JPH08302859A - 建造物壁安定装置 - Google Patents
建造物壁安定装置Info
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- JPH08302859A JPH08302859A JP8008639A JP863996A JPH08302859A JP H08302859 A JPH08302859 A JP H08302859A JP 8008639 A JP8008639 A JP 8008639A JP 863996 A JP863996 A JP 863996A JP H08302859 A JPH08302859 A JP H08302859A
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- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】強度と靱性を持ち、木造パネルに作用して地震
や風などの衝撃荷重から発生する張引力と圧縮力をパネ
ル全体に分散する安全装置。 【課題を解決する手段】壁パネルと共同作用してパネル
が持つ弾力性を最大限に引き出すための十分な強度と靱
性を有する木造壁パネル用安定装置22である。装置は
三角形で、長さが最低10インチ(25cm)、アーム
30の長軸方向、複数位置に接続手段としての穴40を
幅方向に2ヵ所間隔を開けて設けられる幅のアームが角
度90度で2本伸び、さらに接続穴38を開けた三角形
の補強板34をアーム片側の縁の間に加えた構成であ
る。
や風などの衝撃荷重から発生する張引力と圧縮力をパネ
ル全体に分散する安全装置。 【課題を解決する手段】壁パネルと共同作用してパネル
が持つ弾力性を最大限に引き出すための十分な強度と靱
性を有する木造壁パネル用安定装置22である。装置は
三角形で、長さが最低10インチ(25cm)、アーム
30の長軸方向、複数位置に接続手段としての穴40を
幅方向に2ヵ所間隔を開けて設けられる幅のアームが角
度90度で2本伸び、さらに接続穴38を開けた三角形
の補強板34をアーム片側の縁の間に加えた構成であ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は木造枠組み壁工法に関す
るものであり、具体的には木造壁パネルあるいは枠組み
に対して、揺れ、ねじれ等の異常な力を分散し、地震そ
の他の力に対する抵抗を高める安定装置に関する。
るものであり、具体的には木造壁パネルあるいは枠組み
に対して、揺れ、ねじれ等の異常な力を分散し、地震そ
の他の力に対する抵抗を高める安定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】木造建築工法は世界の多くの地域で建物
の建設に広く使われている。木材は再生可能な資源であ
り、従って建築においては特に構造用枠組構成材として
容易に手に入れることができるものである。さらに、木
材は本来の弾力性を内在しているので、コンクリート、
レンガ、石などの剛性の高い建材に比べて地震の衝撃に
耐える能力が大きいことがわかっている。
の建設に広く使われている。木材は再生可能な資源であ
り、従って建築においては特に構造用枠組構成材として
容易に手に入れることができるものである。さらに、木
材は本来の弾力性を内在しているので、コンクリート、
レンガ、石などの剛性の高い建材に比べて地震の衝撃に
耐える能力が大きいことがわかっている。
【0003】つまり木材には所定の弾力性があって、衝
撃荷重を吸収することができるが、木造枠組みの建造物
では一般的に、木製の各構成材間の接合部が破壊の原因
になる。枠組み建造物の在来工法の中には、木造壁パネ
ル、または木材枠を組み立てる、いわゆるポスト・アン
ド・ビーム工法というものがある。壁パネルは木製の間
柱あるいは構成材の片面に合板などの下張りまた軸面材
を張って作るのが普通である。北米では、間柱は2×4
または2×6であり、これらを16インチ(約40.6
cm)の間隔で垂直に立て、その上枠と下枠を、土台、
上階床または屋根に固定した横架材に釘で固定し、それ
を土台、上階床または屋根に固定する方式がほとんどで
ある。他にも世界各地に幾多の木造枠組工法があるが、
いずれの場合も木材を垂直及び水平に固定して平屋また
は複数階の建物を形成するものである。
撃荷重を吸収することができるが、木造枠組みの建造物
では一般的に、木製の各構成材間の接合部が破壊の原因
になる。枠組み建造物の在来工法の中には、木造壁パネ
ル、または木材枠を組み立てる、いわゆるポスト・アン
ド・ビーム工法というものがある。壁パネルは木製の間
柱あるいは構成材の片面に合板などの下張りまた軸面材
を張って作るのが普通である。北米では、間柱は2×4
または2×6であり、これらを16インチ(約40.6
cm)の間隔で垂直に立て、その上枠と下枠を、土台、
上階床または屋根に固定した横架材に釘で固定し、それ
を土台、上階床または屋根に固定する方式がほとんどで
ある。他にも世界各地に幾多の木造枠組工法があるが、
いずれの場合も木材を垂直及び水平に固定して平屋また
は複数階の建物を形成するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】風または地震などによ
り生じる水平方向の負荷である横揺れ荷重が壁パネルも
しくは枠組にかかった場合、壁の動きに対する抵抗力
は、木材の強度よりも荷重に対する釘または接合金具の
保持力である。さらに、合板に打った釘は端部や継ぎ目
で合板を破断させる。横揺れ荷重が大きいために釘に曲
