ルギーを充分に吸収することができる、 安価な耐カ壁及びスチール ハウスを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide an inexpensive anti-moisture wall and a steel house which are excellent in shear strength and capable of sufficiently absorbing vibration energy.
実施例 2
本例は、 図 9に示すごと く、 構造用面材 3を製造するに当 り、 い わゆるハチエック式の抄造機 50を用いたものである。 Example 2 In this example, as shown in FIG. 9, a so-called Hachieck type paper machine 50 was used to manufacture the structural face material 3.
該抄造機 50は、 メイキングロール 51と、 回転シリ ンダー 53が配設 された複数のィンレツ トボックス 54と、 上記メィキング口ール 51と 上記回転シリ ンダー 53とに接触しながらこれらの間を循環するフエ ル ト 55とを有する。 The papermaking machine 50 circulates between a making roll 51, a plurality of inlet boxes 54 in which a rotating cylinder 53 is disposed, and the making port 51 and the rotating cylinder 53 while contacting the same. Felt 55.
上記抄造機 50の原料ポックス 52に投入されたスラリー 41は、 各ィ ンレツ トボックス 54に供給され、 上記回転シリ ンダー 53の外周表面 において脱水されて薄い原料の層が形成される。 この原料の層は、 上記フェルト 55に吸着されて単層マッ トを形成する。 また、 上記複 数の回転シリ ンダー 53の外周表面に形成された原料の層は、 上記フ エルト 55上において重なる。 The slurry 41 charged into the raw material pox 52 of the papermaking machine 50 is supplied to each inlet box 54 and dehydrated on the outer peripheral surface of the rotary cylinder 53 to form a thin raw material layer. The layer of this raw material is adsorbed by the felt 55 to form a single-layer mat. The layers of the raw materials formed on the outer peripheral surfaces of the plurality of rotating cylinders 53 overlap on the felt 55.
このようにしてフェルト 55上に形成された単層マッ トは、 メイキ ングロール 51に卷き取られて積層されることによ り、 積層マッ ト 43 が形成される。 そして、 単層マッ ト 7層分が積層された時点でカツ ター 59によって切断、 展開して、 上記積層マッ ト 43をメイキングロ ール 51から切り離す。 その後、 積層マッ ト 43をプレス成形してプレ スマツ トとする。 The single-layer mat formed on the felt 55 in this way is wound around the making roll 51 and laminated to form a laminated mat 43. Then, when seven layers of the single-layer mat are stacked, they are cut and developed by the cutter 59, and the stacked mat 43 is separated from the making roll 51. After that, the laminated mat 43 is press-molded into a press mat.
以下、 実施例 1 と同様の方法で構造用面材 3を製造する。 Hereinafter, the structural face material 3 is manufactured in the same manner as in Example 1.
また、 その他は実施例 1 と同様であり、 本例によっても実施例 1 と同様の作用効果を得ることができる。 In other respects, the third embodiment is the same as the first embodiment, and this embodiment can provide the same operation and effect as the first embodiment.
実施例 3 Example 3
本例は、 図 10、 図 11に示すごとく、 本発明の耐カ壁の面内せん断 強度特性にっき評価した例である。 As shown in FIGS. 10 and 11, this example is an example in which the in-plane shear strength characteristics of the anti-fouling wall of the present invention were evaluated.
試験体と して使用した耐カ壁 1は、 実施例 1 に示したものである (図 1〜図 3 ) 。 該耐カ壁 1の外形寸法は、 縦 3030mm、 横 910mm。 スチール枠体 2 の前後幅は 92mm、 構造用面材 2 の厚みは 12mmである
上記ビス 12の固定位置は、 上記スチール枠体 2における左右端の 縦材 211と、 上辺、 下辺の横材 212に対しては、 基本的に 150mm間 隔とする。 また、 上記スチール枠体 2の左右に関する略中央部に配 された縦材 211に対しては、 基本的に 300mm間隔とする。 また、 ビ ス 12の直径は、 4. 2mmである。 The power-resistant wall 1 used as a test body is that shown in Example 1 (FIGS. 1 to 3). The outer dimensions of the wall 1 are 3030 mm long and 910 mm wide. The front and rear width of the steel frame 2 is 92 mm, and the thickness of the structural face material 2 is 12 mm The fixing positions of the screws 12 are basically 150 mm apart from the left and right vertical members 211 and the upper and lower horizontal members 212 in the steel frame 2. In addition, the length of the vertical member 211 disposed substantially at the center of the left and right sides of the steel frame 2 is basically set to 300 mm. The diameter of the screw 12 is 4.2 mm.
せん断試験方法は、 (財) 日本建築センター評定書 BCJ- LS-395 「 KC型スチールハウス タイプ A」 に従った。 The shear test method was in accordance with the Japan Construction Center Rating Book BCJ-LS-395 “KC Type Steel House Type A”.
