JPH11222960A - 横力に耐える建築物壁 - Google Patents
横力に耐える建築物壁Info
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Abstract
を提供することであり、特に地震や風荷重によって生ず
る横力などの建築物に加わる横力に耐えるように特に設
計された副構成要素を中に備える軽量骨組建築物におけ
る壁を提供することである。 【解決手段】この壁は、建築物の下にある構造要素に載
っている下支材を形成されている。複雑の垂直に配置さ
れた間柱が下支材に繋がり、上支材が垂直間柱によって
支持され、それに接続されている。耐剪断組立体が上支
材及び下にある構造要素に接続されている。耐剪断組立
体は、上と下の支材及び第1と第2のコード並びに平ら
な耐剪断要素を接続されている。
Description
み入れた建築物に加わる横力に耐える改良された壁に関
する。詳しく言えば、本発明は、加わる地震又は風荷重
によって生じたものなどの横力に耐えるように特別に設
計された副構成要素を中に備えた軽量骨組建築物におけ
る壁に関する。本発明は、設計者が自信をもって設計の
対象となる横力に耐えるということを予測できる構造を
提供することによって軽量骨組構成における従来の壁設
計に改良を加える。
計されなければならない。軽量骨組構法壁の横方向抵抗
を改良する現在の方法は、従来の方法に従って作られた
壁に追加する構成要素に絞られていた。軽量骨組構法に
おいては、最も簡単なそのような壁は、下枠、前記下枠
に載ってそれに接続された間柱及び間柱に載ってそれに
載って接続された上枠からなっている。窓及び出入口の
ための開口部を軽量骨組壁に組み込むこともある。
法のうちの一つは、斜め筋かい部材の形に壁の骨組に筋
かいを組入れることであった。横抵抗を与えるもう一つ
の簡単な手段は、骨組に壁板下張りを設けることであっ
た。合板壁下張り及び配向ストランドボードが従来の軽
量骨組構法において今日用いられている普通の壁板下張
り材料である。
で、基礎アンカーが壁の下枠を基礎に接続して壁を基礎
からすべり落ちないようにするために加えられた。後ほ
ど、ある種の壁が横力によって生じたモーメント反動を
受けて持ち上がるに十分に軽久手、そのために壁の間柱
と基礎にセットされたボルトとに取付ける締め具といわ
れるブラケットでさらに固定されることが必要であるこ
とが分かった。
り、基礎アンカー及び固定された締め具を従来の壁に適
用することによって横抵抗を与えるこれらの従来の方法
は、大抵の横力に受け入れできる抵抗を与えることがで
きる。しかし、従来の方法を用いる適当な取付が問題に
なる可能性がある。作業現場での分業は、不適当な接続
をもたらす可能性がある。さらに、取付け人は、労力を
節約して、次には取付けを容易にするため又は美観を考
慮して横力に対する抵抗を犠牲にすることがある。
は、取付けられたままで、壁に加わる横力に耐える特定
の設計荷重を達成できる建築物内の壁を提供することで
ある。
断力に耐えることができて、施工するのに容易でかつ経
済的な壁を提供することである。
の目的は、下にある構造要素によって支えられる壁を備
える建築物において、横力に耐えるように設計された壁
であって、前記壁が、 a.前記建築物の前記下にある構造要素に載っている下
枠、b.前記下枠を前記建築物の前記下にある構造要素
に接続する手段、c.前記下枠に載っている複数の垂直
間柱、d.前記複数の垂直間柱を前記下枠に接続する手
段、e.前記垂直間柱に載っている上枠、f.前記上枠
を前記垂直間柱に接続する手段、g.前記上枠に接続さ
れると共に前記下にある構造要素に接続されて前記上枠
と前記下にある構造要素の間に配置された耐剪断組立体
を備え、前記耐剪断組立体が1.平らな耐剪断要素、前
記平らな耐剪断要素が前面と後面、上縁、下縁及び第1
と第2の側縁を有し、前記剪断組立体がまた2.前記耐
剪断要素の前記上縁の近くで前記前面に接続されて、前
記壁の前記上板にほぼ平行に配置された上支材、3.前
記耐剪断要素の前記下縁の近くで前記前面に接続された
下支材、4.前記耐剪断要素の前記第1の側縁の近くで
前記前面に接続された第1のコード、5.前記耐剪断要
素の前記第2の側縁の近くで前記前面に接続された第2
のコート、及び6.前記上支材、前記下支材、前記第1
のコード及び前記第2のコードを前記耐剪断要素に接続
する手段を備え、前記上と下の支材及び前記第1と第2
のコードが前記耐剪断要素のための支持骨組みを形成
し、h.前記耐剪断組立体を前記壁の前記上枠に接続す
る手段及びi.前記耐剪断組立体を前記建築物の下にあ
る構造要素に接続する手段とを備える横力に耐える壁を
提供することによって解決することができる。
物に加わる横力に耐えるように設計された改良された壁
1に関する。建築物は、壁1を支える下にある構造要素
2を備えている。図10に示されているように、下にあ
る構造要素2は、コンクリート基礎であってよい。多く
の場合、壁1は、基礎に直接に載っていないで、基礎に
載っている床ダイヤフラムに載っているであろう。この
場合には、下にある構造要素には床ダイヤフラムと基礎
になる。壁1が建築物の第2又は第3のレベルにある場
合は、下にある構造要素には支持床ダイヤフラム、下側
のレベル及び建築物の基礎である。
っている下枠3を形成されている。下枠3は、下枠3を
建築物の下にある構造要素2に接続する手段4によって
下にある構造要素2に接続されている。複数の垂直に配
置された間柱5を下枠3の上に配置する。これらの間柱
5は、複数の垂直に配置された間柱5を下枠3に接続す
る手段によって下枠3に接続されている。上枠7が垂直
に配置された間柱5によって支えられてその上に載って
いる。上枠7は、上枠7を垂直に配置された間柱5に接
続する手段8によって垂直に配置された間柱5に接続さ
れている。
いる耐剪断組立体9を組入れていると共に下にある構造
要素2に接続されている。これらの接続は、壁1の上枠
7にかかる横力及び下にある構造要素2にかかる横力を
耐剪断組立体9に伝えることができる。耐剪断組立体9
は、上枠7と下にある構造要素2の間に配置されてい