がり、脱落などの異常が生じ、壁パネルもしくは枠組み
が逼迫するまでに横揺れした場合には、壁パネルもしく
は枠組みは変形したままになり、原形に復帰できなくな
る。その結果変形した壁パネルもしくは枠組みの躯体の
一体性が大きく損なわれる。
り生じる水平方向の負荷である横揺れ荷重が壁パネルも
しくは枠組にかかった場合、壁の動きに対する抵抗力
は、木材の強度よりも荷重に対する釘または接合金具の
保持力である。さらに、合板に打った釘は端部や継ぎ目
で合板を破断させる。横揺れ荷重が大きいために釘に曲
がり、脱落などの異常が生じ、壁パネルもしくは枠組み
が逼迫するまでに横揺れした場合には、壁パネルもしく
は枠組みは変形したままになり、原形に復帰できなくな
る。その結果変形した壁パネルもしくは枠組みの躯体の
一体性が大きく損なわれる。
【0005】壁パネルもしくは枠組みの動きを抑制する
ために、従来から構成材である横架材と鉛直材との間の
角部分に、壁支持装置装置が使われている。しかし、こ
うした壁支持装置の大半は剛性が大きすぎるか、あるい
は弾性が大きすぎるものであった。装置の剛性が大きす
ぎる場合、パネルまたは枠組みの材木の弾力性が活用さ
れず、パネルまたは枠組み全体に横揺れ荷重を分散する
ことができない事が判明している。場合によっては、荷
重が特定の部分に集中し、構成木材が破壊されたり、あ
るいは構成材を接合している接合部が分離したりする。
逆に壁支持装置が柔軟すぎると、荷重を受けた壁パネル
に原形に復帰するだけの力を与えることができない。
ために、従来から構成材である横架材と鉛直材との間の
角部分に、壁支持装置装置が使われている。しかし、こ
うした壁支持装置の大半は剛性が大きすぎるか、あるい
は弾性が大きすぎるものであった。装置の剛性が大きす
ぎる場合、パネルまたは枠組みの材木の弾力性が活用さ
れず、パネルまたは枠組み全体に横揺れ荷重を分散する
ことができない事が判明している。場合によっては、荷
重が特定の部分に集中し、構成木材が破壊されたり、あ
るいは構成材を接合している接合部が分離したりする。
逆に壁支持装置が柔軟すぎると、荷重を受けた壁パネル
に原形に復帰するだけの力を与えることができない。
【0006】本明細書全文を通して「壁パネル」という
語を使用している。この用語にはポスト・アンド・ビー
ム工法の枠組みに留まらず、北米で使用されているパネ
ル工法全般を含めている。ほとんどの場合、パネルの面
には合板、石膏ボード、あるいはその他薄板材などの下
張りが取り付けられている。この下張りが部分的に耐震
壁となって、下張りの異なった材料によって程度に差は
あっても外圧の大半をパネルに伝えるのである。
語を使用している。この用語にはポスト・アンド・ビー
ム工法の枠組みに留まらず、北米で使用されているパネ
ル工法全般を含めている。ほとんどの場合、パネルの面
には合板、石膏ボード、あるいはその他薄板材などの下
張りが取り付けられている。この下張りが部分的に耐震
壁となって、下張りの異なった材料によって程度に差は
あっても外圧の大半をパネルに伝えるのである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下張り
と組み合わされた木製の鉛直材及び横架材と、鉛直材と
横架材との間の角部に配置された安定装置材とを有し、
安定装置は、ことができる、耐震壁としての弾性安定壁
パネルを提供することである。かくして、木製パネルれ
ぞれの角部分に三角形の安定装置を取り付けることによ
って、パネルの角の分離や、構成木材の破断などが起き
ず、総体的に横架材及び鉛直材に釘で固定されている耐
震壁部分が破壊の対象となる。これにより木造パネルの
強度は最大になって、異常圧力を吸収することができ
る。しかも、安定装置には十分な靱性があるので、木造
パネルの弾性が最大限に活用される。パネルは地震によ
る衝撃荷重に耐え、躯体の一体性を保持して、さらに続
いて衝撃荷重がかかっても変形が起こるのを最小限に抑
えることができる。
と組み合わされた木製の鉛直材及び横架材と、鉛直材と
横架材との間の角部に配置された安定装置材とを有し、
安定装置は、ことができる、耐震壁としての弾性安定壁
パネルを提供することである。かくして、木製パネルれ
ぞれの角部分に三角形の安定装置を取り付けることによ
って、パネルの角の分離や、構成木材の破断などが起き
ず、総体的に横架材及び鉛直材に釘で固定されている耐
震壁部分が破壊の対象となる。これにより木造パネルの
強度は最大になって、異常圧力を吸収することができ
る。しかも、安定装置には十分な靱性があるので、木造
パネルの弾性が最大限に活用される。パネルは地震によ
る衝撃荷重に耐え、躯体の一体性を保持して、さらに続
いて衝撃荷重がかかっても変形が起こるのを最小限に抑
えることができる。
【0008】さらに、躯体に十分な一体性と弾力性を持
たせることで、壁パネルの耐震性を既存の木造枠組建造
物のそれを大きく超えるものとし、壁パネルが地震の第
一波の揺れによる荷重を受けた後に元の形状と強度を回
復して、次の衝撃を受け止められるようにすることも本
発明の目的である。従来の既知の工法において釘などの
既存の接合装置を使って接合された壁パネルは第一波の
衝撃荷重には耐えられても、構成材の剥離によって永久
的な変形が生じ、第二波以降の衝撃荷重に耐えることが
できない。従って、壁はその一体性を失い横方向の荷重
がさらに襲った場合に受けとめることができなくなる。
たせることで、壁パネルの耐震性を既存の木造枠組建造
物のそれを大きく超えるものとし、壁パネルが地震の第
