JP7828189B2 - 耐力壁 - Google Patents

Description

この発明は、斜材によって水平荷重に対する補強が行われた耐力壁に関する。

耐力壁として、斜材にターンバックルブレースを用いた構造やフラットバーを用いた構造が知られている。また、特許文献１には、斜材に角形鋼管を用いた耐力壁が開示されている。

特開２０１７－１７９９８９号

しかしながら、上記ターンバックルブレースを用いた耐力壁では、ブレースを緊張するターンバックルが必要なために割高になる。一方、上記フラットバーを用いた耐力壁では、ターンバックルを利用できないため、フラットバーを緊張することができない。このため、フラットバーに対して初期張力を導入できず、また、製造精度および施工精度に起因してフラットバーが撓むこともあり、耐力壁の初期剛性が低いという欠点もある。斜材が角形鋼管である構造でも同様の問題点がある。

この発明は、斜材がフラットバー等であってもその緊張が可能である耐力壁を提供することを目的とする。

この発明の耐力壁は、斜材の両端に設けられた装着部が建物の躯体に固定された接続部材に連結される耐力壁であって、
上記斜材の一方側の装着部は、当該斜材の中心線方向に挿通孔を有しており、
上記一方側の装着部と上記接続部材とが上記中心線方向に離間しており、
上記一方側の装着部と上記接続部材のいずれか一方の側に設けられて上記挿通孔に通された雄螺子部と、他方の側の雌螺子部とが螺合しており、
上記雄螺子部と上記雌螺子部の上記螺合によるいずれか一方の移動によって上記一方側の装着部が上記接続部材側に引っ張られていることを特徴とする。

上記の構成であれば、上記雄螺子部と上記雌螺子部の上記螺合によるいずれか一方の移動によって上記一方側の装着部が上記接続部材側に引っ張られるので、上記斜材としてフラットバーや角形鋼管等を用いる構造でも、このフラットバーを緊張することができる。

上記一方側の装着部は、上記斜材の端面から離間して位置するプレート部を有しており、このプレート部に上記挿通孔を有してもよい。これによれば、上記雄螺子部或いは上記雌螺子部を、上記離間の箇所において上記一方側の装着部に設けることができる。

上記一方側の反対側に位置する他方側の装着部は、上記接続部材に、当該耐力壁の壁面に直交する方向にねじ込まれたボルトによって固定されてもよい。これによれば、上記他方側の装着部については、上記ボルトのせん断耐力を用いた簡易な接続となり、耐力壁の現場製作の作業性が向上する。

上記一方側の装着部が連結される接続部材が上記雌螺子部を備えており、上記一方側の装着部に設けられる上記雄螺子部である頭付きボルトが上記挿通孔に挿通されて上記雌螺子部に螺合されてもよい。

或いは、上記一方側の装着部が連結される接続部材が上記雄螺子部を備えており、上記一方側の装着部に設けられる上記雌螺子部であるナットが上記挿通孔に挿通された上記雄螺子部に螺合されてもよい。

上記耐力壁において、上記一方側の装着部における上記斜材の中心線を中心とする回転が、当該装着部に備えられた係止部が上記接続部材に係止されることで阻止されてもよい。これによれば、上記雄螺子部と上記雌螺子部との螺合で上記斜材が緊張される際に当該斜材に捩じれが生じるのを防止できる。

上記係止部は、上記雄螺子部および上記雌螺子部よりも上記躯体としての柱の側に位置してもよい。これによれば、上記柱が位置していない側から上記雄螺子部等の配置や操作が行えるので、耐力壁製作の作業性が向上する。

本発明であれば、斜材としてフラットバー等を用いる構造でも、その緊張が可能であり、当該斜材において初期張力を導入することができ、また、製造精度および施工精度による斜材の撓みを解消して、耐力壁の初期剛性を高めることができるという効果を奏する。

