壁式構造の枠材、壁パネルおよび壁式構造
【課題】要求耐力に応じた適切な枠材の断面設定が可能となりコスト低減を図ることができる壁式構造の枠材、壁パネルおよび壁式構造を提供すること。
【解決手段】角形鋼管からなる主枠材７１に少なくとも２本の副枠材７２，７３を固定して枠材７を構成することで、枠材７の耐力を容易に向上させつつ耐力調節の幅を拡げることができる。従って、主枠材７１の幅寸法や板厚寸法を過大にしなくても副枠材７２，７３による耐力向上が見込めるので、主枠材７１としては上下階で共通した角形鋼管を用いることができるとともに、大きな耐力が必要とされる下階において副枠材７２，７３による大幅な耐力向上を図る、一方、上階では、副枠材７２，７３の断面寸法や板厚寸法を小さくしたり副枠材７２，７３を省略したりすることで、要求耐力に応じた断面設定が可能となって部材コストの低減を図ることができる。
【解決手段】角形鋼管からなる主枠材７１に少なくとも２本の副枠材７２，７３を固定して枠材７を構成することで、枠材７の耐力を容易に向上させつつ耐力調節の幅を拡げることができる。従って、主枠材７１の幅寸法や板厚寸法を過大にしなくても副枠材７２，７３による耐力向上が見込めるので、主枠材７１としては上下階で共通した角形鋼管を用いることができるとともに、大きな耐力が必要とされる下階において副枠材７２，７３による大幅な耐力向上を図る、一方、上階では、副枠材７２，７３の断面寸法や板厚寸法を小さくしたり副枠材７２，７３を省略したりすることで、要求耐力に応じた断面設定が可能となって部材コストの低減を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁式構造の枠材、壁パネルおよび壁式構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ツーバイフォー構造や木質壁パネル構造、薄板軽量形鋼造などの枠組壁工法建築物において、木材や形鋼からなる枠組材に面材である鋼製折板を固定した耐力壁（壁式構造）が一般的に用いられている。そして、枠組壁工法建築物では、地震や風等により建築物に作用する水平力（外力）に対し、耐力壁の面材がせん断力として水平力を負担することで、建物全体としての水平耐力が確保されるようになっている。
このような耐力壁を用いた建築物では一般的に、最下層の耐力壁の枠組材脚部がホールダウン金物等を介して基礎のアンカーボルトに連結され（例えば、特許文献１参照）、上下階の耐力壁の枠組材同士がバイパス金物等を介して互いに連結され（例えば、特許文献２参照）ており、建物自重等の鉛直力が枠組材を介して基礎まで伝達されるとともに、地震時等に耐力壁が負担したせん断力の鉛直成分も枠組材および金物を介して基礎まで伝達されるようになっている。また、耐力壁の枠組材は、１本のリップ溝形鋼や２本のリップ溝形鋼を背中合わせに組み合わせたものとなっており、これらの溝形鋼のフランジに鋼製折板がねじ止め固定されるとともに、溝形鋼内部におけるウェブの側面にホールダウン金物やバイパス金物がねじ止め固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１６７６０９号公報
【特許文献２】特許第４３６４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１、２に記載された従来の壁式構造では、耐力壁において枠組材の耐力を高める場合、溝形鋼の板厚寸法を大きくするか、溝形鋼の本数を増やすことが考えられる。しかしながら、板厚寸法を大きくし過ぎると折板を固定するねじが螺合できなかったり、せん断力負担時にねじの倒れが拘束されることからねじが破断しやすくなったりなどの不都合が生じ、また、溝形鋼の本数を増やしたとしても、各溝形鋼同士での応力伝達が不十分であれば、耐力向上が見込めないため、多数のねじ等で互いに固定したり、溶接固定したりなど、構造が複雑化してしまうという問題を生じる。一方、複数階建ての建築物において、下階における耐力壁の枠組材には高い耐力が要求されるものの、上階における耐力壁の枠組材にはさほど高い耐力が不要であるため、上階の枠組材である溝形鋼の板厚寸法を小さく設定することが考えられるが、板厚寸法を小さくし過ぎると折板を固定するねじが抜け出すなどの不都合が生じる。以上のように、従来の構造では、要求耐力に応じた適切な枠組材の断面設定が困難であり、部材コストの低減に制約を受けることから、これらの課題を解決可能な壁式構造の開発が求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、要求耐力に応じた適切な枠材の断面設定が可能となりコスト低減を図ることができる壁式構造の枠材、壁パネルおよび壁式構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の壁式構造の枠材は、角形鋼管からなり上下に延びる主枠材と、
前記主枠材の４側面のうち少なくとも２側面に沿って上下に延びる少なくとも２本の副枠材とを備え、
前記副枠材は、前記主枠材の側面に当接して固定されるウェブと、このウェブの両端部に連続して前記主枠材から離れる方向に延びる一対のフランジとを有していることを特徴とする。
【０００７】
以上の本発明によれば、角形鋼管からなる主枠材に少なくとも２本の副枠材を固定することで、これらの主枠材と副枠材を組み合わせて構成した枠材の耐力を容易に向上させることができる。従って、主枠材の幅寸法や板厚寸法を過大にしなくても副枠材による耐力向上が見込めるので、主枠材としては下階から上階まで必要な範囲で共通した角形鋼管を用いることができるとともに、大きな耐力が必要とされる下階において副枠材による大幅な耐力向上を図ることができる。一方、大きな耐力が不要な上階では、副枠材の断面寸法や板厚寸法を小さくしたり副枠材を省略したりすることで、要求耐力に応じた適切な枠材の断面設定が可能となり、部材コストの低減を図ることができる。
【０００８】
この際、本発明の壁式構造の枠材では、前記副枠材の内部には、上下階の当該枠材同士を接合するかまたは基礎アンカー材に接合する接合金物が配置され、この接合金物は、前記副枠材のウェブを貫通するとともに前記主枠材の側面に固着する固着具を介して固定されていることが好ましい。
このような構成によれば、副枠材の内部に設ける接合金物を固定する固着具を副枠材のウェブに貫通させて主枠材の側面に固着することで、固着具による接合金物の固定とともに、副枠材と主枠材との固定を兼用することができ、構造の複雑化を招くことなく接合金物、副枠材および主枠材を一体化し、これらの各部材間で応力を適切に伝達させることができる。
【０００９】
さらに、本発明の壁式構造の枠材では、前記壁式構造を構成する面材が前記主枠材の側面にねじ止め固定されていることが好ましい。
このような構成によれば、主枠材の側面に面材をねじ止め固定することで、面材が負担したせん断力を主枠材に確実に伝達することができる。そして、前述したように主枠材の板厚寸法を過大にしなくても副枠材による耐力向上が見込めるので、面材を固定するねじ止めに適した範囲で主枠材の板厚を設定しておけばよいため、ねじ止めが不能になったりねじが破断しやすくなったり、逆にねじが抜け出しやすくなったりなどの不具合を防止することができる。