る。耐剪断組立体9は、平らな耐剪断要素10を備えて
いる。平らな耐剪断要素10を備えている。平らな耐剪
断要素10は、それ自体、手前面11、後面12、上縁
13、下縁4及び第1と第2の側縁15と16を備えて
いる。耐剪断組立体9には、耐剪断要素10と上縁13
の近くて前面11に接続された上支材17がある。上支
材17は、壁1の上枠7にほぼ平行に配置されている。
耐剪断要素10の下縁14の近くで前面11に接続され
た下支材18がある。第1のコード19が耐剪断要素1
0の第1の側縁15の近くで前面11に接続されてい
る。第2のコード20もまた耐剪断要素10の第2の側
縁16の近くで前面11に接続されている。上支材17
と下支材18及び第1と第2のコード19と20は、上
支材17、下支材18、第1のコード19及び第2のコ
ード20を耐剪断要素10に接続する手段21によって
耐剪断要素10に接続されている。上と下の支材17と
18及び第1と第2のコード19と20は、耐剪断要素
10のための支持骨組を形成している。
7に接続する手段22によって壁1の上枠7に接続さ
れ、耐剪断組立体9を下にある構造要素2に接続する手
段23によって建築物の下にある構造要素2に接続され
ている。
3、下枠3に載っている複数の垂直間柱5、壁1の上枠
7、耐剪断組立体9の耐剪断要素10、耐剪断組立体9
の上と下の間柱17と18及び耐剪断組立体9の第1の
第2のコード19と20は、すべて木材又は木材合成物
で作られている。これらの部材は、また鋼又は合成建築
材料て作られてもよい。
しい形態において、下にある構造要素2が建築物の基礎
であるとき、下枠3を建築物の下にある構造要素2に接
続する手段4は基礎と機械的連結を形成するように曲げ
られたボルトの形をした基礎アンカーである。適当な深
さに埋められた1.6cm(5/8インチ)直径のAS
TM A307又はA36基礎アンカーが大ていの基礎
に十分であると分った。基礎アンカーの長さ、基礎アン
カーと間の間隔及び基礎アンカーの基礎の中への取付け
は、壁1に加わる力と基礎の強さによって決められる。
接続する手段4はまたストラップアンカー、土台アンカ
ー、ボルト、改装ボルト、基礎板締め具、短冊金物、タ
イ又はそれらの組合せであってもよい。下にある構造要
素2が床ダイヤフラム及び建築物の基礎から成っている
とき、下枠3を建築物の下にある構造要素2に接続手段
4は釘、木ねじ、ボルト、改装ボルト、骨組アンカー、
山形鋼、タイ、板、短冊金物又はそれらの組合せであっ
てもよい。下にある構造要素2が床ダイヤフラム、支持
壁及び基礎から成っているとき、下枠3を建築物の下に
ある構造要素2に接続する手段4が組、木ねじ、ボル
ト、基礎ボルト、改装ボルト、骨組アンカ、山形鋼、タ
イ、平板、短冊金物又はそれらの組合せであってもよ
い。下にある構造要素2が複数の床ダイヤフラム、複数
の支持壁及び基礎から成っているとき、下枠3を建築物
の下にある構造要素2に接続する手段4は、釘、木ね
じ、ボルト、改装ボルト、骨組アンカー、山形鋼、タ
イ、平板、短冊金物又はそれらの組合せであってもよ
い。
間柱5を下枠3に接続する好ましい手段6は、亜鉛メッ
キ釘であるが、木ねじ、接着材、溶接、クリップ、山形
鋼、骨組アンカースタッド・プレートタイ、タイ、短冊
金物又はそれらの組合せを用いることもできる。
直間柱5に接続する好ましい手段8はまた亜鉛メッキ釘
であるが、木ねじ、接着材、溶接、クリップ、山形鋼、
骨組アンカー、スタッド・プレートタイ、タイ、短冊金
物又はそれらの組合せを用いることもできる。
材18、第1コード19及び第2コード20を耐剪断要
素10に接続する好ましい手段21は、長さ10dで
0.38cm2 ×7.6cm(0.148インチ×3イ
ンチ)の普通釘であるが、木ねじ、溶接、クリップ、タ
イ、ブラケット、山形鋼、ステープル、接着剤又はそれ
らの組合せも使用できる。図1に示されているように、
釘は、通常、耐剪断要素10のすべりを生じさせないで
最大の先端抵抗を達成するために耐剪断要素10の周り
に下縁13、上縁14、第1の側縁15及び第2の側縁
16の近くに5cm(2インチ)間隔をあけて配置され
る必要がある。
体9を壁1の上枠7に接続する好ましい手段22は、ね
じ付部分を有する上枠ファスナーであるが、釘、溶接、
ボルト、短冊金物、ブラケット、タイ、山形鋼、アンカ
ー平板、クリップ、骨組アンカー又はそれらの組合せを
用いることもできる。好ましい上枠ファスナーは0.6
cm15.24cm(1/4インチ×6インチ)のシン
プソン、ストロング・ドライブねじ(Shimpson
Strong Drive Screw)である。上
枠ファスナーは耐剪断組立体9の上支材17を通して壁
1の上枠7の中に挿入される。上枠ファスナーの数は耐
剪断組立体9が支えると期待されている横荷重及び上枠
ファスナーの強さによって変る。
体9を建築物の下にある構造要素2に接続する好ましい
手段23は、壁1の下枠3を下にある構造要素2に接続
する手段4と全く同様に基礎アンカーである。適当な深
さに埋められた3本の1.6cm(5/8インチ)直径
のASTM A307又はA36基礎アンカーが大てい
の基礎に120m(4フィート)巾の耐剪断組立体を固
定するのに十分であることが分った。基礎アンカーの長
さ、基礎アンカー間の間隔及び基礎アンカーの基礎の中
への打込みは、耐剪断組立体9に加わる力及び基礎の強
さによって決められる。耐剪断組立体9を建築物の下に
ある構造要素2に接続する手段23は、またストラップ
アンカー、土台アンカー、ボルト、改装ボルト、基礎平
板ファスナー、短冊金物、タイ又はそれらの組合せであ
ってもよい。下にある構造要素2か床ダイヤフラム及び
建築物の基礎から成っているとき、耐剪断組立体9を建
築物の下にある構造要素2に接続する手段は、釘、木ね
じ、ボルト、改装ボルト、骨組アンカー、山形鋼、タ
イ、平板、短冊金物、又はそれらの組合せであってもよ
い。下にある構造要素2が床ダイヤフラム、支持壁及び
基礎から成っているとき、耐剪断組立体9を建築物の下
にある構造要素2に接続する手段23は、釘、木ねじ、