実施形態のフラットバーを斜材に用いた耐力壁の内部構造を示した説明図である。 図１のフラットバーの緊張用の装着部を示した概略の斜視図である。 図１の耐力壁の緊張用の装着部の下側接続部材への接続を示しており、同図（Ａ）は上記装着部を上記下側接続部材から離して示した説明図であり、同図（Ｂ）は接続状態を示した説明図である。 他の実施形態の耐力壁の緊張用の装着部の下側接続部材への接続を示しており、同図（Ａ）は上記装着部を上記下側接続部材から離して示した説明図であり、同図（Ｂ）は接続状態を示した説明図である。 図４のフラットバーの緊張用の装着部が接続される下側接続部材を示した部分拡大図である。 他の実施形態の耐力壁の緊張用の装着部を下側接続部材に接続した状態を示した説明図である。 図６のフラットバーの緊張用の装着部の係止部が下側接続部材に係止された状態を示した部分拡大図である。 他の実施形態の丸鋼ブレースを斜材に用いた耐力壁の緊張用の装着部を下側接続部材から離して示した説明図である。

（実施形態１）
以下、この発明の一態様に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態の耐力壁１は、斜材であるフラットバー２をクロス状に備えている。各フラットバー２の上端側に位置する板状の装着部２１は、建物の躯体である柱１００の上部側に位置する上側接続部材３に連結されている。同様に、各フラットバー２の下端側に位置する緊張用の装着部２２は、上記柱１００の下部側に位置する下側接続部材４に連結されている。また、耐力壁１は、このような内部構造の外面側に、桟木、合板、石こうボード等を備えている。

上記フラットバー２の装着部２１には、当該耐力壁１の壁面に直交する方向に貫通孔が形成されており、上側接続部材３にも、当該耐力壁１の壁面に直交する方向に貫通孔が形成されている。上記貫通孔にボルト・ナット３１のボルトが挿通され、当該ボルトにナットが締め付けられることで、上記装着部２１が上側接続部材３に固定される。すなわち、上記フラットバー２の上部側は、上記ボルトのせん断耐力によって上側接続部材３に固定される。なお、上記ボルト・ナット３１のナットは上側接続部材３に溶接等により固定されていてもよい。

一方、上記フラットバー２の上記緊張用の装着部２２は、例えば、図２にも示すように、当該フラットバー２の狭幅の側面に一端側が溶接等により固定されたフランジ２２ａと、これらフランジ２２ａの他端側に溶接等により固定されたエンドプレート部２２ｂとを備える。上記エンドプレート部２２ｂは、フラットバー２の小口（端面）から離間して位置しており、この離間の箇所において後述する雄螺子部５を設けることができる。また、上記エンドプレート部２２ｂには、上記フラットバー２の中心線方向に挿通孔２２ｃが形成されている。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、下側接続部材４の取付板部４１は、隣り合う柱１００，１００の対向面側に溶接等により固定されている。上記取付板部４１には、耐力壁１の壁厚方向に離間して位置する２枚の支持板４２が溶接等によって固定されている。そして、上記２枚の支持板４２の上端部には、上記エンドプレート部２２ｂに対向する連結プレート部４３が溶接等によって固定されている。上記連結プレート部４３には、上記フラットバー２の中心線方向に雌螺子部４３ａが切られている。上記装着部２２のエンドプレート部２２ｂと下側接続部材４の連結プレート部４３とは、上記フラットバー２の中心線方向に、設計上、例えば１０ｍｍ程度離間する。

上記挿通孔２２ｃには、上記エンドプレート部２２ｂと上記フラットバー２の小口との上記離間の箇所から雄螺子部５が挿通される。この実施形態では、上記雄螺子部５として頭付きボルトが用いられる。すなわち、上記緊張用の装着部２２に設けられる雄螺子部５である頭付きボルトが、上記挿通孔２２ｃに挿通されて、下側接続部材４の雌螺子部４３ａに螺合される。また、上記挿通孔２２ｃから突き出た雄螺子部５の螺子部に対して、例えばスプリングワッシャーを介在させた状態で緩み止め用のナット６が螺合される。

上記雄螺子部（頭付きボルト）５を、雌螺子部４３ａに螺合させてねじ込んでいくと、雄螺子部５の頭部が下側に移動し、上記エンドプレート部２２ｂが上記連結プレート部４３側に引き寄せられる。すなわち、上記フラットバー２の装着部２２は、雌螺子部４３ａと雄螺子部５との螺合によって、下側接続部材４に連結されるとともに、上記雄螺子部５のねじ込みによる頭部の位置変位によって、下側接続部材４側に引っ張られる。