一波の揺れによる荷重を受けた後に元の形状と強度を回
復して、次の衝撃を受け止められるようにすることも本
発明の目的である。従来の既知の工法において釘などの
既存の接合装置を使って接合された壁パネルは第一波の
衝撃荷重には耐えられても、構成材の剥離によって永久
的な変形が生じ、第二波以降の衝撃荷重に耐えることが
できない。従って、壁はその一体性を失い横方向の荷重
がさらに襲った場合に受けとめることができなくなる。
【0009】本発明は、鉛直材及び横架材を下張りと接
合して弾性のある安定した壁パネルを形成するための安
定装置に関し、装置は、角度90度で2本のアームを持
った三角形を構成し、アームの長さはそれぞれ最低10
インチ(25cm)、アームの長軸方向の複数位置に接
合手段を幅方向に少なくとも2ヵ所間隔を空けて並べて
配置できる幅があり、これにアームの片側縁同士の間に
接合用の穴を開けた三角形の補強板を加えたものであ
る。本装置は壁パネルの弾性を最大に引き出せる強度と
靱性を持つ。
合して弾性のある安定した壁パネルを形成するための安
定装置に関し、装置は、角度90度で2本のアームを持
った三角形を構成し、アームの長さはそれぞれ最低10
インチ(25cm)、アームの長軸方向の複数位置に接
合手段を幅方向に少なくとも2ヵ所間隔を空けて並べて
配置できる幅があり、これにアームの片側縁同士の間に
接合用の穴を開けた三角形の補強板を加えたものであ
る。本装置は壁パネルの弾性を最大に引き出せる強度と
靱性を持つ。
【0010】本発明はまた壁パネル用の安定装置に関す
るものである。この装置の構成は角度90度で2本のアー
ムを持った三角形で、アームの長さはそれぞれ最低10
インチ(25cm)、アームの長軸方向、複数個所に接
合用ねじ穴を配置し、同ねじ穴が幅方向に少なくとも2
ヵ所間隔を空けて並べて設けられる幅があり、これにア
ームの片側縁同士の間に接合用のねじ穴を開けた三角形
の補強板を加えたものである。装置は薄板金を成形した
もので、厚さは16ゲージ(0.06インチ、1.5m
m)程度以下とする。
るものである。この装置の構成は角度90度で2本のアー
ムを持った三角形で、アームの長さはそれぞれ最低10
インチ(25cm)、アームの長軸方向、複数個所に接
合用ねじ穴を配置し、同ねじ穴が幅方向に少なくとも2
ヵ所間隔を空けて並べて設けられる幅があり、これにア
ームの片側縁同士の間に接合用のねじ穴を開けた三角形
の補強板を加えたものである。装置は薄板金を成形した
もので、厚さは16ゲージ(0.06インチ、1.5m
m)程度以下とする。
【0011】さらに、具体的には、本発明は、木質の鉛
直材と横架材の少なくとも片面に下張りを張った弾性の
ある安定壁パネルについて、安定装置を改良し、パネル
の各角部分に最低1個の安定装置を取り付けて、水平方
向の荷重から発生するエネルギーを発散させるものであ
る。装置は鉛直材、横架材、及び下張りに接合し、各壁
パネルの弾力性を最大に引き出せるだけの強度と靱性を
備えている。各装置は角度90度で2本のアームを持つ
三角形で、アームの長さはそれぞれ最低10インチ(2
5cm)、アームの長軸方向、最低3位置に接合用の穴
を幅方向に2ヵ所以上間隔を空けて並べて設けられる幅
があり、アームが横架材及び鉛直材から分離せず、横架
材と鉛直材の相互関係が継続的な変形から大幅に回復す
ることになるように、アームを横架材と鉛直材に接合す
る手段を有し、さらにアームの片側縁同士の間に配置し
た、下張りとの接合手段用のねじ穴を開けた三角形の補
強板で構成されている。
直材と横架材の少なくとも片面に下張りを張った弾性の
ある安定壁パネルについて、安定装置を改良し、パネル
の各角部分に最低1個の安定装置を取り付けて、水平方
向の荷重から発生するエネルギーを発散させるものであ
る。装置は鉛直材、横架材、及び下張りに接合し、各壁
パネルの弾力性を最大に引き出せるだけの強度と靱性を
備えている。各装置は角度90度で2本のアームを持つ
三角形で、アームの長さはそれぞれ最低10インチ(2
5cm)、アームの長軸方向、最低3位置に接合用の穴
を幅方向に2ヵ所以上間隔を空けて並べて設けられる幅
があり、アームが横架材及び鉛直材から分離せず、横架
材と鉛直材の相互関係が継続的な変形から大幅に回復す
ることになるように、アームを横架材と鉛直材に接合す
る手段を有し、さらにアームの片側縁同士の間に配置し
た、下張りとの接合手段用のねじ穴を開けた三角形の補
強板で構成されている。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、下部の横架木材14並び
に頂部の横架木材16を備えた正方形の壁パネル10及
び長方形の壁パネル12及びを示す。各パネル10及び
12の側面には、間柱、即ち、鉛直木材18が、それぞ
れ約16インチ(約40.6cm)の間隔で取り付けら
れている。この実施の形態では、正方形のパネル10
は、一側に、2本の垂直な間柱18を有する。この間柱
の数は、パネルの寸法及び建物物の必要条件に依存して
いる。一例では、木材とてしては、、壁パネルに要求さ
れる強度の条件によって2インチ×4インチ(約5.0
cmx10.16cm)あるいは2インチ×6インチ
(約5.0cm x 15.24cm)の構成木材が使
われる。図2に示すように、パネルの片面に沿って下張
り20延出しており、この下張り20は、釘22によ
り、間柱と下部及び頂部の構成木材14及び16とに取
り付けられている。この下張りの材料としては、一般
に、合板、ウェファーボード、OSB(オンリエンテッ
ド・ストランド・ボード)、あるいはこれらと同等の木