具体的には、 図 10に示すごと く、 上記耐カ壁 1 をせん断試験機 7 にセッ トする。 該せん断試験機 7は、 前後に対向配置された 2つの 固定台 71, 72と、 一方の固定台 71に対して左右方向に移動可能に取 り付けられた可動押圧部 73と、 該可動押圧部 73を移動させるシリ ン ダ 74とを有する。 Specifically, as shown in FIG. 10, the above-mentioned wall 1 is set on a shear tester 7. The shear tester 7 includes two fixed bases 71 and 72 disposed facing each other in front and rear, a movable pressing part 73 attached to one of the fixed bases 71 so as to be movable in the left-right direction, And a cylinder 74 for moving the part 73.
上記可動押圧部 73は、 上記耐カ壁 1の上辺 13に沿って左方又は右 方へ向って荷重をかけていく。 The movable pressing portion 73 applies a load leftward or rightward along the upper side 13 of the fender-resistant wall 1.
これによ り、 上記耐カ壁 1は、 左方又は右方へ橈むよ うに変形し ていく。 このときの荷重とせん断変形角とを測定し、 両者の関係を 示したものが、 図 11に示す荷重一変形曲線である。 本発明の耐カ壁 1 についての荷重一変形曲線は、 符号 L 1 を付したものである。 図 11において、 縦軸が上記荷重を耐カ壁 1 の左右幅で割った値であり 、 横軸がせん断変形角である。 縦軸の荷重は、 耐カ壁 1の耐力に対 応する。 As a result, the wall 1 deforms so as to bend leftward or rightward. At this time, the load and the shear deformation angle were measured, and the relationship between the two was shown in the load-deformation curve shown in FIG. The load-deformation curve of the load-bearing wall 1 of the present invention is denoted by reference symbol L 1. In FIG. 11, the vertical axis represents the value obtained by dividing the load by the left and right widths of the wall 1 and the horizontal axis represents the shear deformation angle. The load on the vertical axis corresponds to the strength of the wall 1.
図 11において、 符号 L 0を付したものが、 上述した理想曲線であ る。 即ち、 1次設計の要求値を通過すると共に 2次設計の要求値に 達した後、 耐力が変化しない状態で変形が続く という変形特性をあ らわす曲線である。 In FIG. 11, the ideal curve described above is denoted by reference symbol L0. In other words, it is a curve showing the deformation characteristics in which the deformation continues after passing the required value of the primary design and reaching the required value of the secondary design, without changing the proof stress.
ここで、 上記 1次設計の要求値は、 l l . OkNZ mであり、 上記 2次
設計の要求値は、 16. 5kNZ mである。 Here, the required value of the above primary design is ll. OkNZ m, and the above secondary design is The design requirement is 16.5 kNZ m.
図 11に示すごとく、 本発明の耐カ壁 1 の変形曲線 L 1は、 上 理 想曲線 L 0に極めて近似している。 このことから、 本発明の耐カ壁 1によれば、 せん断強度確保、 振動エネルギー吸収性確保、 及び低 コス トを実現することができることが分かる。 As shown in FIG. 11, the deformation curve L1 of the power-resistant wall 1 of the present invention is very close to the ideal curve L0. From this, it can be seen that according to the power-resistant wall 1 of the present invention, it is possible to secure the shear strength, secure the vibration energy absorption, and achieve a low cost.
比較例 Comparative example
本例は、 比較のため、 本発明品とは異なる他の種々の構造用面材 を用いた耐カ壁の面内せん断強度特性を測定した例である。 実験方 法は上記実施例 3に示したとおりである。 This example is an example in which the in-plane shear strength characteristics of a fender-resistant wall using various other structural surface materials different from the product of the present invention were measured for comparison. The experimental method is as described in Example 3 above.
比較試料 1 と しては、 一般的に用いられる 9 雇木質合板を構造用 面材と して用いた例である。 Comparative Sample 1 is an example in which a commonly used 9-ply wood plywood is used as a structural surface material.
比較試料 2 と しては、 12. 5mm石こ うボー ドを構造用面材と して用 いた例である。 Comparative Sample 2 is an example in which a 12.5 mm stone board was used as a structural surface material.
比較試料 3 と しては、 12. 5mm木質合板を構造用面材として用い、 スチール枠体 2に対する外周のビス固定間隔を 75mmと した例である 。 比較例 3については、 直径 4. 8mmのビスを用いた。 The comparative sample 3 is an example in which 12.5 mm wood plywood is used as a structural surface material, and the screw fixing interval on the outer periphery with respect to the steel frame 2 is 75 mm. For Comparative Example 3, a screw having a diameter of 4.8 mm was used.
その他は、 実施例 3 と同様である。 Others are the same as the third embodiment.
比較試料 1 , 2 , 3について面内せん断強度特性を測定した結果 は、 それぞれ、 図 11における曲線 L 21, L 22, L 23に示す。 The results of measuring the in-plane shear strength characteristics of Comparative Samples 1, 2, and 3 are shown in curves L21, L22, and L23 in FIG. 11, respectively.
即ち、 比較試料 1 (曲線 L 21) 及び比較試料 2 (曲線 L 22) は、 1次設計及び 2次設計の要求値を大きく下回り、 最大耐カも不充分 であった。 そして、 上記理想曲線 L 0から大きく外れた荷重一変形 曲線となった。 That is, Comparative Sample 1 (curve L21) and Comparative Sample 2 (curve L22) were much lower than the required values of the primary design and the secondary design, and the maximum durability was insufficient. Then, a load-deformation curve greatly deviating from the ideal curve L0 was obtained.