上記フラットバー２において所定の緊張を生じさせた状態でも、図３（Ｂ）に示されるように、上記装着部２２のエンドプレート部２２ｂと上記連結プレート部４３との離間状態は維持される。上記の所定の緊張を生じさせた状態で、上記ナット６が上記エンドプレート部２２ｂ側に締め付けられて、上記雄螺子部５が緩み止め固定される。

上記の構成であれば、上記雌螺子部４３ａに螺合する上記雄螺子部５のねじ込みによる当該雄螺子部５の頭部の移動によって、上記一方側の装着部２２が下側接続部材４側に引っ張られるので、上記斜材としてフラットバー２を用いる構造でも、このフラットバー２を緊張することができる。そして、このフラットバー２を用いる構造であれば、２枚のフラットバー２の交差部分の厚さは２本の丸鋼ブレースの交差部分の厚さよりも薄くでき、また、上記接続部材３，４の上記柱１００の中心に対する偏心が小さくなる或いは無くせるため、丸鋼ブレースを用いる構成に比べて、耐力壁１を薄くすることが可能になる。

また、上記装着部２１は、上側接続部材３に上記ボルト・ナット３１によって固定されるので、この他方側の装着部２１については、上記ボルトのせん断耐力を用いた簡易な接続となり、耐力壁１の現場製作の作業性が向上する。

なお、図３（Ａ）では、便宜上、部材の位置関係を示し易くするため、上記装着部２２を下側接続部材４から大きく離間させて示している。耐力壁１の作製においては、例えば、先に上記フラットバー２の他方側の装着部２１を上側接続部材３にボルト・ナット３１で接続する。この接続状態において、一方側の装着部２２は連結プレート部４３から離間して位置し、この離間の状態で装着部２２側に設けた雄螺子部（頭付きボルト）５を、雌螺子部４３ａに螺合させてねじ込む作業が行える。また、上記装着部２２と連結プレート部４３とが離間していると、上記フラットバー２の緊張のためだけでなく、耐力壁１の製造や施工誤差等による装着部２２と連結プレート部４３との位置関係の誤差を吸収できる利点もある。

（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。この実施形態２では、実施形態１と共通の構成要素には同一の符号を付記してその説明を省略する。この実施形態２の耐力壁１において、上記フラットバー２自体の構造は、実施形態１と同じである。

この実施形態２の耐力壁１は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、下側接続部材４Ａを備えている。下側接続部材４Ａは、上記フラットバー２の中心線上に高ナット４４を備えている。この高ナット４４は、図５にも示すように、螺子孔中心を１枚の支持板４２の板厚の中心に位置させており、溶接等によって当該支持板４２に固定されている。そして、上記高ナット４４には、例えば、雄螺子部５Ａとして植え込みボルトが螺合されている。雄螺子部５Ａの上部は、上記フラットバー２の挿通孔２２ｃに下側から挿通されてエンドプレート部２２ｂの上側に突出する。上記エンドプレート部２２ｂと上記フラットバー２の小口との離間の箇所に入れられた皿ばね付きナットである雌螺子部７が雄螺子部５Ａに螺合される。

上記フラットバー２の装着部２２は、上記のように、雌螺子部７と雄螺子部５Ａとの螺合によって、下側接続部材４Ａに連結される。そして、雌螺子部７のねじ込みによる当該雌螺子部７の位置変位によって、上記フラットバー２の装着部２２が下側接続部材４Ａ側に引っ張られる。上記フラットバー２の所定の緊張状態は、上記ナット６が上記エンドプレート部２２ｂ側に締め付けられて保持される。

上記の構成であれば、上記雄螺子部５Ａに螺合する上記雌螺子部７のねじ込みによる当該雌螺子部７の移動によって、上記一方側の装着部２２が下側接続部材４側に引っ張られるので、上記斜材としてフラットバー２を用いる構造でも、このフラットバー２を緊張することができる。