質材料が使われる。ポスト・アンド・ビーム工法では下
張りに木材以外の材料を使うこともある。
に頂部の横架木材16を備えた正方形の壁パネル10及
び長方形の壁パネル12及びを示す。各パネル10及び
12の側面には、間柱、即ち、鉛直木材18が、それぞ
れ約16インチ(約40.6cm)の間隔で取り付けら
れている。この実施の形態では、正方形のパネル10
は、一側に、2本の垂直な間柱18を有する。この間柱
の数は、パネルの寸法及び建物物の必要条件に依存して
いる。一例では、木材とてしては、、壁パネルに要求さ
れる強度の条件によって2インチ×4インチ(約5.0
cmx10.16cm)あるいは2インチ×6インチ
(約5.0cm x 15.24cm)の構成木材が使
われる。図2に示すように、パネルの片面に沿って下張
り20延出しており、この下張り20は、釘22によ
り、間柱と下部及び頂部の構成木材14及び16とに取
り付けられている。この下張りの材料としては、一般
に、合板、ウェファーボード、OSB(オンリエンテッ
ド・ストランド・ボード)、あるいはこれらと同等の木
質材料が使われる。ポスト・アンド・ビーム工法では下
張りに木材以外の材料を使うこともある。
【0013】図1に示すように、安定装置22が、夫々
アンカーボルト24で鉛直木材18及び横架木材材1
4、16に固定されて、パネル10及び12の四隅に、
夫々取り付けられている。図2に示すように、安定装置
22は下張り20の内側表面に後述する方法で取り付け
られる。
アンカーボルト24で鉛直木材18及び横架木材材1
4、16に固定されて、パネル10及び12の四隅に、
夫々取り付けられている。図2に示すように、安定装置
22は下張り20の内側表面に後述する方法で取り付け
られる。
【0014】前記安定装置の細部は図3ないし図7に示
されている。図3は、16ゲージのスチール板から一体
成形した安定装置22を示す。この装置22は、スチー
ル板からプレス成形されたもので、90度の角部32か
ら延びた2本のアーム30を有する。角部32は丸みが
付けられている。夫々のアーム30の長さは、最低10
インチ(25cm)である。アームを16インチ(40
cm)かそれ以上の異なった長さにした寸法の異なる安
定装置を作ることもできるが、アームの長さはおおむね
間柱18の間隔に基づいて規定される。
されている。図3は、16ゲージのスチール板から一体
成形した安定装置22を示す。この装置22は、スチー
ル板からプレス成形されたもので、90度の角部32か
ら延びた2本のアーム30を有する。角部32は丸みが
付けられている。夫々のアーム30の長さは、最低10
インチ(25cm)である。アームを16インチ(40
cm)かそれ以上の異なった長さにした寸法の異なる安
定装置を作ることもできるが、アームの長さはおおむね
間柱18の間隔に基づいて規定される。
【0015】三角形の補強板34が2本のアーム30の
片側同士を接合している。これらアーム30と補強板3
4との接合部は丸みをもたせている。接合部にカーブを
つけているのは製造を容易にし、また応力を減じるため
である。さらに、補強板34の外縁に平行して、互いに
平行な2本の補強リブ36が設けられている。この補強
リブ36は、プレスで押し出し成形したもので、安定装
置22の強度を高めるものである。補強板34には、各
パネルの木製下張り20に補強板をねじで取り付ける為
の接続穴38が7ヵ所開けられている。
片側同士を接合している。これらアーム30と補強板3
4との接合部は丸みをもたせている。接合部にカーブを
つけているのは製造を容易にし、また応力を減じるため
である。さらに、補強板34の外縁に平行して、互いに
平行な2本の補強リブ36が設けられている。この補強
リブ36は、プレスで押し出し成形したもので、安定装
置22の強度を高めるものである。補強板34には、各
パネルの木製下張り20に補強板をねじで取り付ける為
の接続穴38が7ヵ所開けられている。
【0016】例示した安定装置22は、厚さ約0.06
インチ(1.5mm)の16ゲージのスチールから成形
したものであるが、材料の厚さはこれ以上でも、以下で
あってもよい。しかし、安定装置22は、木造パネル1
0、12に最大弾力性を果たさせることができるような
大強度と靱性とを有することが重要である。かくして、
壁パネルにかかる横揺れの荷重が、4個の安定装置を通
してほぼ均等に伝えられ、横揺れの方向が一側から他側
へと変わるのに従って、張引力と圧縮力の両方の力を受
けることができる。構成木材すべてと下張りの弾力性能
が安定装置と並行して作用し、壁パネル全体が一体とな
って最大可能な地震荷重などを吸収する。
インチ(1.5mm)の16ゲージのスチールから成形
したものであるが、材料の厚さはこれ以上でも、以下で
あってもよい。しかし、安定装置22は、木造パネル1
0、12に最大弾力性を果たさせることができるような
大強度と靱性とを有することが重要である。かくして、
壁パネルにかかる横揺れの荷重が、4個の安定装置を通
してほぼ均等に伝えられ、横揺れの方向が一側から他側
へと変わるのに従って、張引力と圧縮力の両方の力を受
けることができる。構成木材すべてと下張りの弾力性能
が安定装置と並行して作用し、壁パネル全体が一体とな
って最大可能な地震荷重などを吸収する。
【0017】前記アーム30は、ねじ穴40が2つずつ
並んで配置できる幅を持っている。2つのねじ穴40
は、各アーム30の長軸方向に沿って3位置に配置され
ている。幅方向に2つずつのねじ穴40を1として、を
3位置以上に配置され得る。
並んで配置できる幅を持っている。2つのねじ穴40