ボルト、改装ボルト、骨組アンカ−、山形鋼、タイ、平
板、短冊金物又はそれらの組合せであってもよい。下に
ある構造要素2が複数の床ダイヤフラム、複数の支持壁
及び基礎から成っているとき、耐剪断組立体9を建築物
の下にある構造要素2に接続する手段23は釘、木ね
じ、ボルト、改装ボルト、骨組アンカ、山形鋼、タイ、
平板、短冊金物又はそれらの組合せであってもよい。
しい形態において耐剪断組立体9は、壁1の下枠3を通
り越して下にある下にある構造要素2に直接に載ってい
る。
しい形態においては耐剪断組立体9の第1と第2のコー
ド19と20は、下にある構造要素2に直接に載ってい
る。これは下支材18が第1及び第2のコード19及び
20に瞬間反動が圧縮力を加えるときつぶされないよう
にしている。第1及び第2のコード19及び20が下に
ある構造要素2に直接に載っているので、20ゲージの
鋼孤立板51は、湿気防壁として働くように第1及び第
2のコード19及び20の下部に取付けられるのが好ま
しい。図6、7、及び8を参照されたい。これは、2本
の8dの釘で達成され孤立板51を通して端釘止めされ
る。
においては、耐剪断組立体9を下にある構造要素2に接
続する手段23は、下にある構造要素2に固定された基
礎アンカーである。基礎アンカーは、下にある構造要素
2に加えられる横力を耐剪断組立体9に伝えるように設
計されている。
基礎アンカーが通り抜ける穴を形成されている。好まし
いのは、下支材18にある穴は下にある構造要素2にあ
る基礎アンカーの不良取付けを調整するように大き目に
なっている。図7に示されているように、下支材18に
ある穴は細長穴25であるのが好ましく、細長穴25
は、下支材18が水平にかつ壁1の長さに直角に滑るこ
とができるように向きを向けられている。図14に示さ
れているように、下支材18にある穴は、また、下支材
18が所定の場所に滑っていけるようにする下支材18
にある切欠き26であってもよい。接続部を改良して、
耐剪断組立体9にかかる持ち上げに対する抵抗を与え
る。
と下支材18の間の密接な接触を確実にするために、エ
ポキシ27を下支材18にある穴の中に挿入できる。
しい形態において、歯29を備える歯付板28を用い
て、基礎アンカーを受ける下支材18にある大き目の穴
に帰因する下支材18を基礎アンカーとの間の遊びをな
くす。歯付板20は、基礎アンカーを受けて、下支材1
8を歯29で接続する。ナット30を基礎アンカーの上
にはめて締め付け、歯付板28の歯29を下支材18の
中に押し込む。座金50を接続を改良するために付け加
えることができる。
態において、耐剪断組立体9は、また、下にある構造要
素2に固定されて、第1及び第2のコード19と20の
近くに配置されている第1及び第2のアンカーボルト3
1を備えている。第1及び第2のアンカーボルト31
は、第1及び第2の締め具32によって受けられる。
たナット33は、第1及び第2の締め具32に係合す
る。第1及び第2の締め具32は、第1及び第2の締め
具32を第1及び第2のコード19及び20に接続する
手段34によって第1及び第2のコード19及び20に
接続されている。
剪断組立体9が支えるように設計されている荷重に対し
て十分な抵抗を確実にするように、適当な場所に選択さ
れた深さで基礎に埋め込まれた少なくとも22cm(7
/8インチ)直径のASTM
である必要がある。図7に示されているように、下支材
18は、第1及び第2のアンカーボルト31が貫通する
アンカーボルト穴を形成されているのが好ましい。でき
れば、下支材にあるアンカーボルト穴は、下にある構造
要素2におけるアンカーボルト31の不良取付けを調整
するようにオーバサイズに作られているのが好ましい。
下支材18にあるアンカーボルトの穴は、また長穴形穴
36であるのが好ましく、長穴形36は、下支材18が
水平にかつ壁1の長さに対して直角に滑ることができる
ように向けられている。図7に示されているように、第
1及び第2の締め具32は、第1及び第2の締め具32
を第1及び第2のコード19と20に取付けるとき、長
穴付穴38が第1と第2のアンカーボルト31を受け
る。
と下支材18の間の密接な接触を確実にするためにエポ
キシ27を下支材18の中に挿入できる。
しい形態においては、歯29を備える歯付板28を用い
て下支材18にあるオーバサイズの穴による下支材18
と基礎アンカーの間の遊びをなくす。歯付板20は、基
礎アンカーを受けて、下支材18に歯29で接続する。
ナット30を基礎アンカーにはめてしっかり締め、歯付
板28の歯29を下支材18の中に押し込む。座金50
を接続を改良するために付け加えることができる。
においては、耐剪断組立体9は、また、下にある構造要
素2に固定されて第1と第2のコード19と20の近く
に配置されている第1と第2のアンカーボルト31を備
えている。第1と第2のアンカーボルト31は、第1と
第2の締め具32によって受けられる。第1と第2のア
ンカーボルト31にはめられたナット33が第1と第2
の締め具32に係合する。第1と第2の締め具32は、
第1と第2の締め具32を第1と第2のコード19と2
0に接続する手段34によって第1と第2のコード19
と20に接続されている。
断組立体9が支えるように設計されている荷重に対する
十分な抵抗を確実にするために適当な場所と選ばれた深
さのところで基礎の中に埋められた少なくとも2.22
cm(7/8インチ)直径のASTM A307又はA
36アンカーボルト31である必要がある。
は、第1及び第2のアンカーボルト31が通過するアン
カーボルト穴を形成されているのが好ましい。てきれ
ば、下支材18にあるアンカーボルト穴は、下にある構
造要素2の中のアンカーボルト31の不良取付けを調整
するためにオーバサイズに作られている。下支材18に
あるアンカーボルト穴は、また、長穴形穴36であるの
が好ましく、長穴形穴36は、下支材18が水平にかつ
壁1の長さに直角に滑ることがてきるように向けられて
いる。
締め具32は、下支材18に長穴形穴25と同じ方向に
向けられて、それとほぼ一線に並んでいる長穴形穴38
を形成されているのが好ましく、第1と第2の締め具3