【００１０】
また、本発明の壁式構造の枠材では、上下階に設けられる当該枠材における前記主枠材は、互いに同一の幅寸法を有しかつ図心が一致して配置されていることが好ましい。
このような構成によれば、上下階において主枠材を同一幅で通して配置することにより、上下の主枠材間での応力伝達がスムーズに行えるとともに、周辺部材との納まり等も共通化することができる。
【００１１】
一方、本発明の壁パネルは、前述の枠材と、この枠材を構成する主枠材の側面にねじ止め固定される面材とを備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、前述のように、面材が負担したせん断力を主枠材に確実に伝達可能な壁パネルを構成することができ、主枠材の板厚寸法を過大にしなくてもよいことから、ねじ止めが不能になったりねじが破断しやすくなったりすることが防止でき、逆に主枠材の板厚寸法を適宜に設定しておくことで、ねじの抜け出しを防止することができる。
【００１２】
また、本発明の壁式構造は、前記いずれかの枠材を備えた壁式構造であって、上下階に設けられる前記枠材を構成する主枠材は、互いに同一の幅寸法を有しかつ図心が一致して配置されていることを特徴とする。
この際、本発明の壁式構造では、前記主枠材および前記少なくとも２本の副枠材を有した前記枠材が下階に設けられ、これよりも上階においては、前記枠材に対して前記副枠材の板厚寸法が小さく設定されるか、当該副枠材の幅寸法が小さく設定されるか、または当該副枠材の少なくとも１本が省略された上階用枠材が設けられていることが好ましい。
このような壁式構造によれば、主枠材としては下階から上階まで必要な範囲で共通した角形鋼管を用いることができるとともに、大きな耐力が必要とされる下階において副枠材による大幅な耐力向上を図ることができ、大きな耐力が不要な上階では、副枠材の断面寸法や板厚寸法が小さいあるいは副枠材を省略した上階用枠材を用いることで、要求耐力に応じた枠材の断面設定が可能となり、部材コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のような本発明の壁式構造の枠材、壁パネルおよび壁式構造によれば、要求耐力に応じた枠材の耐力設定が容易にでき、各部材間で確実に応力伝達できるとともに部材の無駄を省いて低コストな壁式構造を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る壁式構造を備えた建築物を示す側面図である。
【図２】前記壁式構造の枠材を示す横断面図であり、図１にII−II線で示す断面図である。
【図３】前記壁式構造の枠材を示す横断面図であり、図１にIII−III線で示す断面図である。
【図４】前記壁式構造の枠材を示す横断面図であり、図１にIV−IV線で示す断面図である。
【図５】前記壁式構造の枠材を示す横断面図であり、図１にＶ−Ｖ線で示す断面図である。
【図６】前記壁式構造の枠材の変形例を示す横断面図である。
【図７】前記壁式構造の枠材の他の変形例を示す横断面図である。
【図８】前記壁式構造の枠材のさらに他の変形例を示す横断面図である。
【図９】前記壁式構造の枠材のさらに他の変形例を示す横断面図である。
【図１０】前記壁式構造の枠材のさらに他の変形例を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る建築物１の概略構成を示す側面図であり、建築物１は、地盤上に構築された鉄筋コンクリート製の基礎２と、この基礎２上に構築される４階建ての建物本体３とを備え、建物本体３が壁式構造を有した薄板軽量形鋼造の住宅（スチールハウス）などに好適な建築物である。また、建物本体３は、梁や床パネル４によって各階が上下に仕切られるとともに、各階における外壁位置には、耐力壁として機能する耐力壁部５と、窓などが取り付けられる開口部６とが設けられている。
【００１６】
耐力壁部５は、上下に延びる枠材７と、枠材７の屋外側に固定される面材としての鋼製折板８とを有して構成され、１階における枠材７の下端部は、接合金物であるホールダウン金物９を介して基礎２のアンカーボルト（基礎アンカー材）２Ａに接合され、床パネル４を挟んで上下に隣り合う上下階の枠材７は、接合金物であるバイパス金物１０および床パネル４を貫通するボルト１１を介して互いに接合されている。鋼製折板８は、板厚が０．５mm〜１．０mm程度の鋼板を折り曲げて形成され、交互に設けられて左右に延びる山部と谷部とを有し、その谷部が枠材７にねじ８Ａによって固定されている。すなわち、鋼製折板８は、枠材７を構成する主枠材７１および副枠材７２，７３（後述）よりも板厚寸法が小さい鋼板から形成され、例えば、主枠材７１および副枠材７２，７３が板厚１．０mm以上の鋼材から構成されるのに対して、鋼製折板８は、１．０mm以下（０．６mm程度）の鋼板から形成されていることが望ましい。
枠材７は、１階〜４階の各階において構成が相違しており、以下、図２〜図５に基づいて、各階の枠材７Ａ〜７Ｄの構成やホールダウン金物９およびバイパス金物１０について説明する。
【００１７】
図２に示すように、１階の枠材７Ａは、薄板軽量形鋼の角形鋼管からなる主枠材７１と、薄板軽量のリップ溝形鋼からなる一対の副枠材７２，７３とを有して構成されている。すなわち、主枠材７１は、屋内外方向に対向する一対の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、外壁面に沿った左右方向に対向する一対の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂとを有し、例えば、板厚が２．２mmであり、第１側面部７１Ａの幅寸法が５０mm、第２側面部７１Ｂの幅寸法が１００mmに設定された長方形状角形鋼管である。副枠材７２，７３は、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿って延びるウェブ７２Ａ，７３Ａと、この７２Ａ，７３Ａの屋内外両端部に連続して主枠材７１から離れる方向に延びる一対のフランジ７２Ｂ，７３Ｂと、フランジ７２Ｂ，７３Ｂの先端から折れ曲がったリップ部７２Ｃ，７３Ｃとを有し、例えば、板厚が３．０mmであり、ウェブ７２Ａ，７３Ａの幅寸法が略１００mm、フランジ７２Ｂ，７３Ｂの幅寸法が略７５mmに設定された断面Ｃ字形の形鋼である。
【００１８】
１階の枠材７Ａにおいて、主枠材７１の屋外側の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａによって固定されている。また、開口部６側（図２中、左側）の副枠材７２には、板厚１．０mm程度の薄鋼板を断面コ字形に曲げ加工した窓枠固定材７４が固定され、この窓枠固定材７４に木製の窓枠下地材７５が固定されている。そして、ホールダウン金物９は、左右両側の副枠材７２，７３の内部に設けられるとともに、固着具としてのねじ９Ａによって枠材７Ａに固定されている。ねじ９Ａは、屋内外方向に２列かつ上下方向に複数段（例えば、５段〜１０段程度）で設けられ、ホールダウン金物９のねじ穴に挿通されるとともに、副枠材７２，７３のウェブ７２Ａ，７３Ａを貫通し、主枠材７１の第２側面部７１Ｂに螺合して固着することで、ホールダウン金物９を枠材７Ａに固定するようになっている。なお、図示を省略するが、１階の枠材７Ａの上端部において、２個のバイパス金物１０は、ホールダウン金物９と同様のねじ１０Ａ（後述）で枠材７Ａに固定されている。このように、主枠材７１と副枠材７２，７３とは、ホールダウン金物９およびバイパス金物１０の固着具である複数のねじ９Ａ，１０Ａによって互いに固定されて一体化されている。