は、各アーム30の長軸方向に沿って3位置に配置され
ている。幅方向に2つずつのねじ穴40を1として、を
3位置以上に配置され得る。
【0018】具体例として、図4及び図5に示す補強材
50は、2本のアーム30の間の角部32に配置されて
いる。この補強材50は、木造パネルの構造によっては
剛性をさらに高めるためのもので、その形体は三角形の
片52に2個の耳部54がついており、耳部54には、
角部32に近接してアーム30に形成された近い側の接
続穴40と一致した穴56を有する。
50は、2本のアーム30の間の角部32に配置されて
いる。この補強材50は、木造パネルの構造によっては
剛性をさらに高めるためのもので、その形体は三角形の
片52に2個の耳部54がついており、耳部54には、
角部32に近接してアーム30に形成された近い側の接
続穴40と一致した穴56を有する。
【0019】安定装置22を構成木材に固定するアンカ
ーボルトは重要で、安定装置と構成木材との間に剥離が
生じさせないものでなければならない。図6に示すよう
に、接続ボルト60がバックアップ・プレート64から
延出されてナット62で止められている。このバックア
ップ・プレート64は、図7に詳細が示されているよう
に、ボルト頭部を納めて、ボルト頭部がプレート64の
外側表面とほぼ同一面となるように2つの皿穴66を有
する。
ーボルトは重要で、安定装置と構成木材との間に剥離が
生じさせないものでなければならない。図6に示すよう
に、接続ボルト60がバックアップ・プレート64から
延出されてナット62で止められている。このバックア
ップ・プレート64は、図7に詳細が示されているよう
に、ボルト頭部を納めて、ボルト頭部がプレート64の
外側表面とほぼ同一面となるように2つの皿穴66を有
する。
【0020】従来の工法では、木質の鉛直材と横架材と
を接合する手段として一般に釘が使われてきたが、釘は
木材から抜けてしまうために、釘止めの接合部は力をか
ければ引き離されることがあり、いったん引き離されれ
ば、パネル全体が変形して一体性を失う。また、釘にか
かるせん断力も変形の原因になることがある。本発明の
実施の形態では、ボルト60は、パックアップ・プレー
ト64、構成木材14、16及び18の穴、そして安定
装置22の接続穴40を通り、ナット62で固定されて
いる。ボルトの頭部は、プレート64の皿穴66に収ま
るので突出することはない。接合にはキャリエッジボル
トが望ましいが、リベットなど他の種類のファスナー
(接合金物)を使ってもよい。しかし、木材から抜ける
ことのないように、構成木材と反対側のプレートを貫通
するファスナーが望ましい。安定装置22は、構成木材
にしっかりと固定され、構成木材及び木製下張りと作用
して衝撃荷重を木造パネル全体に均等に分散する。構成
木材及び木製下張りは安定装置にしっかりと固定されて
いるので、完成した壁パネルは最大可能な弾力性を引き
出すことができ、衝撃荷重は壁パネル全体に拡散され
る。
を接合する手段として一般に釘が使われてきたが、釘は
木材から抜けてしまうために、釘止めの接合部は力をか
ければ引き離されることがあり、いったん引き離されれ
ば、パネル全体が変形して一体性を失う。また、釘にか
かるせん断力も変形の原因になることがある。本発明の
実施の形態では、ボルト60は、パックアップ・プレー
ト64、構成木材14、16及び18の穴、そして安定
装置22の接続穴40を通り、ナット62で固定されて
いる。ボルトの頭部は、プレート64の皿穴66に収ま
るので突出することはない。接合にはキャリエッジボル
トが望ましいが、リベットなど他の種類のファスナー
(接合金物)を使ってもよい。しかし、木材から抜ける
ことのないように、構成木材と反対側のプレートを貫通
するファスナーが望ましい。安定装置22は、構成木材
にしっかりと固定され、構成木材及び木製下張りと作用
して衝撃荷重を木造パネル全体に均等に分散する。構成
木材及び木製下張りは安定装置にしっかりと固定されて
いるので、完成した壁パネルは最大可能な弾力性を引き
出すことができ、衝撃荷重は壁パネル全体に拡散され
る。
【0021】試験用として、合板での下張された2”×
4”の木材で、8フィート方形(2.5m×2.5m)
のパネルを組み立てた。そして、このようなパネルは安
定装置を取り付けていないものと、取り付けたものをい
くつかずつ作成した。これらパネルを使って、振動テー
ブルでマグニチュード6.3、最大加速0.35Gのエ
ルセントロ地震(1940年)級から始め、マグニチュ
ード7.3、最大加速0.29Gのジョシュア・ランダ
ース地震(1992年)までを再現して試験を実施し
た。後者は約20秒の間隔で大きな揺れが二波見られた
のが特徴である。さらに、いくつかの試験ではチリ地震
(1985年)も再現した。この地震はマグニチュード
7.8で最大加速は0.67Gであった。パネルは金属
枠に設置し、テーブルを予めセットした加速で振動させ
て横揺れの力をかけた。
4”の木材で、8フィート方形(2.5m×2.5m)
のパネルを組み立てた。そして、このようなパネルは安
定装置を取り付けていないものと、取り付けたものをい
くつかずつ作成した。これらパネルを使って、振動テー
ブルでマグニチュード6.3、最大加速0.35Gのエ
ルセントロ地震(1940年)級から始め、マグニチュ
ード7.3、最大加速0.29Gのジョシュア・ランダ
ース地震(1992年)までを再現して試験を実施し
た。後者は約20秒の間隔で大きな揺れが二波見られた
のが特徴である。さらに、いくつかの試験ではチリ地震
