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耐力壁の構造 - ナショナル住宅産業株式会社
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発明の名称 耐力壁の構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−152577(P2001−152577A)
公開日 平成13年6月5日(2001.6.5)
出願番号 特願平11−339352
出願日 平成11年11月30日(1999.11.30)
代理人 【識別番号】100087767
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 惠清 (外1名)
【テーマコード(参考)】
2E002
2E162
【Fターム(参考)】
2E002 EC01 FB11 FB16 JA00 JA01 JA02 JB14 MA11 MA12 
2E162 BA02 BB04 BB10 CB02
発明者 近藤 和也 / 空岡 義幸
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 縦枠材と横枠材とを矩形状に枠組みした矩形枠の中間部を除いた上部と下部とに水平力を負担するための面板を取着し、縦枠材の中間部の面板を取着しない部位を曲げ応力により塑性変形する過大荷重吸収部として成ることを特徴とする耐力壁の構造。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の耐力壁の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】建築物の耐力壁として本発明の出願人は既に特願平8−288604号として図6に示すような耐力壁6aを出願している。この耐力壁6aは、左右の縦枠材1の上下端部間に上下の横枠材2を架設固着して矩形枠3を構成し、この矩形枠3に上下の斜材20を取付け、縦枠材1に対して一定角度で傾斜した上下の斜材20の縦枠材1への固着部分を上下にずらして縦枠材1の中間部分の上下の斜材20の縦枠材1への固着部分間の部位を地震などで過大な荷重が加わった場合に曲げ応力により塑性変形する過大荷重吸収部5としたものである。つまり、図6に示す耐力壁6aの場合、地震などで耐力壁6aに過大な荷重が加わった場合に上記縦枠材1の中間部分の上下の斜材20の縦枠材1への固着部分間の部位である過大荷重吸収部5が曲げ応力により塑性変形し、耐力壁6a全体としても変形能力(ねばり)を向上させ、地震エネルギーを吸収しやすい靱性のある構造としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例にあっては、矩形枠3内に上下に斜材20を取付けたトラス構造であるため、耐力壁6aとしての目的とする強度を発揮させるためには、図6の高さH、横巾L、斜材20と縦枠材1とのなす角度α、過大荷重吸収部5の距離h等の相互の関係に規制されるという問題があった。例えば、図6のHで示す高さをある高さにしようとする場合、一定の強度を発揮するために斜材20と縦枠材1とのなす角度αを一定角度範囲とするには横長さLが制約されるものであり、一例を挙げると高さHが2520〜2620mmの場合には横巾Lを500mm以上にする必要があり、横巾Lを300mm程度の短い耐力壁6aとすることができないものであった。そして、このように耐力壁6aの横巾が500mm以上であると、耐力壁6aの位置が建物のプランニングの制約になりやすく、例えば、モジュールMが900mmの場合、1モジュール巾内に耐力壁6aを2枚並べて配置することができないという問題がある。また、図6における高さH、横巾L、斜材20と縦枠材1とのなす角度α、過大荷重吸収部5の距離h等の相互の関係に規制されるため、サイズの異なるものが簡単に形成できず、このため、勾配架構部の前面梁の高さが種々異なる場合等高さが種々異なる位置に配設する場合には対応しにくい設計となっていた。
【0004】本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で横巾を狭くしたり、あるいは種々の高さに対応して簡単に設計できて、1モジュール内に複数枚並べて配置したり、あるいは勾配架構部の前面梁の高さが種々異なる場合等でもその高さの違いに簡単に対応できる耐力壁の構造を提供することを課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明に係る耐力壁の構造は、縦枠材1と横枠材2とを矩形状に枠組みした矩形枠3の中間部を除いた上部と下部とに水平力を負担するための面板4を取着し、縦枠材1の中間部の面板4を取着しない部位を曲げ応力により塑性変形する過大荷重吸収部5として成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、建築物の架構体の一部として使用される耐力壁6に地震等により外力が作用した場合、矩形枠3の中間部を除いた上部と下部とに取着した面板4により水平力を負担できるものであり、また、過大荷重が作用した場合、縦枠材1の中間部の面板4を取着しない部位である過大荷重吸収部5が曲げ応力により塑性変形して過大荷重を吸収し、耐力壁6全体の変形能力(ねばり)を向上させ、地震エネルギーを吸収しやすい靱性のある構造とすることができるものである。しかも、矩形枠3の中間部を除いた上部と下部とに取着した面板4により水平力を負担するという簡単な構造であるので、トラス構造のものに比べて、横巾を狭くしたり、高さを変えたりするにあたって、縦枠材1、横枠材2、面板4の寸法の変更のみで簡単に対応しやすいものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【0007】本発明の耐力壁6は図1乃至図3に示すように、左右の縦枠材1間に上下の横枠材2を架設して枠組み固着した矩形枠3の中間部を除いた上部と下部とにそれぞれ水平力を負担するための面板4を取着することにより構成してある。