【００１９】
図３に示すように、２階の枠材７Ｂは、１階の枠材７Ａと略同様に、薄板軽量形鋼の角形鋼管からなる主枠材７１と、薄板軽量のリップ溝形鋼からなる一対の副枠材７２，７３とを有し、開口部６側に窓枠固定材７４および窓枠下地材７５が固定されている。２階の主枠材７１は、１階の主枠材７１と同一の断面（例えば、板厚が２．２mmであり、第１側面部７１Ａの幅寸法が５０mm、第２側面部７１Ｂの幅寸法が１００mm）を有した長方形状角形鋼管である。一方、２階の副枠材７２，７３は、１階の副枠材７２，７３とは異なる断面を有し、例えば、板厚が２．２mmであり、ウェブ７２Ａ，７３Ａの幅寸法が略１００mm、フランジ７２Ｂ，７３Ｂの幅寸法が略５０mmに設定された断面Ｃ字形の形鋼である。２階の枠材７Ｂにおいても、主枠材７１の屋外側の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａによって固定されている。そして、バイパス金物１０は、左右両側の副枠材７２，７３の内部に設けられるとともに、固着具としてのねじ１０Ａによって枠材７Ｂに固定されている。ねじ１０Ａは、屋内外方向に２列かつ上下方向に複数段（例えば、５段〜１０段程度）で設けられ、バイパス金物１０のねじ穴に挿通されるとともに、副枠材７２，７３のウェブ７２Ａ，７３Ａを貫通し、主枠材７１の第２側面部７１Ｂに螺合して固着することで、バイパス金物１０を枠材７Ｂに固定するようになっている。このように、主枠材７１と副枠材７２，７３とは、バイパス金物１０の固着具である複数のねじ１０Ａによって互いに固定されて一体化されている。また、窓枠固定材７４は、そのフランジに切り込みを入れて折り曲げた爪部７４Ａを屋内外一対かつ高さ方向の２箇所に有し、これらの爪部７４Ａを副枠材７２のリップ部７２Ｃに当接させることで位置決めされ、位置決めされた状態で副枠材７２に固定されている。
【００２０】
図４に示すように、３階の枠材７Ｃは、薄板軽量形鋼の角形鋼管からなる主枠材７１と、薄板軽量のリップ溝形鋼からなる１本の副枠材７３とを有し、１、２階の枠材７Ａ，７Ｂから副枠材７２が省略されるとともに、主枠材７１の開口部６側に窓枠固定材７４および窓枠下地材７５が固定されている。３階の主枠材７１は、１、２階の主枠材７１とは異なる板厚（例えば、板厚が１．６mm）で、同一形状（第１側面部７１Ａの幅寸法が５０mm、第２側面部７１Ｂの幅寸法が１００mm）を有した長方形状角形鋼管である。３階の副枠材７３は、１、２階の副枠材７３とは異なる断面を有し、例えば、板厚が１．０mmであり、ウェブ７３Ａの幅寸法が略１００mm、フランジ７３Ｂの幅寸法が略４０mmに設定された断面Ｃ字形の形鋼である。３階の枠材７Ｃにおいても、主枠材７１の屋外側の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａによって固定され、バイパス金物１０がねじ１０Ａによって枠材７Ｃに固定され、複数のねじ１０Ａによって主枠材７１と副枠材７３とが互いに固定されて一体化されている。
【００２１】
図５に示すように、４階の枠材７Ｄは、薄板軽量形鋼の角形鋼管からなる主枠材７１のみからなり、３階の枠材７Ｃからさらに副枠材７３が省略され、主枠材７１の開口部６側に窓枠固定材７４および窓枠下地材７５が固定されている。４階の主枠材７１は、１〜３階の主枠材７１とは異なる板厚（例えば、板厚が１．２mm）で、同一形状（第１側面部７１Ａの幅寸法が５０mm、第２側面部７１Ｂの幅寸法が１００mm）を有した長方形状角形鋼管である。そして、４階の枠材７Ｄにおいても、主枠材７１の屋外側の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａによって固定されている。一方、４階の枠材７Ｄにおいては、バイパス金物１０がねじ１０Ａによって主枠材７１の第２側面部７１Ｂに直接固定されている。
以上のように、１階〜４階の枠材７Ａ〜７Ｄにおいては、下階から上階に向かって主枠材７１の板厚が小さくなるように適宜に調節され、さらに、一対の副枠材７２，７３の一方または両方が省略されるとともに、副枠材７２，７３の断面幅や板厚が小さくなるように適宜に調節されている。従って、開口部６側における窓との収まりや鋼製折板８の固定構造を共通にしたままで、枠材７Ａ〜７Ｄの耐力が下階から上階に向かって徐々に小さくなるように設定されている。
【００２２】
以上の本実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
すなわち、各階の枠材７Ａ〜７Ｄにおいて、主枠材７１の板厚や、副枠材７２，７３の数、断面幅、板厚などを適宜に設定することで、要求耐力が大きな下階における枠材７Ａの耐力を増加させつつ、要求耐力が徐々に小さくなる上階における枠材７Ｂ〜７Ｄの耐力を適宜に調節することができる。さらに、枠材７Ａ〜７Ｄの耐力を上階に向かって小さくする際に、主枠材７１の断面寸法（第１および第２側面部７１Ａ，７１Ｂの幅寸法）を変更せずに、上下階に主枠材７１を通して配置することで、ホールダウン金物９およびバイパス金物１０の接合重心位置、すなわち、アンカーボルト２Ａおよびボルト１１の芯を上下階に渡って通すことができ、円滑な荷重伝達を実現することができる。
【００２３】
また、ホールダウン金物９やバイパス金物１０の固着具である複数のねじ９Ａ，１０Ａによって主枠材７１と副枠材７２，７３とが一体化されることで、主枠材７１と副枠材７２，７３との一体性を高めることができ、これらの間での荷重伝達を確実にすることができる。また、各階の主枠材７１の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａで固定されることで、上下階に渡って鋼製折板８の固定位置を通すことができ、地震などの水平力が作用した際の鋼製折板８から枠材７Ａ〜７Ｄへの荷重伝達ならびに上下階の荷重伝達を円滑にすることができる。さらに、副枠材７２，７３の数、断面幅、板厚などによって枠材７Ａ〜７Ｄの耐力調節が行えることから、主枠材７１の板厚を上下階でさほど大きく変動させる必要がなく、所定の板厚範囲に設定することができるので、鋼製折板８を固定するねじ８Ａと主枠材７１の第１側面部７１Ａとの固着強度を確保しつつ、鋼製折板８が水平力を負担した際の第１側面部７１Ａに対するねじ８Ａの適度な倒れを確保することもでき、耐力壁としての良好なせん断耐力および変形性能が実現できる。
【００２４】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態においては、４階建ての枠組壁工法の建築物１に本発明の枠材７Ａ〜７Ｄおよび鋼製折板８を設置するものとしたが、建築物としては、３階建て以下のものや５階建て以上のものでもよく、また建築物の用途も特に限定されない。さらに、耐力壁を構成する面材としては、鋼製折板８から構成されたものに限らず、構造用合板やセメント成形板や石膏ボード等の各種板材が使用可能である。