(1985年)も再現した。この地震はマグニチュード
7.8で最大加速は0.67Gであった。パネルは金属
枠に設置し、テーブルを予めセットした加速で振動させ
て横揺れの力をかけた。
【0022】試験では安定装置を取り付けなかったパネ
ルに著しい損傷が生じ、特に鉛直材が釘止めで横架材に
接合された角の部分に顕著であった。典型的な損傷は鉛
直材の構成木材からの分離であった。一方、角部に安定
装置を取り付けた壁パネルの場合は、角部分の損傷は最
小限で、横架材からの鉛直材の分離はほとんど見られな
かった。エネルギーは、角の接合部が分離した安定装置
のないパネルの場合のように各所の弱い部分に作用する
のではなく、一体構造としての壁にかかったものと見ら
れる。さらに、安定装置を取り付けた壁パネルでは、下
張りに発散されるエネルギーが大きかった。これは釘の
変位パターンとその結果の下張りを形成する合板の相対
的な動きからわかったことである。
ルに著しい損傷が生じ、特に鉛直材が釘止めで横架材に
接合された角の部分に顕著であった。典型的な損傷は鉛
直材の構成木材からの分離であった。一方、角部に安定
装置を取り付けた壁パネルの場合は、角部分の損傷は最
小限で、横架材からの鉛直材の分離はほとんど見られな
かった。エネルギーは、角の接合部が分離した安定装置
のないパネルの場合のように各所の弱い部分に作用する
のではなく、一体構造としての壁にかかったものと見ら
れる。さらに、安定装置を取り付けた壁パネルでは、下
張りに発散されるエネルギーが大きかった。これは釘の
変位パターンとその結果の下張りを形成する合板の相対
的な動きからわかったことである。
【0023】図8及び図9は安定装置を付けたもの、付
けていないものについて損傷したパネル、損傷していな
いパネルに対する静止荷重試験の結果を比較したもので
ある。図8は安定装置を取付けなかった壁の上部の変形
量についての静止荷重試験の結果を比較したグラフであ
る。壁パネルを特殊な試験用フレームに取り付け、壁の
頂部に静荷重をかけた。荷重を段階的に増加して、荷重
を増やすごとに壁の変形度を測定した。壁が損傷する寸
前の最大荷重容量をまず測定し、その壁を振動テーブル
に乗せて試験を行い、その後でパネルが損傷したものと
みなして再び試験用フレームに取付けて残存する荷重容
量を調べた。図9は安定装置を取付けたパネルの試験結
果を表わしたグラフである。図9から、安定装置を取付
けた試験パネルは損傷したもの、損傷していないものを
問わず、筋交いをしていない壁よりもずっと強度下張合
板が優れていることがわかる。
けていないものについて損傷したパネル、損傷していな
いパネルに対する静止荷重試験の結果を比較したもので
ある。図8は安定装置を取付けなかった壁の上部の変形
量についての静止荷重試験の結果を比較したグラフであ
る。壁パネルを特殊な試験用フレームに取り付け、壁の
頂部に静荷重をかけた。荷重を段階的に増加して、荷重
を増やすごとに壁の変形度を測定した。壁が損傷する寸
前の最大荷重容量をまず測定し、その壁を振動テーブル
に乗せて試験を行い、その後でパネルが損傷したものと
みなして再び試験用フレームに取付けて残存する荷重容
量を調べた。図9は安定装置を取付けたパネルの試験結
果を表わしたグラフである。図9から、安定装置を取付
けた試験パネルは損傷したもの、損傷していないものを
問わず、筋交いをしていない壁よりもずっと強度下張合
板が優れていることがわかる。
【0024】安定装置を取付けた典型的な壁パネルの性
能は図10にまとめた通りである。この図10にて、横
軸は力(ポンドx100)を示し、左より大きく、1
0,20…80のブロックに分けられ、各ブロックは
1,2…10のサブブブロックに分けられてオリ、また
縦軸は変位(インチ)を示し、下より1,2…4のブロ
ックに分けられ、各ブロックは.125,.250,.
375,.5,.625,.75,.875が順次付さ
れている。最大で3インチ(約7.6cm)ものたわみ
が見られた。このたわみは全体的にはパネルにはまった
く損傷を与えず、荷重を取り除くとほぼ原形に復帰し
た。この結果を安定装置を使っていないパネルと比較し
たところ、安定装置を使わない壁パネルは横揺れ静止荷
重1,700ポンド(約765kg)をはるかに下回る
荷重で破壊され、張引力、圧縮力のいずれの場合も、力
をパネル全体に分散させなかった。釘が抜けて角が分離
し、変形したパネルには強度がまったくなく、原形に復
帰する弾力性もなかった。各安定装置の強度と靱性は壁
パネルと共同作用して最大の弾力性能を達成できるよう
に整合させてある。安定装置の剛性が強すぎれば、張引
力と圧縮力はパネルに伝わらず、木材が破損する原因と
なるが、逆に剛性が不足すれば、荷重をパネルに伝える
役には立たない。従って、木造パネルの弾力性を最大に
引き出すには、安定装置に十分な強度と靱性がなければ
ならない。また、安定装置を水平及び鉛直の構成木材に
その外側の幅全体にわたって固定することが重要である
ことも判明した。固定が不十分なために安定装置が構成
木材から引き離されると、力をパネルに伝える役をなさ
ず、しかもパネルの変形が残った。安定装置を強固なア
ンカーによって構成木材に固定することで、荷重は壁パ
ネルの構造全体に伝えられて、分散した。
能は図10にまとめた通りである。この図10にて、横
軸は力(ポンドx100)を示し、左より大きく、1
0,20…80のブロックに分けられ、各ブロックは
1,2…10のサブブブロックに分けられてオリ、また
縦軸は変位(インチ)を示し、下より1,2…4のブロ
ックに分けられ、各ブロックは.125,.250,.