2が第1と第2のコード19と20に取付けられると
き、長穴形穴38が第1と第2のアンカーボルト31を
受ける。
るアンカーボルト穴をまた下支材18が所定の一に滑り
込むことができるようにする下支材18の中の切欠き3
7として形成できる。下支材18にあるアンカーボルト
穴が切欠き26及び37として形成されるとき、耐剪断
組立体9が所定の位置に滑り込めるようにする門形切欠
きが第1及び第2の締め具32の中に形成される必要が
ある。
の締め具32を第1と第2のコード19と20に接続す
る手段34がねじ付シヤンク部分を有する締め具ファス
ナーである。できれば、これらの締め具ファスナーは、
それらもボルト、釘、木ねじ又は接着材であってもよい
が、0.64cm×7.6cm(1/4インチ×3イン
チ)のシンプソン強力ドライブねじであるのが好まし
い。
2のコード19及び20を貫通することなく第1及び第
2のコード19及び20の中に選択された距離だけ挿入
されるのが好ましい。これによって耐剪断組立体9が壁
1の間柱5の間にぴったりはまることができるようにな
る。
17、下支材18、第1のコード19及び第2のコード
20を耐剪断要素10に接続する手段21は、シャンク
部分41を備える縁ファスナーであるのが好ましい。で
きれば、これらの縁ファスナーは、第1及び第2のコー
ド19及び20及び上支材17は2列の釘によって耐剪
断要素10に取付けられるのが好ましい。釘の列は、
1.27cm(1/2インチ)間隔置きになっている。
各列の内部では、釘は、10.16cm(4インチ)間
隔置きになっている。図9に最も良く示されているよう
に各列間の釘は、約5.08cm(2インチ)離して千
鳥打ちされている。下支材18は、3列の釘によって耐
剪断要素10に取付けられるのがよい。釘の列は1.2
7cm間隔を離されている。各列の間では釘は、約3.
3cm離して千鳥打ちされている。釘がはずれを減らす
ために耐剪断要素10の上と下の縁13と14及び第1
と第2の側縁15と16から少なくとも0.91mm間
隔をあけられる必要がある。
うに、耐剪断組立体9の好ましい形態において、本明細
書で境界縁取り部材42というものを用いて耐剪断要素
10及び上と下の支材17と18及び第1と第2のコー
ド19と20の間の接続を強める。耐剪断要素10の上
に上と下の縁13と14及び第1と第2の側縁15と1
6のところに配置されている。境界縁取り部材42は、
縁ファスナーのシヤンク部分41によって突き刺されて
いる。
10を囲む中央部材44によって結合された1対の脚4
3を備えるU字形チヤネルである。縁ファスナーの各々
のシヤンク部分41は、U字形チヤネルの脚43を貫通
している。境界縁取り部材42は、20ゲージの亜鉛メ
ッキ金属板で形成されるのが好ましい。境界縁取り部材
42の脚43と中央部材44は、種々の釘止め形状及び
異なる厚さの耐剪断要素10に適応する異なる巾のもの
であってよい。できれば、2.54cm(1インチ)間
隔を離した0.38cm(0.125インチ)直径の穴
52を中央部材44に形成するのがよい。これらの穴5
2は、上と下の縁13と14及び耐剪断要素10の第1
及び第2の側縁15と16から湿気を逃すことができ
る。
断組立体9は、耐剪断要素10の上と下の支材17と1
8の間に配置された中間間柱45で作られるのが好まし
い。これらの中間間柱45は、3.81cm×7.62
cm(1.5インチ×3インチ)の機械応力定格(MS
R)サウザン・イエロー・パイン(SothernYe
llow Pine 米国南部産松)間柱で形成される
のか好ましい。これらの中間間柱45は、中間間柱45
を上と下の支材17と18に接続する手段46によって
上と下の支材17と18に接続される。中間間柱45を
上と下の支材17と18に接続する手段46は、20d
の0.381cm×13.97cm(0.150インチ
5.5インチ)の釘であるのが好ましい。また好ましい
実施形態においては、耐剪断組立体9の中間間柱45
は、中間間柱45を耐剪断要素10に接続する手段47
によって耐剪断要素10に接続されている。図1に最も
よく示されているように、好ましい形態においては、中
間間柱45を耐剪断要素10に接続する手段47は、3
0.48cm(12インチ)間隔を離した10dの0.
376cm7.62cm(0.148インチ×3イン
チ)普通釘である。
い実施形態においては、耐剪断組立体9の第1と第2の
コード19と20は、重ね合わされた2枚の細長い木材
部材48で形成されている。できれば、これらの細長い
木材部材48は、乾燥された3.18cm×8.89c
m(11.5インチ×3.5インチ)MSRサウザン・
イエロー・パインであるのがよい。木材部材48は、糊
で張り合わされて、次に7.30cm×7.62cm
(2.875インチ×3インチ)の寸法に削り仕上げさ
れる。できれば、上支材17は、この同じ材料で2枚の
重ね合わされた細長い木材部材53から同じ方法で形成
されるのがよい。下支材18は、6.35cm7.62
cm(2.5インチ×3インチ)の圧縮処理されたサウ
ザン・イエロー・パインであるのが好ましい。これらの
寸法において、耐剪断要素10は、1.19cm(15
/32インチ)巾でなお2×4部材から形成された壁1
の輪郭内にはまることができる。耐剪断組立体9は、壁
1の構成を妨げることなく壁1の中にはまるように設計
されている。電気導管及び衛生導管を木製の第1及び第
2のコード19と20を容易に突き通すことができ、耐
剪断組立体9からの妨害なしに化粧板付け及びシートロ
ッキングを実行できる。
に様々な寸法で形成できる。幾つかの例において、耐剪
断要素10は単一の構造パネル49を備えている。図1
を参照されたい。他の例においては、耐剪断要素10は
耐剪断要素10が構造パネル間に継手を形成する単一平
面内に配置された複数の隣接する構造パネルから形成さ
れる必要がある。構造パネル49は有向ストランド板
(OSB)1.19cm(15/32インチ)APA定
格構造1下地板、32/16、露出1であるのが好まし
い。構造パネル49は、また、合板、木材及び合成積層
板、木材と鋼の積層材、石膏と鋼の積層材、合成材料及