また、枠材７における主枠材と副枠材の構成および面材の固定構造としては、前記実施形態で説明したものに限らず、以下の図６〜図１０に示すような各種の変形例に係る枠材７Ｅ〜７Ｉが利用可能である。
【００２５】
図６において、枠材７Ｅは、二方向の鋼製折板８がＴ字形に交差する交差部に設けられ、長方形状角形鋼管からなる主枠材７１と、リップ溝形鋼からなる３本の副枠材７２，７３，７６とを有して構成されている。主枠材７１は、前記実施形態と同様に、一対の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、一対の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂとを有して構成されている。副枠材７２，７３は、前記実施形態と同様に、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿ったウェブ７２Ａ，７３Ａと、一対のフランジ７２Ｂ，７３Ｂと、リップ部７２Ｃ，７３Ｃとを有して構成され、副枠材７６は、主枠材７１の第１側面部７１Ａに沿ったウェブ７６Ａと、一対のフランジ７６Ｂと、リップ部７６Ｃとを有して構成されている。また、主枠材７１の第２側面部７１Ｂの幅寸法は、副枠材７２，７３のウェブ７２Ａ，７３Ａの幅寸法よりも大きく形成され、主枠材７１の第１側面部７１Ａおよび副枠材７６のウェブ７６Ａは、略同一の幅寸法に形成されている。そして、副枠材７２，７３の内部に設けられたホールダウン金物９は、固着具としてのねじ９Ａによって副枠材７２，７３のウェブ７２Ａ，７３Ａおよび主枠材７１の第２側面部７１Ｂに固定されている。また、副枠材７６の内部に設けられたホールダウン金物９は、固着具としてのねじ９Ａによって副枠材７６のウェブ７６Ａおよび主枠材７１の第１側面部７１Ａに固定されている。
【００２６】
さらに、二方向の鋼製折板８は、図６の下側にて左右に延びる２枚と図６の左側にて上下に延びる１枚との計３枚で構成されている。左右に延びる２枚の鋼製折板８のうち、副枠材７２に沿った鋼製折板８は、ねじ８Ａによって主枠材７１の第１側面部７１Ａに固定され、副枠材７３に沿った鋼製折板８は、ねじ８Ａによって主枠材７１の第１側面部７１Ａに固定されている。一方、図６の上下に延びる鋼製折板８は、副枠材７６に沿って副枠材７２近傍まで延びるとともに、ねじ８Ａによって主枠材７１の第２側面部７１Ｂに固定されている。このように二方向３枚の鋼製折板８の全てが主枠材７１に固定されることで、鋼製折板８が負担するせん断力を主枠材７１に集約的させて伝達することができ、荷重伝達を円滑かつ確実にすることができる。
【００２７】
図７において、枠材７Ｆは、図６の枠材７Ｅと略同様の構成を備えるものの、主枠材７１の第１側面部７１Ａの幅寸法が副枠材７６のウェブ７６Ａの幅寸法よりも小さく形成され、副枠材７６のウェブ７６Ａと副枠材７３のフランジ７３Ｂとの間に接続部材７７が設けられている点が枠材７Ｅと相違する。接続部材７７は、リップ溝形鋼からなり、そのウェブが主枠材７１の第２側面部７１Ｂにねじ７７Ａで固定され、この接続部材７７のフランジにホールダウン金物９のねじ９Ａが螺合することで、副枠材７６が接続部材７７を介して主枠材７１に一体化されている。
【００２８】
図８において、枠材７Ｇは、二方向の鋼製折板８がＬ字形に交差する交差部のうち出隅部に設けられ、略正方形状角形鋼管からなる主枠材７１と、リップ溝形鋼からなる２本の副枠材７２，７３とを有して構成されている。主枠材７１は、図中下側および左側の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、これらに対向する図中上側および右側の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂとを有して構成されている。副枠材７２，７３は、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿ったウェブ７２Ａ，７３Ａを有し、当該副枠材７２，７３の内部に設けられたホールダウン金物９のねじ９Ａによって、ウェブ７２Ａ，７３Ａと第２側面部７１Ｂとが固着されることで、副枠材７２，７３と主枠材７１とが一体化されている。また、二方向の鋼製折板８のうち、図中上下に延びて副枠材７２に沿った鋼製折板８は、ねじ８Ａによって主枠材７１の左側の第１側面部７１Ａに固定され、図中左右に延びて副枠材７３に沿った鋼製折板８は、ねじ８Ａによって主枠材７１の下側の第１側面部７１Ａに固定されている。
【００２９】
図９において、枠材７Ｈは、二方向の鋼製折板８がＬ字形に交差する交差部のうち入隅部に設けられ、略正方形状の１つの角部を凹ませた角形鋼管からなる主枠材７１と、リップ溝形鋼からなる２本の副枠材７２，７３とを有して構成されている。主枠材７１は、図中下側および左側の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、これらに対向する図中上側および右側の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂと、第２側面部７１Ｂ，７１Ｂ同士の角部をＬ字形に凹ませた第３側面部７１Ｃ，７１Ｃとを有して構成されている。副枠材７２，７３は、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿ったウェブ７２Ａ，７３Ａを有し、当該副枠材７２，７３の内部に設けられたホールダウン金物９のねじ９Ａによって、ウェブ７２Ａ，７３Ａと第２側面部７１Ｂとが固着されることで、副枠材７２，７３と主枠材７１とが一体化されている。また、二方向の鋼製折板８は、それぞれねじ８Ａによって主枠材７１の第３側面部７１Ｃに固定されている。
【００３０】
図１０において、枠材７Ｉは、二方向の鋼製折板８が十字形に交差する交差部に設けられ、長方形状角形鋼管からなる主枠材７１と、リップ溝形鋼からなる２本の副枠材７２，７３とを有して構成されている。主枠材７１は、図中上側および下側の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、図中右側および左側の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂとを有して構成されている。副枠材７２，７３は、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿ったウェブ７２Ａ，７３Ａを有して構成され、主枠材７１の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂは、ウェブ７２Ａ，７３Ａよりも大きな幅寸法を有し、ウェブ７２Ａ，７３Ａよりも図中上下に延びて設けられている。副枠材７２，７３は、その内部に設けられたホールダウン金物９のねじ９Ａによって、ウェブ７２Ａ，７３Ａと第２側面部７１Ｂとが固着されることで、副枠材７２，７３と主枠材７１とが一体化されている。また、二方向の鋼製折板８のうち、図中左右に延びる２枚の鋼製折板８は、それぞれねじ８Ａによって主枠材７１の第１側面部７１Ａに固定され、図中上下に延びる２枚の鋼製折板８は、それぞれねじ８Ａによって主枠材７１の第２側面部７１Ｂに固定されている。