375,.5,.625,.75,.875が順次付さ
れている。最大で3インチ(約7.6cm)ものたわみ
が見られた。このたわみは全体的にはパネルにはまった
く損傷を与えず、荷重を取り除くとほぼ原形に復帰し
た。この結果を安定装置を使っていないパネルと比較し
たところ、安定装置を使わない壁パネルは横揺れ静止荷
重1,700ポンド(約765kg)をはるかに下回る
荷重で破壊され、張引力、圧縮力のいずれの場合も、力
をパネル全体に分散させなかった。釘が抜けて角が分離
し、変形したパネルには強度がまったくなく、原形に復
帰する弾力性もなかった。各安定装置の強度と靱性は壁
パネルと共同作用して最大の弾力性能を達成できるよう
に整合させてある。安定装置の剛性が強すぎれば、張引
力と圧縮力はパネルに伝わらず、木材が破損する原因と
なるが、逆に剛性が不足すれば、荷重をパネルに伝える
役には立たない。従って、木造パネルの弾力性を最大に
引き出すには、安定装置に十分な強度と靱性がなければ
ならない。また、安定装置を水平及び鉛直の構成木材に
その外側の幅全体にわたって固定することが重要である
ことも判明した。固定が不十分なために安定装置が構成
木材から引き離されると、力をパネルに伝える役をなさ
ず、しかもパネルの変形が残った。安定装置を強固なア
ンカーによって構成木材に固定することで、荷重は壁パ
ネルの構造全体に伝えられて、分散した。
【0025】建物の耐用年数の期間中に結露によって腐
食が生じるのを防ぐために、安定装置にはかび止め剤に
よる予防処理をすることが望ましい。本発明の安定装置
にはスチールを使ったが、他にもアルミ、チタン、炭素
繊維製品、硬質プラスチック素材など、適当な材料は数
多い。どの材料を使う場合でも、安定装置は木造パネル
を構成する木材の弾力性を最大に引き出すために十分な
強度と靱性を持っていなければならない。
食が生じるのを防ぐために、安定装置にはかび止め剤に
よる予防処理をすることが望ましい。本発明の安定装置
にはスチールを使ったが、他にもアルミ、チタン、炭素
繊維製品、硬質プラスチック素材など、適当な材料は数
多い。どの材料を使う場合でも、安定装置は木造パネル
を構成する木材の弾力性を最大に引き出すために十分な
強度と靱性を持っていなければならない。
【0026】安定装置は規格品の壁パネルを製造する工
場で取付けてもよく、また工事現場で取付けてもよい。
さらに、既存の建物の改修において安定装置を取付ける
ことも可能である。改修の場合は、安定装置が構成木材
から分離しないようなアンカー方式を使わなければなら
ない。
場で取付けてもよく、また工事現場で取付けてもよい。
さらに、既存の建物の改修において安定装置を取付ける
ことも可能である。改修の場合は、安定装置が構成木材
から分離しないようなアンカー方式を使わなければなら
ない。
【0027】本発明の特許権請求は次に定義する範囲に
限られているが、その範囲を外れることなく本文で記述
した具体例にさまざまな変化を加えることが可能であ
る。
限られているが、その範囲を外れることなく本文で記述
した具体例にさまざまな変化を加えることが可能であ
る。
【図1】図1は本発明による安定装置を取り付けた木造
パネルを示す側面図である。
パネルを示す側面図である。
【図2】図2は図1における2-2 線の断面図である。
【図3】図3は本発明による安定装置の一実施の形態を
示す等角投影図である。
示す等角投影図である。
【図4】図4は図3の安定装置の隅に三角形の補強材を
加えた詳細側面図である。
加えた詳細側面図である。
【図5】図5は図4の三角形の補強材を側面から見た側
面図である。
面図である。
【図6】図6は図1と同様の安定装置を取り付けた木造
パネルの隅角部、ならびに木質構成材への固定方法を示
した詳細側面図である。
パネルの隅角部、ならびに木質構成材への固定方法を示
した詳細側面図である。
【図7】図7は図6の固定方法に使用する固定装置を示
した等角図である。
した等角図である。
【図8】図8は本発明の安定装置を取り付けていない木
造パネルに対する静止荷重試験の結果をグラフに表わし
た図である。
造パネルに対する静止荷重試験の結果をグラフに表わし
た図である。
【図9】図9は本発明の安定装置を取り付けた木造パネ
ルに対する静止荷重試験の結果をグラフに表わした図で
ある。
ルに対する静止荷重試験の結果をグラフに表わした図で
ある。
【図10】図10は荷重を増大させていった場合の壁パ
ネルのたわみ量を示したグラフである。
ネルのたわみ量を示したグラフである。
10、12 壁パネル 14、16 横架木材 18 間柱 20 下張り 22 安定装置 30 アーム 34 補強板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 E04B 2/56 611 E04B 2/56 611C 643 643A 1/38 E04C 2/30 V E04C 2/30 E04B 1/40 B E04B 2/00 E04C 2/46 E
Claims (19)
- 【請求項1】 木質の鉛直材と横架材とを下張りと共に
接合して弾性安定壁パネルを作るための安定装置であ
り、 この安定装置は、互いに90度の角度で延びた2本のア
ームと三角形の補強板とを有する三角形状であり、各ア
ームは、最低10インチ(約25cm)の長さと、アー
ムの長軸方向の複数位置に接続手段を幅方向に少なくと
も2ヵ所間隔を空けて並べて設けられる幅とを有し、前
記三角形の補強板は、アームの片側同士の間で延び、ね
じ穴を有し、かくして、壁パネルの弾力性を最大に引き
出せる強度と靱性を持つ建造物壁安定装置。 - 【請求項2】 厚さが16ゲージ(0.06" 、1.5mm )程
度を超えない薄板金で成形された請求項1の建造物壁安
定装置。 - 【請求項3】 前記三角形の補強板は、前記2本のアー
ムの端部同士を接合した三角形の補強板の外縁に平行し
て、押し出し成型された最低2本の補強リブを有する請
求項1の建造物壁安定装置。 - 【請求項4】 前記アームは、隅角に第1の円みを有す
る請求項3の建造物壁安定装置。 - 【請求項5】 前記接合手段は、各アームの長軸方向に
わたり、最低3位置でアーム幅方向に間隔を置いて形成
された1対の穴を有する請求項1の建造物壁安定装置。 - 【請求項6】 各アームの縁の少なくとも片側を三角形
の補強板に接合する第2の円みを有する請求項4の建造
物壁安定装置。 - 【請求項7】 16ゲージ(0.06インチ、1.5m
m)のスチール板から一体的にプレス成形された請求項