び鋼で形成されていてもよい。
ら構成する場合、中間間柱45と中間間柱45を耐剪断
要素10に接続する手段46を用いてそれらの継ぎ目で
構造パネル49を結合できれば、中間間柱45を耐剪断
要素10に接続する手段46か10dの0.376cm
×7.62cm(0.148インチ×3インチ)普通釘
であるのがよい。
7.62cm(2.5インチ×3インチ)の断面寸法を
備えた圧縮処理されたサウザン・イエロー・パインで作
られることである。下支材18は、また湿気の浸入を防
ぐために材料を圧縮処理する工程を加えて、第1と第2
のコード19と20と同じ方法で同じ材料から構成され
てもよい。
2重層を作るために釘又は木ねじによって結合された複
数の個々の細長い木材部材54で形成されるのが好まし
い。
る好ましい方法において、耐剪断組立体9は最初に据え
付けられて壁1の残りの構成要素は、その周りに作られ
る。しかし、ときには、耐剪断組立体9は、壁1の残り
の構成要素を構成して下にある構造要素2に据え付けら
れた後に加えられる必要がある。これらの例において、
耐剪断組立体9を下支材18が基礎アンカーのための切
欠き26とアンカーボルトのための切欠き37を形成さ
れており、第1と第2の締め具32が門形切欠き39を
形成されている場合に、所定の位置に滑り込ませること
ができる。図14を参照。耐剪断組立体9は、また、図
15及び16に示されているように所定の位置に傾けら
れることができるであろう。耐剪断組立体9を所定の位
置に傾ける場合、壁1の上枠7と耐剪断組立体9の上支
材17の間にシム55を設けることが最良である。
を用いて耐剪断組立体9の上支材17を第1と第2のコ
ード19と20に接続できる。本発明の好ましい形態を
作る方法の説明を以下に行い、そこでは下にある構造要
素2が図11に最もよく見られるようにコンクリート基
礎である。
れば、これはそれらの構成を専門とする組立人によって
工場で行われるのがよい。長穴形穴25を長穴形アンカ
ーボルト穴36は、下穴材に形成されている上と下の支
材17と18、第1と第2のコード19と20及び中間
間柱45は、所望の大きさに切断される。第1と第2の
締め具32は、第1と第2のコード19と20に取付け
られる。上支材17、下支材18、第1のコード19、
第2のコード20及び中間間柱45は、ジグの上に置か
れる。中間間柱45は、上と下の支材17と18に上と
下の支材17と18を通して打たれる釘で接続される。
次に第1と第2のコード19と20は、やはり上支材1
7を通して打たれる釘で上支材17に取付けられて、耐
剪断要素のための骨組みを形成する。次に耐剪断組立体
10は境界縁取り部材42とはめ合わされて骨組みの上
に載せられる。次に、縁ファスナーが境界縁取り部材4
2と耐剪断要素10を通して骨組みに打ち込まれる。中
間間柱45は、また釘によって骨組みに取付けられて、
工場で耐剪断組立体9の構成を完了する。
する基礎アンカー、耐剪断組立体9の下支材18を固定
する基礎アンカー及び耐剪断組立体9の第1と第2のコ
ード19と20を固定するアンカーボルト31は、予め
定めた場所においてコンクリート基礎のための型枠にセ
ットされる。コンクリート型枠は次にコンクリートを流
されて養生のためにそのままにされる。
アンカーボルトの上に据え付けられる。基礎アンカー
は、長穴形穴25に挿入されて、アンカーボルト31
は、下支材18にある長穴形アンカーボルト穴36及び
締め具32にある長穴形穴38に挿入される。歯付板2
8、座金50及びナット30は、次に、基礎アンカーに
はめられる。耐剪断組立体9が基礎と正しく一線に並べ
られると、ナット30は、基礎アンカーに締め付けられ
て、耐剪断組立体9は、所定の場所に固定される。アン
カーボルト31のためのナット33は、次に、それらが
第1と第2の締め具32にもたれかかるように締め付け
られる。
それを基礎に取付ける基礎アンカーの上にはまるように
準備される。これは選択された点で下枠3の中に穴をあ
けることによって行われる。次に、間柱5が上と下の枠
7と3に取付けられる。一般に、これは壁1を地面に平
らに置いて遂行される。この段階を終えると、壁1は傾
けて起こされて、基礎アンカーにかぶせてはめられる。
最後に、耐剪断組立体9は、上枠ファスナーによって壁
1に取付けられる。用いられる上枠ファスナーの数は、
上枠ファスナーの強さとそれらが支えるように設計され
ている荷重によって左右される。
の耐剪断組立体が構成されて試験された。耐剪断組立体
は、カリフォルニア州ブリア(Brea)にあるシンプ
ソン・ストロング‐タイ社(Simpson Stro
ng‐Tie Co.)の研究所において地震の間に起
こるであろう。繰返し横力の間に壁に挿入されるときの
耐剪断組立体の挙動を模擬するように設計された機械で
試験された。
定する。こわさは、上支材を所定の横距離移動させるに
必要な力に関して測定される。強さは、これらの点に関
して同様に記載される。強さはまた完全な破壊が起った
とき、耐剪断組立体に加えられている変位力のレベルが
どうかであったか、すなわち、耐剪断組立体がもはや横
力に対して何ら意味ある抵抗を与えなかった点によって
記載されている。
対して表1、2及び3に報告されている。各結果は、繰
返し負荷条件のもとで耐剪断組立体の最上部を1.27
cm(0.5インチ)(1.27cmにおける荷重)及
び繰返し負荷条件のもとで2.54cm(1.0イン
チ)(1.27cmにおける荷重)変位するのに必要な
力に関して報告されている。また完全な破壊が起ったと
きの荷重(最大荷重)も報告されている。
の統合技術調整委員会(JointTechnical
Coordinating Committee o
nMasonry Research)(TCCMA
R)によって開発された実験計画案に従って行われた。
ポータ−・エム・エル(Porter,M.L.)の
「TCCMAR試験のための逐次段階式変位(SPD)
手順」(Sequential Phased Dis
placement)、日本、トマム、米日調整地震研
究プログラムの組積造研究についての統合技術調整委員