左右の縦枠材1は断面ロ字状をした鋼管により構成してあり、鋼板のような金属板よりなる上下の横枠材2の両端部がそれぞれ左右の縦枠材1の上下端部に設けた嵌め込み溝部7にはめ込まれて溶接により固着してある。面板4は鋼板のような金属板により形成してあり、矩形枠3の上部と下部とにそれぞれ配置して上下の各面板4の両端部を左右の縦枠材1に溶接により固着してある。実施形態では面板4の両端部を90°折り曲げて固定片4aとしてあり、矩形枠3の上部及び下部にそれぞれ面板4を配設して各面板4の両端部の固定片4aをそれぞれ左右の縦枠材1の対向した内面部に当接して溶接により固着してある。ここで、上下の面板4は両端部を左右の縦枠材1に溶接により固着する。
【0008】このようにして矩形枠3の上部と下部とに面板4を配設して取付けるのであるが、矩形枠3の上下方向の中間部には面板4は存在せず、したがって縦枠材1の中間部には面板4を取着しない部位が存在している。また、耐力壁6の上端部には鋼板のような金属製の上プレート8が固着してあり、耐力壁6の下端部には鋼板製の下プレート9が固着してある。
【0009】上記のような構成の耐力壁6は図4、図5に示すように、上下の梁間、あるいは土台と梁間に配設されて建て込まれるものである。そして、地震等の水平力が作用した際に、矩形枠3の上部と下部とに配設取着した面板4が水平力を負担するものである。また、地震などにより一定以上の過大な力が作用した場合、縦枠材1の中間部の面板4を取着しない部位が曲げ応力により塑性変形することになって過大荷重を吸収するようになっている。したがって、過大荷重が作用した場合にある時点で縦枠が破壊して一気に強度が低下するというようなことがなく、耐力壁6全体の変形能力(ねばり)を向上させ、地震エネルギーを吸収しやすい靱性のある構造とすることができるのである。このように、本発明の耐力壁6は矩形枠3の上部と下部とに取着した面板4が水平力を負担するだけでなく、縦枠材1の中間部の面板4を取着しない部位が曲げ応力により塑性変形することで過大荷重を吸収する過大荷重吸収部5となっている。
【0010】上記のように、地震等の水平力を負担し且つ一定以上の過大荷重が作用した際に塑性変形する部位を設けて耐力壁6全体の変形能力(ねばり)を向上させた靱性のある構造の耐力壁6を形成するに当たって、本発明の耐力壁6は、縦枠材1と横枠材2とを矩形状に枠組みした矩形枠3の中間部を除いた上部と下部とに水平力を負担するための面板4を取着し、縦枠材1の中間部の面板4を取着しない構造とするだけでよいものであり、したがって、縦枠材1や横枠材2や面板4の寸法を変えるのみで、簡単に耐力壁6の横巾を狭くしたり、あるいは簡単に種々の高さの耐力壁6を設計して形成することができるものである。
【0011】例えば、耐力壁6の横巾を300mmとして1モジュール(例えば900mm)の巾内に横巾300mmの耐力壁6を複数並設したり、あるいは耐力壁6の建て込み位置の自由度が増すことができて開口部の配置位置の自由度が増えるとともに横巾の広い開口部が形成できることになる。図4には横巾の狭い耐力壁6を配置して開口部に相当する部分15を広く取ることができるようにした例を示している。なお、図4において他の部分には従来と同じ図6に示すような規格サイズの耐力壁6aを建て込んだ例を示しているが、この部分においても従来の耐力壁6aに代えて本発明の耐力壁6を建て込んでもよいものである。
【0012】また、図5のように、勾配架構部10においては前面梁11の高さが他の部分の梁12の高さと異なる高さとなっているが、本発明の耐力壁6は上記のように縦枠材1や横枠材2や面板4の寸法を変えるのみで、種々の高さに対応できるので、簡単に異なる高さの耐力壁6を設計して形成できるものであり、図5にはこのようにして形成した勾配架構部10の前面梁11の高さに対応した高さに形成した耐力壁6を当該前面梁11の下に配置して建て込んだ実施例が示してある。なお、図5に示す実施形態においても他の部分には従来と同じ図5に示すような規格サイズの耐力壁6aを建て込んだ例を示しているが、本実施形態においても従来の耐力壁6aに代えて本発明の耐力壁6を建て込んでもよいものである。
【0013】また、耐力壁6は上プレート8部分で上の梁に接続し、下プレート9部分で下の梁等に接続するが、下プレート9に金属製の土台を取付け、この土台を下の梁に接続するようにしてもよい。
【0014】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1記載の発明にあっては、縦枠材と横枠材とを矩形状に枠組みした矩形枠の中間部を除いた上部と下部とに水平力を負担するための面板を取着し、縦枠材の中間部の面板を取着しない部位を曲げ応力により塑性変形する過大荷重吸収部としているので、本発明の耐力壁に地震等により外力が作用した場合、矩形枠の中間部を除いた上部と下部とに取着した面板により水平力を負担できるものであり、また、過大荷重が作用した場合、縦枠材の中間部の面板を取着しない部位である過大荷重吸収部が曲げ応力により塑性変形して過大荷重を吸収し、耐力壁全体の変形能力(ねばり)を向上させ、地震エネルギーを吸収しやすい靱性のある構造とすることができるものであり、しかも、矩形枠の中間部を除いた上部と下部とに取着した面板により水平力を負担するという簡単な構造であるので、トラス構造のものに比べて、横巾を狭くしたり、高さを変えたりするにあたって、縦枠材、横枠材、面板の長さ寸法の変更のみで簡単に対応しやすいものであり、この結果、プランニングの自由度が増すものである。




 

 


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