6の建造物壁安定装置。 - 【請求項8】 前記三角形の補強板は、壁パネルの下張
りに接続するように設けられた7個の接続穴をを有する
請求項1の建造物壁安定装置。 - 【請求項9】 角部近くでアームの反対側長辺に補強材
プレートをわたし、各アームの角部近くの接続手段に接
合するためのねじ穴を開けた耳部をアームにそれぞれの
せる構成の角部近く部分に当てる留め金具を含む請求項
1の建造物壁安定装置。 - 【請求項10】 各アームをアーム長軸方向に最低3位
置に設けた1対の穴によって構成木材に接合するための
接続ボルトとナットを含む請求項5の建造物壁安定装
置。 - 【請求項11】 2ヵ所の皿穴を持ち、各アームに接合
する構成木材の反対側に位置する複数のプレートを具備
し、前記皿穴の2ヵ所の穴から構成木材を貫通し、各ア
ームの長軸方向に最低3位置に設けられた1対の穴へ接
続ボルト2本を通すことができる請求項10の建造物壁
安定装置。 - 【請求項12】 構成木材に乾食病の発生を防ぐための
塗布処理をした請求項1の建造物壁安定装置。 - 【請求項13】 厚さ最大16ゲージ(0.06イン
チ、1.5mm)程度以下の薄板金で一体成形した三角
形で、長さが最低10インチ(25cm)、アームの長
軸方向、複数位置に接合ねじ穴を幅方向に少なくとも2
ヵ所並べて設けられる幅のアームが90度の角度で2本
伸び、アーム片側の縁の間に接続穴を開けた三角形の補
強板を加えた構成の壁パネル用の建造物壁安定装置。 - 【請求項14】 前記2つの接続穴は、各アームの長軸
方向、最低3位置にアーム幅方向に間隔を置いて配置さ
れている請求項13の建造物壁安定装置。 - 【請求項15】 木質の鉛直材及び横架材で組み立てら
れ、パネルの最低1面に下張りを取付けた、壁パネルに
かかる水平方向の荷重によって発生するエネルギーを発
散させるため弾性安定パネルにおいて、 - パネルの各角部分に最低一個の安定装置を取り付け、
この安定装置を鉛直材及び横架材、及び下張りに接合
し、 - 各装置は壁パネルの最大の弾力性を引き出すために十
分な強度と靱性を持ち、 - 各装置には、長さが最低10インチ(25cm)、ア
ームの長軸方向少なくとも3位置に、ねじ穴を幅方向に
少なくとも2ヵ所間隔を空けて並べて設けられる幅のア
ームが角度90度で2本あり、 - 装置のアームが横架材及び鉛直材から分離しないよう
にし、横架材と鉛直材の構成関係が、変形した後でもほ
ぼ回復できるような、アームと横架材及び鉛直材との接
続手段を有し、 - さらに、アームの片側を下張りに接合する方法として
ねじ穴を開けた三角形の補強板を持つことを特徴とする
弾性安定壁パネル。 - 【請求項16】 マグニチュード最大7.8、加速最大
0.65Gの地震においてパネルの構成木材に分離や破
損を生じない弾力性をもつ請求項15の弾性安定壁パネ
ル。 - 【請求項17】 寸法約8フィート×8フィート(2.
5m×2.5m)、荷重応力約7500 ポンド(33キ
ロニュートン)で最低3インチ(8cm)の縦方向のた
わみに耐えられる強度と弾力性能を持つ請求項15の弾
性安定壁パネル。 - 【請求項18】 装置のアームを水平及び鉛直材に接続
する前記接続手段は、アームに形成された接続穴を貫通
する接続ボルトと、ボルトをその位置で固定するナット
を備えた部材とを有する請求項15の弾性安定壁パネ
ル。 - 【請求項19】 各アームに接続する構成木材を間にし
てアームと反対側に位置する複数のプレートを含み、各
プレートは、2ヵ所の皿穴を持ち、その2ヵ所の穴から
構成木材を貫通して、各アームの長軸方向に最低3位置
に設けられた1対の穴へ接合ボルトを通すことができる
請求項18の弾性安定壁パネル。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002144798A CA2144798A1 (en) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Anti-racking device for wood framed and other buildings |
| US54637995A | 1995-10-20 | 1995-10-20 | |
| US2144798 | 1995-10-20 | ||
| US546379 | 1995-10-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08302859A true JPH08302859A (ja) | 1996-11-19 |
Family
ID=25677845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8008639A Pending JPH08302859A (ja) | 1995-03-16 | 1996-01-22 | 建造物壁安定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08302859A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104264893A (zh) * | 2014-10-06 | 2015-01-07 | 苏州蓝王机床工具科技有限公司 | 拼装式钢结构承重墙体构件 |
| JP2024001792A (ja) * | 2022-06-22 | 2024-01-10 | 株式会社テム | H形鋼の接続構造 |
| JP2025158151A (ja) * | 2024-03-26 | 2025-10-17 | 株式会社淀川製鋼所 | 簡易構造物の壁面構造 |
-
1996
- 1996-01-22 JP JP8008639A patent/JPH08302859A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104264893A (zh) * | 2014-10-06 | 2015-01-07 | 苏州蓝王机床工具科技有限公司 | 拼装式钢结构承重墙体构件 |
| JP2024001792A (ja) * | 2022-06-22 | 2024-01-10 | 株式会社テム | H形鋼の接続構造 |
| JP2025158151A (ja) * | 2024-03-26 | 2025-10-17 | 株式会社淀川製鋼所 | 簡易構造物の壁面構造 |
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