【００３１】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１…建築物、２…基礎、２Ａ…アンカーボルト（基礎アンカー材）、７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈ，７Ｉ…枠材、８…鋼製折板（面材）、８Ａ…ねじ、９…ホールダウン金物（接合金物）、９Ａ…ねじ（固着具）、１０…バイパス金物（接合金物）、１０Ａ…ねじ（固着具）、７１…主枠材、７１Ａ…第１側面部、７１Ｂ…第２側面部、７２，７３，７６…副枠材、７２Ａ，７３Ａ，７６Ａ…ウェブ、７２Ｂ，７３Ｂ，７６Ｂ…フランジ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁式構造の枠材、壁パネルおよび壁式構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ツーバイフォー構造や木質壁パネル構造、薄板軽量形鋼造などの枠組壁工法建築物において、木材や形鋼からなる枠組材に面材である鋼製折板を固定した耐力壁（壁式構造）が一般的に用いられている。そして、枠組壁工法建築物では、地震や風等により建築物に作用する水平力（外力）に対し、耐力壁の面材がせん断力として水平力を負担することで、建物全体としての水平耐力が確保されるようになっている。
このような耐力壁を用いた建築物では一般的に、最下層の耐力壁の枠組材脚部がホールダウン金物等を介して基礎のアンカーボルトに連結され（例えば、特許文献１参照）、上下階の耐力壁の枠組材同士がバイパス金物等を介して互いに連結され（例えば、特許文献２参照）ており、建物自重等の鉛直力が枠組材を介して基礎まで伝達されるとともに、地震時等に耐力壁が負担したせん断力の鉛直成分も枠組材および金物を介して基礎まで伝達されるようになっている。また、耐力壁の枠組材は、１本のリップ溝形鋼や２本のリップ溝形鋼を背中合わせに組み合わせたものとなっており、これらの溝形鋼のフランジに鋼製折板がねじ止め固定されるとともに、溝形鋼内部におけるウェブの側面にホールダウン金物やバイパス金物がねじ止め固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１６７６０９号公報
【特許文献２】特許第４３６４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１、２に記載された従来の壁式構造では、耐力壁において枠組材の耐力を高める場合、溝形鋼の板厚寸法を大きくするか、溝形鋼の本数を増やすことが考えられる。しかしながら、板厚寸法を大きくし過ぎると折板を固定するねじが螺合できなかったり、せん断力負担時にねじの倒れが拘束されることからねじが破断しやすくなったりなどの不都合が生じ、また、溝形鋼の本数を増やしたとしても、各溝形鋼同士での応力伝達が不十分であれば、耐力向上が見込めないため、多数のねじ等で互いに固定したり、溶接固定したりなど、構造が複雑化してしまうという問題を生じる。一方、複数階建ての建築物において、下階における耐力壁の枠組材には高い耐力が要求されるものの、上階における耐力壁の枠組材にはさほど高い耐力が不要であるため、上階の枠組材である溝形鋼の板厚寸法を小さく設定することが考えられるが、板厚寸法を小さくし過ぎると折板を固定するねじが抜け出すなどの不都合が生じる。以上のように、従来の構造では、要求耐力に応じた適切な枠組材の断面設定が困難であり、部材コストの低減に制約を受けることから、これらの課題を解決可能な壁式構造の開発が求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、要求耐力に応じた適切な枠材の断面設定が可能となりコスト低減を図ることができる壁式構造の枠材、壁パネルおよび壁式構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の壁式構造の枠材は、角形鋼管からなり上下に延びる主枠材と、
前記主枠材の４側面のうち少なくとも２側面に沿って上下に延びる少なくとも２本の副枠材とを備え、
前記副枠材は、前記主枠材の側面に当接して固定されるウェブと、このウェブの両端部に連続して前記主枠材から離れる方向に延びる一対のフランジとを有していることを特徴とする。
【０００７】
以上の本発明によれば、角形鋼管からなる主枠材に少なくとも２本の副枠材を固定することで、これらの主枠材と副枠材を組み合わせて構成した枠材の耐力を容易に向上させることができる。従って、主枠材の幅寸法や板厚寸法を過大にしなくても副枠材による耐力向上が見込めるので、主枠材としては下階から上階まで必要な範囲で共通した角形鋼管を用いることができるとともに、大きな耐力が必要とされる下階において副枠材による大幅な耐力向上を図ることができる。一方、大きな耐力が不要な上階では、副枠材の断面寸法や板厚寸法を小さくしたり副枠材を省略したりすることで、要求耐力に応じた適切な枠材の断面設定が可能となり、部材コストの低減を図ることができる。
【０００８】
この際、本発明の壁式構造の枠材では、前記副枠材の内部には、上下階の当該枠材同士を接合するかまたは基礎アンカー材に接合する接合金物が配置され、この接合金物は、前記副枠材のウェブを貫通するとともに前記主枠材の側面に固着する固着具を介して固定されていることが好ましい。
このような構成によれば、副枠材の内部に設ける接合金物を固定する固着具を副枠材のウェブに貫通させて主枠材の側面に固着することで、固着具による接合金物の固定とともに、副枠材と主枠材との固定を兼用することができ、構造の複雑化を招くことなく接合金物、副枠材および主枠材を一体化し、これらの各部材間で応力を適切に伝達させることができる。
【０００９】
さらに、本発明の壁式構造の枠材では、前記壁式構造を構成する面材が前記主枠材の側面にねじ止め固定されていることが好ましい。
このような構成によれば、主枠材の側面に面材をねじ止め固定することで、面材が負担したせん断力を主枠材に確実に伝達することができる。そして、前述したように主枠材の板厚寸法を過大にしなくても副枠材による耐力向上が見込めるので、面材を固定するねじ止めに適した範囲で主枠材の板厚を設定しておけばよいため、ねじ止めが不能になったりねじが破断しやすくなったり、逆にねじが抜け出しやすくなったりなどの不具合を防止することができる。
【００１０】
また、本発明の壁式構造の枠材では、上下階に設けられる当該枠材における前記主枠材は、互いに同一の幅寸法を有しかつ図心が一致して配置されていることが好ましい。
このような構成によれば、上下階において主枠材を同一幅で通して配置することにより、上下の主枠材間での応力伝達がスムーズに行えるとともに、周辺部材との納まり等も共通化することができる。
【００１１】