また、 比較試料 3 (曲線 L 23) は、 1次設計及び 2次設計の要求 値を満たすが、 その最大耐力が極めて大きく、 上記理想曲線 L Oか ら大きく外れる。 Further, Comparative Sample 3 (curve L23) satisfies the requirements of the primary design and the secondary design, but has a very large maximum proof stress, and greatly deviates from the ideal curve LO.
従って、 この最大耐力に充分耐えることができるスチール枠体や
T/JP2003/005287 アンカーポルト、 ホールダウン金物などの固定具等が必要となり、 コス トアップにつながるという問題が生ずる。 Therefore, steel frames that can withstand this maximum strength T / JP2003 / 005287 A fixture such as anchor port and hole-down hardware is required, resulting in a problem of increased cost.
実施例 4 Example 4
本例は、 本発明の耐カ壁に用いる構造用面材の物性について、 他 のセメント板と比較した例である。 This example is an example in which the physical properties of the structural face material used for the metal wall according to the present invention are compared with those of other cement boards.
即ち、 実施例 1 において示した構造用面材 2について、 その撓み 量と比重を測定した。 橈み量は、 破壌時における試験体の中央部の 変位を測定したものである。 That is, the bending amount and the specific gravity of the structural face material 2 shown in Example 1 were measured. The radius is a measure of the displacement of the central part of the specimen during rupture.
橈み量の測定については、 J I S A 1408に準じ、 試験体と しては 5 00 X 400mm 、 厚み 12mmのものを用レ、た。 The measurement of the amount of radius was performed according to JIS A 1408, using a test specimen of 500 X 400 mm and a thickness of 12 mm.
比較として、 以下の比較試料 4, 5についても同様の測定をした 比較試料 4 と しては、 セメ ン ト 75質量%、 木片 25質量%に適量の 水を加えて混合した原料を、 型板上に散布し、 プレス成形した、 い わゆる乾式製法によって製造したセメント板を用いた。 即ち、 軽量 骨材、 補強繊維が添加されておらず、 湿式製法によ り得たものでは ない。 For comparison, the same measurement was performed for Comparative Samples 4 and 5 below. For Comparative Sample 4, a raw material obtained by adding an appropriate amount of water to 75% by mass of cement and 25% by mass of wood chips was used as a template. A cement plate which was sprayed on and press-formed and manufactured by a so-called dry manufacturing method was used. That is, no light aggregate and no reinforcing fibers were added, and the product was not obtained by a wet process.
比較試料 5 と しては、 乾式製法によって、 表裏層とその間に配し た芯材とからなる三層構造のセメ ント板を用いた。 即ち、 上記表裏 層と して、 セメ ン ト 40質量%、 ケィ砂 25質量%、 木片 15質量%、 木 粉 5質量%、 リ ジェク ト 15質量%に適量の水を加えて混合した原料 を配し、 上記芯材と して、 セメ ント 35質量%、 ケィ砂 20質量%、 木 質繊維束 10質量%、 木片 5質量%、 リ ジェク ト 28質量%、 発泡ポリ スチレンビーズ 2質量%に適量の水を加えて混合した原料を配した ものである。 As the comparative sample 5, a cement plate having a three-layer structure composed of the front and back layers and the core material arranged therebetween by a dry manufacturing method was used. That is, a material obtained by adding an appropriate amount of water to a mixture of 40% by mass of cement, 25% by mass of sand, 15% by mass of wood chips, 5% by mass of wood powder, and 15% by mass of reject as the front and back layers is used. 35% by mass of cement, 20% by mass of sand, 10% by mass of wood fiber bundle, 5% by mass of wood chips, 28% by mass of reject, 2% by mass of expanded polystyrene beads It is a mixture of raw materials mixed with an appropriate amount of water.
なお、 各試料は、 それぞれ 5個ずつ用意し測定した (n = 5 ) 。 測定の結果を表 1に示す。
表 1 In addition, each sample prepared and measured five pieces each (n = 5). Table 1 shows the measurement results. table 1
表 1から分かるように、 本発明の構造用面材は、 橈み量が大きく As can be seen from Table 1, the structural face material of the present invention has a large radius.
、 比重が低い。 撓み量が大きいことから、 上記構造用面材は靱性が 高いといえると考えられる。 また、 比重が低いことは、 振動エネル ギ一の吸収性、 靱性の高さにつながると考えられる。 産業上の利用可能性 , Specific gravity is low. Since the amount of deflection is large, it can be considered that the structural face material has high toughness. Also, low specific gravity is thought to lead to high absorption and toughness of vibration energy. Industrial applicability
本発明によれば、 せん断強度に優れ、 かつ振動エネルギーを充分 に吸収することができる、 安価なスチールハゥスを提供することが できる。
According to the present invention, it is possible to provide an inexpensive steel housing which is excellent in shear strength and can sufficiently absorb vibration energy.