また、実施形態２の耐力壁１の現場施工においては、図４（Ａ）に示す状態からフラットバー２を下方に移動させ、上記装着部２２の挿通孔２２ｃに上記雄螺子部５Ａを差し込んで、上記フラットバー２を下側接続部材４Ａで仮受けすることができる。この仮受け状態で、上記フラットバー２の装着部２１を上側接続部材３にボルト・ナット３１で接続する操作が行えるので、耐力壁１の現場製作の施工性が向上する。なお、先に上記装着部２１を上側接続部材３に接続し、上記フラットバー２を撓ませて、上記雄螺子部５Ａを上記装着部２２の挿通孔２２ｃに差し込むことも可能である。

また、上記エンドプレート部２２ｂと上記フラットバー２の小口との離間の箇所に入れる雌螺子部７はナットであり、上記の頭付きボルトに比べて薄いので、上記の離間の箇所の離間距離は狭くてもよい。

また、上記雄螺子部５Ａとしての植え込みボルトを高強度のボルトとし、上記雌螺子部７を高強度のナットとすることができる。このように高強度のボルト・ナットの組み合わせが可能であると、螺子潰れ等を防止できる。

なお、上記の例では、下側接続部材４Ａに高ナット４４を取り付け、この高ナット４４に雄螺子部５Ａとして植え込みボルトを螺合したが、上記高ナット４４を設けずに、雄螺子部５Ａとして螺子を切った丸鋼等を下側接続部材４Ａに溶接してもよい。

また、図６に示すように、上記装着部２２は、上記フラットバー２の中心線から離れた位置で、下側接続部材４に係止される係止部２２１を有してもよい。係止部２２１は、例えば、柱１００に近い側のフランジ２２ａの下部側をエンドプレート部２２ｂよりも下方に突出させた突出部と、この突出部の先端に位置し、図７に示すように、下側接続部材４Ａの支持板４２に係止されるスリット２２ｄとからなっている。このスリット２２ｄの幅は、下側接続部材４Ａの支持板４２の板厚よりも幾分広くされており、上記スリット２２ｄを支持板４２に嵌めることができる。すなわち、上記一方側の装着部２２における上記フラットバー２の中心線を中心とする回転が、当該装着部２２に備えられた係止部２２１が上側接続部材４に係止されることで阻止される。これにより、上記雄螺子部５Ａと上記雌螺子部７との螺合によって上記フラットバー２が緊張される際に当該フラットバー２に捩じれが生じるのを防止できる。

また、上記係止部２２１が上記雄螺子部５Ａおよび上記雌螺子部７よりも上記柱１００側に存在すると、上記柱１００が位置していない側から上記雄螺子部５Ａ、上記雌螺子部７、ナット６の配置や操作等が行えるので、耐力壁１の現場製作の施工性が向上する。

上記スリット２２ｄの開口から奥端面までの長さ（高さ）は、上記フラットバー２において所定の緊張が得られた状態で、支持板４２の上端面との間に所定の隙間が形成される長さ（高さ）とされる。この隙間として所定の隙間が設計上規定されていて、現場施工において上記隙間範囲を管理すれば、上記フラットバー２の適切な緊張状態を得ることが容易になる。

なお、実施形態１の耐力壁１の装着部２２についても、下側接続部材４に係止される係止部２２１を備えることができる。この構成の場合は、例えば、下側接続部材４の連結プレート部４３の柱側の端面、或いは、取付板部４１の上端中央に、上記係止部２２１のスリット２２ｄが嵌る板状部が形成される。

また、斜材として、上記フラットバー２に代えて、図８に示すように、フラットバー本体部分を丸鋼２３とする構造のブレース２Ａを用いることができる。ブレース２Ａは、例えば、フランジ２２ａのブレース２Ａ側の端部に、螺子孔付きの接続プレート部２２ｆを備えており、上記螺子孔にブレース２Ａの端部の螺子部２３ａが螺合されている。そして、例えば、上記接続プレート部２２ｆを抜け出たブレース２Ａの端部にスプリングワッシャー等を介在させてナット６Ａが螺合されることで、ブレース２Ａが接続プレート部２２ｆに固定される。ブレース２Ａの他端には、例えば、フラットバー２の上側端と同様、溶接によって接続板が固定される。さらに、このようなブレース２Ａについても、上記係止部２２１を備えることができる。