一方、本発明の壁パネルは、前述の枠材と、この枠材を構成する主枠材の側面にねじ止め固定される面材とを備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、前述のように、面材が負担したせん断力を主枠材に確実に伝達可能な壁パネルを構成することができ、主枠材の板厚寸法を過大にしなくてもよいことから、ねじ止めが不能になったりねじが破断しやすくなったりすることが防止でき、逆に主枠材の板厚寸法を適宜に設定しておくことで、ねじの抜け出しを防止することができる。
【００１２】
また、本発明の壁式構造は、前記いずれかの枠材を備えた壁式構造であって、上下階に設けられる前記枠材を構成する主枠材は、互いに同一の幅寸法を有しかつ図心が一致して配置されていることを特徴とする。
この際、本発明の壁式構造では、前記主枠材および前記少なくとも２本の副枠材を有した前記枠材が下階に設けられ、これよりも上階においては、前記枠材に対して前記副枠材の板厚寸法が小さく設定されるか、当該副枠材の幅寸法が小さく設定されるか、または当該副枠材の少なくとも１本が省略された上階用枠材が設けられていることが好ましい。
このような壁式構造によれば、主枠材としては下階から上階まで必要な範囲で共通した角形鋼管を用いることができるとともに、大きな耐力が必要とされる下階において副枠材による大幅な耐力向上を図ることができ、大きな耐力が不要な上階では、副枠材の断面寸法や板厚寸法が小さいあるいは副枠材を省略した上階用枠材を用いることで、要求耐力に応じた枠材の断面設定が可能となり、部材コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のような本発明の壁式構造の枠材、壁パネルおよび壁式構造によれば、要求耐力に応じた枠材の耐力設定が容易にでき、各部材間で確実に応力伝達できるとともに部材の無駄を省いて低コストな壁式構造を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る壁式構造を備えた建築物を示す側面図である。
【図２】前記壁式構造の枠材を示す横断面図であり、図１にII−II線で示す断面図である。
【図３】前記壁式構造の枠材を示す横断面図であり、図１にIII−III線で示す断面図である。
【図４】前記壁式構造の枠材を示す横断面図であり、図１にIV−IV線で示す断面図である。
【図５】前記壁式構造の枠材を示す横断面図であり、図１にＶ−Ｖ線で示す断面図である。
【図６】前記壁式構造の枠材の変形例を示す横断面図である。
【図７】前記壁式構造の枠材の他の変形例を示す横断面図である。
【図８】前記壁式構造の枠材のさらに他の変形例を示す横断面図である。
【図９】前記壁式構造の枠材のさらに他の変形例を示す横断面図である。
【図１０】前記壁式構造の枠材のさらに他の変形例を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る建築物１の概略構成を示す側面図であり、建築物１は、地盤上に構築された鉄筋コンクリート製の基礎２と、この基礎２上に構築される４階建ての建物本体３とを備え、建物本体３が壁式構造を有した薄板軽量形鋼造の住宅（スチールハウス）などに好適な建築物である。また、建物本体３は、梁や床パネル４によって各階が上下に仕切られるとともに、各階における外壁位置には、耐力壁として機能する耐力壁部５と、窓などが取り付けられる開口部６とが設けられている。
【００１６】
耐力壁部５は、上下に延びる枠材７と、枠材７の屋外側に固定される面材としての鋼製折板８とを有して構成され、１階における枠材７の下端部は、接合金物であるホールダウン金物９を介して基礎２のアンカーボルト（基礎アンカー材）２Ａに接合され、床パネル４を挟んで上下に隣り合う上下階の枠材７は、接合金物であるバイパス金物１０および床パネル４を貫通するボルト１１を介して互いに接合されている。鋼製折板８は、板厚が０．５mm〜１．０mm程度の鋼板を折り曲げて形成され、交互に設けられて左右に延びる山部と谷部とを有し、その谷部が枠材７にねじ８Ａによって固定されている。すなわち、鋼製折板８は、枠材７を構成する主枠材７１および副枠材７２，７３（後述）よりも板厚寸法が小さい鋼板から形成され、例えば、主枠材７１および副枠材７２，７３が板厚１．０mm以上の鋼材から構成されるのに対して、鋼製折板８は、１．０mm以下（０．６mm程度）の鋼板から形成されていることが望ましい。
枠材７は、１階〜４階の各階において構成が相違しており、以下、図２〜図５に基づいて、各階の枠材７Ａ〜７Ｄの構成やホールダウン金物９およびバイパス金物１０について説明する。
【００１７】
図２に示すように、１階の枠材７Ａは、薄板軽量形鋼の角形鋼管からなる主枠材７１と、薄板軽量のリップ溝形鋼からなる一対の副枠材７２，７３とを有して構成されている。すなわち、主枠材７１は、屋内外方向に対向する一対の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、外壁面に沿った左右方向に対向する一対の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂとを有し、例えば、板厚が２．２mmであり、第１側面部７１Ａの幅寸法が５０mm、第２側面部７１Ｂの幅寸法が１００mmに設定された長方形状角形鋼管である。副枠材７２，７３は、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿って延びるウェブ７２Ａ，７３Ａと、この７２Ａ，７３Ａの屋内外両端部に連続して主枠材７１から離れる方向に延びる一対のフランジ７２Ｂ，７３Ｂと、フランジ７２Ｂ，７３Ｂの先端から折れ曲がったリップ部７２Ｃ，７３Ｃとを有し、例えば、板厚が３．０mmであり、ウェブ７２Ａ，７３Ａの幅寸法が略１００mm、フランジ７２Ｂ，７３Ｂの幅寸法が略７５mmに設定された断面Ｃ字形の形鋼である。
【００１８】
１階の枠材７Ａにおいて、主枠材７１の屋外側の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａによって固定されている。また、開口部６側（図２中、左側）の副枠材７２には、板厚１．０mm程度の薄鋼板を断面コ字形に曲げ加工した窓枠固定材７４が固定され、この窓枠固定材７４に木製の窓枠下地材７５が固定されている。そして、ホールダウン金物９は、左右両側の副枠材７２，７３の内部に設けられるとともに、固着具としてのねじ９Ａによって枠材７Ａに固定されている。ねじ９Ａは、屋内外方向に２列かつ上下方向に複数段（例えば、５段〜１０段程度）で設けられ、ホールダウン金物９のねじ穴に挿通されるとともに、副枠材７２，７３のウェブ７２Ａ，７３Ａを貫通し、主枠材７１の第２側面部７１Ｂに螺合して固着することで、ホールダウン金物９を枠材７Ａに固定するようになっている。なお、図示を省略するが、１階の枠材７Ａの上端部において、２個のバイパス金物１０は、ホールダウン金物９と同様のねじ１０Ａ（後述）で枠材７Ａに固定されている。このように、主枠材７１と副枠材７２，７３とは、ホールダウン金物９およびバイパス金物１０の固着具である複数のねじ９Ａ，１０Ａによって互いに固定されて一体化されている。
【００１９】