会の第3回会議議事録(Proceedings of
the Third Meetingof the
Joint Technical Coordinat
ingCommittee on Masonry R
esearch,US−Japan Coodinat
ed Earthquake Research Pr
ogram, Tomaru,Japan)を参照のこ
と。
優位限界招待として定義される第1の主要事象(FM
E)の概念次第で決まる。FMEは、荷重を同じ壁変位
増分まで繰り返すとき、壁の荷重容量か最初の荷重と変
位から最初に顕著に落ちるときに起こる。すべての試験
に対するFMEは、8フィート高さの耐震壁をその最上
部で0.8インチ変位させることができるとき起こると
仮定された。
々の増分で完全逆転のサイクルを加えることからなる。
図18参照。
変位が、FMEの25%で耐震壁の最上部に加えられ
る。第1段階は、次にFMEの50%で3サイクルの完
全逆転変位を加えることによって続く。次に、3サイク
ルの完全逆転変位を75%で加える。次に、完全逆転変
位をFMEの100%1サイクルの間増やす。これは、
この第1の段階の間の最大値である。次いで、段階最大
値の75%、50%及び25%で各々1サイクルの間
“減衰”サイクルの変位がその順でそれぞれ加えられ
る。次いで、3安定化サイクルの変位が段階最大値(F
MEの100%)で耐震壁の最上部に加えられる。これ
らの終結サイクルは試験の次段階の前に耐震壁の荷重−
変位応答を安定化する。
いて、完全逆転変位の1段階最大値サイクルがFMEの
125%で加えられる。次いで、“減衰”サイクルの変
位がその段階の間の最大値の75%、50%及び25%
のおのおので1サイクルの間その順序でそれぞれ加えら
れる。次に、その段階の間の段階最大値(第2段階に対
するFMEの125%)に等しい3安定化サイクルが耐
震壁に加えられる。
最大値サイクルがFMEの150%で耐震壁に加えられ
る。次いで、“減衰”サイクルの変位がその段階の間の
最大値の75%、50%及び25%のおのおので1サイ
クルの間加えられる。次に、その段階の間の段階最大値
(第3段階に対するFMEの150%)に等しい3安定
化サイクルが耐震壁の最上部に加えられる。
具合に増分を増やしながら図18に示されているように
続けられる。増分循環荷重−変位段階は、FMEの17
5%、200%、250%、300%、350%及び4
00%の段階最大値て続けられるか、又は壁が過大変位
を示すまで、又は壁変位が試験装置の容量を超えるま
で、この場合には±7.62cm(3.0インチ)。す
べての試みにおいて、耐震壁の横荷重容量は耐震壁が
7.62cm変位させられる時間によって非情に減らさ
れる。
置かれたアクチュエータを通して加えられた。アクチュ
エータは、構造パネルのどんな動きも妨げないように置
かれた。耐震壁の最上部にたわみを生じさせるアクチュ
エータは、コンピュータで制御された。アクチュエータ
の荷重が1サイクル毎秒の頻度で壁に加えられた。
30.48cm(12インチ)及び耐震壁の両端から約
30.48cmの距離をとって下支材を通過する1.5
9cm直径の基礎ボルトで取付けられた。
第1及び第2のコードは、締め具及び下支材を貫通する
2.22cm(7/8インチ)アンカーボルトで試験骨
組みに取付けられた。すべての試験は、本発明に従って
形成された実験的締め具を用いた試験F945を除い
て、シンプソン・ストロングータイPHD8締め具で行
われた。試験F945に用いられた締め具は、第1及び
第2のアンカーボルトを受ける長穴形穴を形成され、第
1及び第2のコードに0.64cmによって取付けれ
た。PHD8締め具は、また、第1及び第2のアンカー
ボルトを受ける長穴形穴を形成されていないことを除い
て、第1及び第2のコードに0.64cm×7.62c
mシンプソン・ストロング・ドライブ・スクリューによ
って取付ける。
って異なった。一般に、試験の時点での材木の含水比は
約20〜25%であった。
バイフォーであった。各耐震壁に用いる上支材は122
cmの長さである。下支材もまた普通はツーバフォーで
ある。上と下の支材及び第1と第2のコートに加えて、
互いに及び第1と第2のコードから中心で40.64c
m間隔をあけた2本のツーバイフォー間柱が追加され
て、上と下の支材に釘で現在受け入れられている建築手
法に従って端釘止めされた。
及び第2のコードとして用いられた。全ての試験におい
て、現在の建築手法を反映している試験F498を除い
て、第1及び第2のコードは約236cmの高さであっ
た。これは、コードが試験骨組みに直接に載っていたこ
とを意味する。コードを試験骨組にセットすることがコ
−ドによる下支材のつぶれに起因する耐剪断組立体の破
損を無くし、耐剪断組立体の性能を大いに改良する。下
支材を飛び越す長いコードを使用することのこの特定の
設計は、耐剪断組立体が比較的比圧縮性の建物基礎に載
っている場合に特に有効である。
ルが試験における構造パネル又は耐剪断要素として用い
られた。全ての試験が垂直に配置された表面木目又は強
さ軸を備えた骨組用部材に適用された一つの122cm
×244cm構造パネルで行われた。
材及び第1と第2のコードに長さが5.40cm又は
7.62cmの鋼10d普通釘によって止められた。全
ての釘が骨組部材に均一建築コードに従うようにそれら
のシャンク直径の少なくとも11倍の深さまで打ち込ま
れた。全ての釘が頭が耐剪断組立体又は境界縁取り部材
のどちらかにもたれて同じ高さになるように打たれた。
全ての釘は、表に別に注記されている場合を除いて、構
造パネルの周辺の回りに中心上5.1cm間隔を離され
ている。一般的には、構造パネルは、中心間で30.4
8cm間隔を離された10d×7.62cm長さの普通
釘で中間間柱に取付けられた。
断組立体(試験F495)から本発明の好ましい要素の
ほとんどを組込んだ耐剪断組立体への進歩を表してい
る。試験F945は、好ましい実施形態の説明に記載さ
れた釘止めパターンを用いて耐剪断組立体を第1と第2
のコード及び下と上の支材に接続した。試験F945は
また、構造パネルに対して有向ストランドボードの好ま