なお、中央側（交差部側）にフラットバー部が位置するように、当該フラットバー部の両端に丸鋼ブレースを備えた構造の斜材を用いることもできる。また、斜材として、角形鋼管を採用し、この角形鋼管の一方の端部に装着部２２を設け、この装着部２２を下側接続部材４に接続する構造等とすることもできる。また、角形鋼管の端部に挿通孔を有するプレートを溶接等により固定して当該プレートを装着部とし、上記角形鋼管の端側の側面を一部切り欠いて切欠き部を形成し、この切欠き部から雄螺子部５や雌螺子部７を上記挿通孔に通すようにしてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１ ：耐力壁
２ ：フラットバー
２Ａ ：ブレース
３ ：上側接続部材
４ ：下側接続部材
４Ａ ：下側接続部材
５ ：雄螺子部
５Ａ ：雄螺子部
６ ：ナット
６Ａ ：ナット
７ ：雌螺子部
２１ ：装着部
２２ ：装着部
２２ａ ：フランジ
２２ｂ ：エンドプレート部
２２ｃ ：挿通孔
２２ｄ ：スリット
２２ｆ ：接続プレート部
２３ ：丸鋼
２３ａ ：螺子部
３１ ：ナット
４１ ：取付板部
４２ ：支持板
４３ ：連結プレート部
４３ａ ：雌螺子部
４４ ：高ナット
１００ ：柱
２２１ ：係止部

Claims (6)

1. 斜材であるフラットバーの両端に設けられた装着部が建物の躯体に固定された接続部材に連結される耐力壁であって、
   上記フラットバーの一方側の装着部は、当該フラットバーの中心線方向に挿通孔を有しており、
   上記一方側の装着部と上記接続部材とが上記中心線方向に離間しており、
   上記一方側の装着部と上記接続部材のいずれか一方の側に設けられて上記挿通孔に通された雄螺子部と、他方の側の雌螺子部とが螺合しており、
   上記雄螺子部と上記雌螺子部の上記螺合によるいずれか一方の移動によって上記一方側の装着部が上記接続部材側に引っ張られており、
   上記一方側の装着部は、上記フラットバーの端面から離間して位置するプレート部を、上記フラットバーの狭幅の側面に一端側が固定された板部材の他端側に有しており、このプレート部に上記挿通孔を有することを特徴とする耐力壁。
2. 請求項１に記載の耐力壁において、上記一方側の反対側に位置する他方側の装着部は、上記接続部材に、当該耐力壁の壁面に直交する方向にねじ込まれたボルトによって固定されていることを特徴とする耐力壁。
3. 斜材の両端に設けられた装着部が建物の躯体に固定された接続部材に連結される耐力壁であって、
   上記斜材の一方側の装着部は、当該斜材の中心線方向に挿通孔を有しており、
   上記一方側の装着部と上記接続部材とが上記中心線方向に離間しており、
   上記一方側の装着部と上記接続部材のいずれか一方の側に設けられて上記挿通孔に通された雄螺子部と、他方の側の雌螺子部とが螺合しており、
   上記雄螺子部と上記雌螺子部の上記螺合によるいずれか一方の移動によって上記一方側の装着部が上記接続部材側に引っ張られており、
   上記一方側の装着部が連結される接続部材が上記雌螺子部を備えており、上記一方側の装着部に設けられる上記雄螺子部である頭付きボルトが上記挿通孔に挿通されて上記雌螺子部に螺合されていることを特徴とする耐力壁。
4. 請求項１または請求項２に記載の耐力壁において、上記一方側の装着部が連結される接続部材が上記雄螺子部を備えており、上記一方側の装着部に設けられる上記雌螺子部であるナットが上記挿通孔に挿通された上記雄螺子部に螺合されていることを特徴とする耐力壁。
5. 請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の耐力壁において、上記一方側の装着部における上記斜材の中心線を中心とする回転が、当該装着部に備えられた係止部が上記接続部材に係止されることで阻止されることを特徴とする耐力壁。
6. 請求項５に記載の耐力壁において、上記係止部は、上記雄螺子部および上記雌螺子部よりも上記躯体としての柱の側に位置することを特徴とする耐力壁。