図３に示すように、２階の枠材７Ｂは、１階の枠材７Ａと略同様に、薄板軽量形鋼の角形鋼管からなる主枠材７１と、薄板軽量のリップ溝形鋼からなる一対の副枠材７２，７３とを有し、開口部６側に窓枠固定材７４および窓枠下地材７５が固定されている。２階の主枠材７１は、１階の主枠材７１と同一の断面（例えば、板厚が２．２mmであり、第１側面部７１Ａの幅寸法が５０mm、第２側面部７１Ｂの幅寸法が１００mm）を有した長方形状角形鋼管である。一方、２階の副枠材７２，７３は、１階の副枠材７２，７３とは異なる断面を有し、例えば、板厚が２．２mmであり、ウェブ７２Ａ，７３Ａの幅寸法が略１００mm、フランジ７２Ｂ，７３Ｂの幅寸法が略５０mmに設定された断面Ｃ字形の形鋼である。２階の枠材７Ｂにおいても、主枠材７１の屋外側の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａによって固定されている。そして、バイパス金物１０は、左右両側の副枠材７２，７３の内部に設けられるとともに、固着具としてのねじ１０Ａによって枠材７Ｂに固定されている。ねじ１０Ａは、屋内外方向に２列かつ上下方向に複数段（例えば、５段〜１０段程度）で設けられ、バイパス金物１０のねじ穴に挿通されるとともに、副枠材７２，７３のウェブ７２Ａ，７３Ａを貫通し、主枠材７１の第２側面部７１Ｂに螺合して固着することで、バイパス金物１０を枠材７Ｂに固定するようになっている。このように、主枠材７１と副枠材７２，７３とは、バイパス金物１０の固着具である複数のねじ１０Ａによって互いに固定されて一体化されている。また、窓枠固定材７４は、そのフランジに切り込みを入れて折り曲げた爪部７４Ａを屋内外一対かつ高さ方向の２箇所に有し、これらの爪部７４Ａを副枠材７２のリップ部７２Ｃに当接させることで位置決めされ、位置決めされた状態で副枠材７２に固定されている。
【００２０】
図４に示すように、３階の枠材７Ｃは、薄板軽量形鋼の角形鋼管からなる主枠材７１と、薄板軽量のリップ溝形鋼からなる１本の副枠材７３とを有し、１、２階の枠材７Ａ，７Ｂから副枠材７２が省略されるとともに、主枠材７１の開口部６側に窓枠固定材７４および窓枠下地材７５が固定されている。３階の主枠材７１は、１、２階の主枠材７１とは異なる板厚（例えば、板厚が１．６mm）で、同一形状（第１側面部７１Ａの幅寸法が５０mm、第２側面部７１Ｂの幅寸法が１００mm）を有した長方形状角形鋼管である。３階の副枠材７３は、１、２階の副枠材７３とは異なる断面を有し、例えば、板厚が１．０mmであり、ウェブ７３Ａの幅寸法が略１００mm、フランジ７３Ｂの幅寸法が略４０mmに設定された断面Ｃ字形の形鋼である。３階の枠材７Ｃにおいても、主枠材７１の屋外側の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａによって固定され、バイパス金物１０がねじ１０Ａによって枠材７Ｃに固定され、複数のねじ１０Ａによって主枠材７１と副枠材７３とが互いに固定されて一体化されている。
【００２１】
図５に示すように、４階の枠材７Ｄは、薄板軽量形鋼の角形鋼管からなる主枠材７１のみからなり、３階の枠材７Ｃからさらに副枠材７３が省略され、主枠材７１の開口部６側に窓枠固定材７４および窓枠下地材７５が固定されている。４階の主枠材７１は、１〜３階の主枠材７１とは異なる板厚（例えば、板厚が１．２mm）で、同一形状（第１側面部７１Ａの幅寸法が５０mm、第２側面部７１Ｂの幅寸法が１００mm）を有した長方形状角形鋼管である。そして、４階の枠材７Ｄにおいても、主枠材７１の屋外側の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａによって固定されている。一方、４階の枠材７Ｄにおいては、バイパス金物１０がねじ１０Ａによって主枠材７１の第２側面部７１Ｂに直接固定されている。
以上のように、１階〜４階の枠材７Ａ〜７Ｄにおいては、下階から上階に向かって主枠材７１の板厚が小さくなるように適宜に調節され、さらに、一対の副枠材７２，７３の一方または両方が省略されるとともに、副枠材７２，７３の断面幅や板厚が小さくなるように適宜に調節されている。従って、開口部６側における窓との収まりや鋼製折板８の固定構造を共通にしたままで、枠材７Ａ〜７Ｄの耐力が下階から上階に向かって徐々に小さくなるように設定されている。
【００２２】
以上の本実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
すなわち、各階の枠材７Ａ〜７Ｄにおいて、主枠材７１の板厚や、副枠材７２，７３の数、断面幅、板厚などを適宜に設定することで、要求耐力が大きな下階における枠材７Ａの耐力を増加させつつ、要求耐力が徐々に小さくなる上階における枠材７Ｂ〜７Ｄの耐力を適宜に調節することができる。さらに、枠材７Ａ〜７Ｄの耐力を上階に向かって小さくする際に、主枠材７１の断面寸法（第１および第２側面部７１Ａ，７１Ｂの幅寸法）を変更せずに、上下階に主枠材７１を通して配置することで、ホールダウン金物９およびバイパス金物１０の接合重心位置、すなわち、アンカーボルト２Ａおよびボルト１１の芯を上下階に渡って通すことができ、円滑な荷重伝達を実現することができる。
【００２３】
また、ホールダウン金物９やバイパス金物１０の固着具である複数のねじ９Ａ，１０Ａによって主枠材７１と副枠材７２，７３とが一体化されることで、主枠材７１と副枠材７２，７３との一体性を高めることができ、これらの間での荷重伝達を確実にすることができる。また、各階の主枠材７１の第１側面部７１Ａに鋼製折板８がねじ８Ａで固定されることで、上下階に渡って鋼製折板８の固定位置を通すことができ、地震などの水平力が作用した際の鋼製折板８から枠材７Ａ〜７Ｄへの荷重伝達ならびに上下階の荷重伝達を円滑にすることができる。さらに、副枠材７２，７３の数、断面幅、板厚などによって枠材７Ａ〜７Ｄの耐力調節が行えることから、主枠材７１の板厚を上下階でさほど大きく変動させる必要がなく、所定の板厚範囲に設定することができるので、鋼製折板８を固定するねじ８Ａと主枠材７１の第１側面部７１Ａとの固着強度を確保しつつ、鋼製折板８が水平力を負担した際の第１側面部７１Ａに対するねじ８Ａの適度な倒れを確保することもでき、耐力壁としての良好なせん断耐力および変形性能が実現できる。
【００２４】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態においては、４階建ての枠組壁工法の建築物１に本発明の枠材７Ａ〜７Ｄおよび鋼製折板８を設置するものとしたが、建築物としては、３階建て以下のものや５階建て以上のものでもよく、また建築物の用途も特に限定されない。さらに、耐力壁を構成する面材としては、鋼製折板８から構成されたものに限らず、構造用合板やセメント成形板や石膏ボード等の各種板材が使用可能である。
また、枠材７における主枠材と副枠材の構成および面材の固定構造としては、前記実施形態で説明したものに限らず、以下の図６〜図１０に示すような各種の変形例に係る枠材７Ｅ〜７Ｉが利用可能である。
【００２５】