しい材料を用いた。好ましい実施形態におけるように、
試験F945のコードは長いコードであった。試験F9
45においては、第1及び第2のコードは下支材を飛び
越して試験骨組に直接に載った。試験F945はまた、
積層材を形成するために糊で張り合わされた個々の木材
部材から作られた第1及び第2のコードを用いた。試験
F945はU字形境界縁取り部材を用いた。最後に、試
験945は、長穴形穴を有し第1及び第2のコードにね
じ付きシャンクを有する締め具ファスナーによって接続
される締め具を用いた。
のコードに用いる耐剪断組立体の間のできるだけ直接の
比較を与えている。また、試験F945は、比較された
組立体の中の好ましいユニットである。
の後面を示している。
の前面を示している。
る。
の水平断面図で、第2のコードに釘で取付けられた耐剪
断要素を示している。耐剪断要素の第2の側縁を囲む境
界縁取りが示されている。本発明に従って作られた耐剪
断組立体の一部分の水平断面図で、第2のコードに釘で
取付けられた耐剪断要素を示している。耐剪断要素の第
2の側縁を囲む境界縁取りが示されている。
の水平断面図で、第2のコードに釘で取付けられた耐剪
断要素を示している。耐剪断要素の第2の横側縁を囲む
境界縁取りが示されている。本発明に従って作られた耐
剪断組立体の一部分の水平断面図で、第2のコードに釘
で取付けられた耐剪断要素を示している。耐剪断要素の
第2の側縁を囲む境界縁取りが示されている。
の斜視図である。第1のコードに締め具ファスナーによ
って取付けられた第1の締め具が示されている。第1の
コードは孤立板で示されている。
の斜視図である。基礎アンカー及び耐剪断組立体を下に
ある構造要素に取付ける第1のアンカーボルトも示され
ている。下支材にある基礎アンカーのための長穴形穴
は、エポキシを充填されて示されている。
の斜視図である。基礎アンカー及び耐剪断組立体を下に
ある構造要素に取付ける第1のアンカーボルトも示され
ている。基礎アンカーに被せてはまる歯付き板も示され
ている。
要素の後面を示している。耐剪断組立体は、下にある構
造要素に載って示されている。耐剪断組立体は、境界縁
取り部材と一緒に示されている。
である。耐剪断組立体の第2のコードに取りつけられた
第2の締め具を表すために切り取られた耐剪断要素の一
部分が示されている。
面図である。
面図で、耐剪断組立体の上側部分を示している。
面図で、耐剪断組立体の下側部分を示している。
トによって下にある構造要素に取付けられた本発明の耐
剪断組立体の斜視図である。耐剪断要素の前面が示され
ている。切欠き付穴のついた下支材が示されている。
に傾けられている耐剪断組立体が示されている。
る。壁の中に傾けられている耐剪断組立体が示されてい
る。
面図で、耐剪断組立体の上側部分を示している。壁の上
枠と耐剪断組立体の上支材の間に置かれたシムが示され
ている。
するのに用いられた手順による各サイクルにおける耐剪
断組立体のたわみを示すグラフである。
Claims (34)
- 【請求項1】 下にある構造要素によって支えられる壁
を備える建築物において、横力に耐えるように設計され
た壁であって、前記壁が a.前記建築物の前記下にある構造要素に載っている下
枠、 b.前記下枠を前記建築物の前記下にある構造要素に接
続する手段、 c.前記下枠に載っている複数の垂直間柱、 d.前記複数の垂直間柱を前記下枠に接続する手段、 e.前記垂直間柱に載っている上枠、 f.前記上枠を前記垂直間柱に接続する手段、 g.前記上枠に接続されると共に前記下にある構造要素
に接続されて前記上枠と前記下にある構造要素の間に配
置された耐剪断組立体を備え、前記耐剪断組立体が 1.平らな耐剪断要素、前記平らな耐剪断要素が前面と
後面、上縁、下縁及び第1と第2の側縁を有し、前記剪
断組立体がまた 2.前記耐剪断要素の前記上縁の近くで前記前面に接続
されて、前記壁の前記上板にほぼ平行に配置された上支
材、 3.前記耐剪断要素の前記下縁の近くで前記前面に接続
された下支材、 4.前記耐剪断要素の前記第1の側縁の近くで前記前面
に接続された第1のコード、 5.前記耐剪断要素の前記第2の側縁の近くで前記前面
に接続された第2のコード、及び 6.前記上支材、前記下支材、前記第1のコード及び前
記第2のコードを前記耐剪断要素に接続する手段を備
え、前記上と下の支材及び前記第1と第2のコードが前
記耐剪断要素のための支持骨組みを形成し、 h.前記耐剪断組立体を前記壁の前記上板に接続する手
段、及び i.前記耐剪断組立体を前記建築物の下にある構造要素
に接続する手段とを備える横力に耐える壁。 - 【請求項2】 a.前記下枠を前記建築物の下にある構
造要素に接続する前記手段が基礎アンカーであり、 b.前記複数の垂直間柱を前記下枠に接続する前記手段
が釘であり、 c.前記上枠を前記垂直間柱に接続する前記手段がやは
り釘であり、 d.前記上支材、前記下支材、前記第1のコード及び前
記第2のコードを前記耐剪断要素に接続する前記手段が
釘であり、 e.前記耐剪断組立体を前記壁の前記上枠に接続する前
記手段かねじ付シャンク部分を有する上枠ファスナーで
あり、 f.前記耐剪断組立体を前記建築物の下にある構造要素
に接続する前記手段か基礎アンカーである請求項1に記
載の壁。 - 【請求項3】 前記耐剪断組立体が前記下にある構造要
素に直接に載っている請求項1に記載の壁。 - 【請求項4】 前記耐剪断組立体の前記第1と第2のコ
ードが前記下にある構造要素に直接に載っている請求項
3に記載の壁。 - 【請求項5】 前記耐剪断組立体を前記下にある構造要
素に接続する前記手段が前記下にある構造要素に加えら
れる横力を前記耐剪断組立体に伝えるように設計されて
いる請求項1に記載の壁。 - 【請求項6】 前記基礎アンカーを通過させる穴を形成
されている請求項5に記載の壁。 - 【請求項7】 前記下支材にある前記穴が前記下にある
構造要素にある前記基礎アンカーの不良据付けを調整す
るようにオーバサイズに作られている請求項6に記載の
壁。 - 【請求項8】 前記下支材にある前記穴が長穴形穴であ
り、前記長穴形穴は前記下支材が水平にかつ前記壁の長
さに直角に滑ることがてきるように向けられている請求
項6に記載の壁。 - 【請求項9】 前記下支材にある前記穴が前記下支材を
所定の場所に滑り入らせる前記下支材にある切欠きであ
る請求項6記載の壁。 - 【請求項10】 前記基礎アンカーと下支材との間の密
接な接触を確実にするために前記下支材にある前記穴の
中にエポキシをさらに備えている請求項7、8又は9に
記載の壁。 - 【請求項11】 a.歯を備え、前記基礎アンカーを受
けて前記下支材に前記歯で接続する歯付板と、 b.前記歯付板の前記歯を前記下支材に押し込む前記基
礎アンカーにはめられるナットをさらに備える請求項6
に記載の壁。 - 【請求項12】 前記下支材にある前記穴が前記下にあ
る構造要素における前記基礎アンカーの不良据付を調整
するようにオーバサイズに作られている請求項11に記
載の壁。 - 【請求項13】 前記下支材にある前記穴が長穴形穴で
あり、前記長穴形穴は前記下支材が水平にかつ前記壁の
長さに直角に滑ることができるように向けられている請
求項11に記載の壁。 - 【請求項14】 前記下支材にある前記穴が前記下支材
を所定の場所に滑り入らせる前記下支材にある切欠きで
ある請求項12に記載の壁。 - 【請求項15】 a.前記下にある構造要素に固定さ
れ、前記第1と第2のコードの近くに配置されている第
1と第2のアンカーボルト、 b.前記第1と第2のアンカーボルトを受ける第1と第
2の締め具、 c.前記第1と第2のアンカーボルトにはめられて前記
第1と第2の締め具に係合するナット、及び d.前記第1及び第2の締め具を前記第1及び第2のコ
ードに接続する手段をさらに備える請求項1に記載の
壁。 - 【請求項16】 前記下支材が前記第1及び第2のアン
カーボルトの通過するアンカーボルト穴を形成されてい
る請求項15に記載の壁。 - 【請求項17】 前記下支材にある前記アンカーボルト
穴が前記下にある構造要素における前記第1と第2のア
ンカーボルトの不良据付に適応するためにオーバサイズ
に作られている請求項16に記載の壁。 - 【請求項18】 前記下支材にある前記アンカーボルト
穴が長穴形穴であり、前記長穴形穴は、前記下支材が水
平にかつ前記壁の長さに直角に滑ることができるように
向けられている請求項16に記載の壁。 - 【請求項19】 前記下支材にある前記アンカーボルト
穴が前記下支材を所定の場所に滑り込ませることができ
るようにする前記下支材にある切欠きである請求項17
に記載の壁。 - 【請求項20】 前記第1及び第2の締め具が前記下支
材にある前記長穴形穴と同じ方向に向けられ、それとほ
ぼ一直線に配置されており、前記第1と第2の締め具が
前記第1と第2のコードに取付けられるとき、前記長穴
形穴か前記第1と第2のアンカーボルトを受ける長穴形
穴を形成されている請求項18に記載の壁。 - 【請求項21】 a.前記第1及び第2の締め具が前記
下支材にある前記切欠きと同じ方向に向けられ、それと
ほぼ一直線に配置されており、前記第1と第2の締め具
が前記第1と第2のコードに取付けられるとき、前記長
穴形穴が前記第1と第2のアンカーボルトを受ける長穴
形穴を形成されている請求項18に記載の壁。 b.前記第1と第2の締め具が前記耐剪断組立体を所定
の場所に滑り込ませることのできる門形切欠きを形成さ
れている請求項19に記載の壁。 - 【請求項22】 前記第1及び第2の締め具を前記第1
及び第2のコードに接続する前記手段がねじ付シャンク
部分を有する締め具ファスナ−である請求項16記載の
壁。 - 【請求項23】 前記ねじ付ファスナーが前記第1と第
2のコードを通り抜けることなく前記第1と第2のコー
ドの中に選択された距離だけ挿入される請求項22記載
の壁。 - 【請求項24】 前記上支材、前記下支材、前記第1の
コード及び前記第2のコードを耐剪断要素に接続する前
記手段がシャンク部分を有する縁ファスナーである請求
項1に記載の壁。 - 【請求項25】 前記耐剪断要素上に前記上と下の縁及
び前記第1と第2の側縁に配置されて、前記縁ファスナ
ーの前記シャンク部分によって突き抜かれて、それによ
って前記縁ファスナーによって作られた接続部を強化す
る境界縁取り部材をさらに備える請求項24に記載の
壁。 - 【請求項26】 前記境界縁取り部材が前記耐剪断要素
を囲む中央部材によって結合それた1対の脚を有するU
字形チヤネルであり、前記縁ファスナーの各々が前記U
字形チヤネルの前記脚の各々を貫通する請求項25に記
載の壁。 - 【請求項27】 前記耐剪断組立体を前記壁の前記上板
に接続する前記手段がねじ付シャンク部分を有する上枠
ファスナーである請求項1に記載の壁。 - 【請求項28】 前記上枠ファスナーが前記耐剪断組立
体の前記上支材を通して前記壁の前記上枠の中に挿入さ
れる請求項27に記載の壁。 - 【請求項29】 前記耐剪断組立体がさらに a.前記耐剪断要素の前記上と下の支材の間に配置され
た中間間柱、及び b.前記中間間柱を前記上と下の支材に接続する手段を
さらに備える請求項1に記載の壁。 - 【請求項30】 前記中間間柱を前記耐剪断要素に接続
する手段をさらに備える請求項29に記載の壁。 - 【請求項31】 前記耐剪断組立体の前記第1及び第2
のコードが重ね合わされた2枚の細長い木材部材から形
成されている請求項1に記載の壁。 - 【請求項32】 前記耐剪断要素が単一構造パネルを備
えている請求項1に記載の壁。 - 【請求項33】 前記耐剪断要素が前記構造パネルの間
に継手を形成する単一平面内に配置された複数の隣接構
造パネルを備える請求項1に記載の壁。 - 【請求項34】 前記耐剪断組立体がさらに a.前記耐剪断要素の前記上と下の支材の間に配置され
た中間間柱と、 b.前記中間間柱を前記上と下の支材に接続する手段
と、 c.前記中間間柱を前記構造パネルに接続する手段とを
備え、選択された中間間柱が前記構造パネルの前記継手
に配置されて前記構造パネルを一つに接続するのに役立
っている請求項33に記載の壁。 【0001】
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