図６において、枠材７Ｅは、二方向の鋼製折板８がＴ字形に交差する交差部に設けられ、長方形状角形鋼管からなる主枠材７１と、リップ溝形鋼からなる３本の副枠材７２，７３，７６とを有して構成されている。主枠材７１は、前記実施形態と同様に、一対の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、一対の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂとを有して構成されている。副枠材７２，７３は、前記実施形態と同様に、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿ったウェブ７２Ａ，７３Ａと、一対のフランジ７２Ｂ，７３Ｂと、リップ部７２Ｃ，７３Ｃとを有して構成され、副枠材７６は、主枠材７１の第１側面部７１Ａに沿ったウェブ７６Ａと、一対のフランジ７６Ｂと、リップ部７６Ｃとを有して構成されている。また、主枠材７１の第２側面部７１Ｂの幅寸法は、副枠材７２，７３のウェブ７２Ａ，７３Ａの幅寸法よりも大きく形成され、主枠材７１の第１側面部７１Ａおよび副枠材７６のウェブ７６Ａは、略同一の幅寸法に形成されている。そして、副枠材７２，７３の内部に設けられたホールダウン金物９は、固着具としてのねじ９Ａによって副枠材７２，７３のウェブ７２Ａ，７３Ａおよび主枠材７１の第２側面部７１Ｂに固定されている。また、副枠材７６の内部に設けられたホールダウン金物９は、固着具としてのねじ９Ａによって副枠材７６のウェブ７６Ａおよび主枠材７１の第１側面部７１Ａに固定されている。
【００２６】
さらに、二方向の鋼製折板８は、図６の下側にて左右に延びる２枚と図６の左側にて上下に延びる１枚との計３枚で構成されている。左右に延びる２枚の鋼製折板８のうち、副枠材７２に沿った鋼製折板８は、ねじ８Ａによって主枠材７１の第１側面部７１Ａに固定され、副枠材７３に沿った鋼製折板８は、ねじ８Ａによって主枠材７１の第１側面部７１Ａに固定されている。一方、図６の上下に延びる鋼製折板８は、副枠材７６に沿って副枠材７２近傍まで延びるとともに、ねじ８Ａによって主枠材７１の第２側面部７１Ｂに固定されている。このように二方向３枚の鋼製折板８の全てが主枠材７１に固定されることで、鋼製折板８が負担するせん断力を主枠材７１に集約的させて伝達することができ、荷重伝達を円滑かつ確実にすることができる。
【００２７】
図７において、枠材７Ｆは、図６の枠材７Ｅと略同様の構成を備えるものの、主枠材７１の第１側面部７１Ａの幅寸法が副枠材７６のウェブ７６Ａの幅寸法よりも小さく形成され、副枠材７６のウェブ７６Ａと副枠材７３のフランジ７３Ｂとの間に接続部材７７が設けられている点が枠材７Ｅと相違する。接続部材７７は、リップ溝形鋼からなり、そのウェブが主枠材７１の第２側面部７１Ｂにねじ７７Ａで固定され、この接続部材７７のフランジにホールダウン金物９のねじ９Ａが螺合することで、副枠材７６が接続部材７７を介して主枠材７１に一体化されている。
【００２８】
図８において、枠材７Ｇは、二方向の鋼製折板８がＬ字形に交差する交差部のうち出隅部に設けられ、略正方形状角形鋼管からなる主枠材７１と、リップ溝形鋼からなる２本の副枠材７２，７３とを有して構成されている。主枠材７１は、図中下側および左側の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、これらに対向する図中上側および右側の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂとを有して構成されている。副枠材７２，７３は、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿ったウェブ７２Ａ，７３Ａを有し、当該副枠材７２，７３の内部に設けられたホールダウン金物９のねじ９Ａによって、ウェブ７２Ａ，７３Ａと第２側面部７１Ｂとが固着されることで、副枠材７２，７３と主枠材７１とが一体化されている。また、二方向の鋼製折板８のうち、図中上下に延びて副枠材７２に沿った鋼製折板８は、ねじ８Ａによって主枠材７１の左側の第１側面部７１Ａに固定され、図中左右に延びて副枠材７３に沿った鋼製折板８は、ねじ８Ａによって主枠材７１の下側の第１側面部７１Ａに固定されている。
【００２９】
図９において、枠材７Ｈは、二方向の鋼製折板８がＬ字形に交差する交差部のうち入隅部に設けられ、略正方形状の１つの角部を凹ませた角形鋼管からなる主枠材７１と、リップ溝形鋼からなる２本の副枠材７２，７３とを有して構成されている。主枠材７１は、図中下側および左側の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、これらに対向する図中上側および右側の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂと、第２側面部７１Ｂ，７１Ｂ同士の角部をＬ字形に凹ませた第３側面部７１Ｃ，７１Ｃとを有して構成されている。副枠材７２，７３は、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿ったウェブ７２Ａ，７３Ａを有し、当該副枠材７２，７３の内部に設けられたホールダウン金物９のねじ９Ａによって、ウェブ７２Ａ，７３Ａと第２側面部７１Ｂとが固着されることで、副枠材７２，７３と主枠材７１とが一体化されている。また、二方向の鋼製折板８は、それぞれねじ８Ａによって主枠材７１の第３側面部７１Ｃに固定されている。
【００３０】
図１０において、枠材７Ｉは、二方向の鋼製折板８が十字形に交差する交差部に設けられ、長方形状角形鋼管からなる主枠材７１と、リップ溝形鋼からなる２本の副枠材７２，７３とを有して構成されている。主枠材７１は、図中上側および下側の第１側面部７１Ａ，７１Ａと、図中右側および左側の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂとを有して構成されている。副枠材７２，７３は、それぞれ主枠材７１の第２側面部７１Ｂに沿ったウェブ７２Ａ，７３Ａを有して構成され、主枠材７１の第２側面部７１Ｂ，７１Ｂは、ウェブ７２Ａ，７３Ａよりも大きな幅寸法を有し、ウェブ７２Ａ，７３Ａよりも図中上下に延びて設けられている。副枠材７２，７３は、その内部に設けられたホールダウン金物９のねじ９Ａによって、ウェブ７２Ａ，７３Ａと第２側面部７１Ｂとが固着されることで、副枠材７２，７３と主枠材７１とが一体化されている。また、二方向の鋼製折板８のうち、図中左右に延びる２枚の鋼製折板８は、それぞれねじ８Ａによって主枠材７１の第１側面部７１Ａに固定され、図中上下に延びる２枚の鋼製折板８は、それぞれねじ８Ａによって主枠材７１の第２側面部７１Ｂに固定されている。
【００３１】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１…建築物、２…基礎、２Ａ…アンカーボルト（基礎アンカー材）、７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈ，７Ｉ…枠材、８…鋼製折板（面材）、８Ａ…ねじ、９…ホールダウン金物（接合金物）、９Ａ…ねじ（固着具）、１０…バイパス金物（接合金物）、１０Ａ…ねじ（固着具）、７１…主枠材、７１Ａ…第１側面部、７１Ｂ…第２側面部、７２，７３，７６…副枠材、７２Ａ，７３Ａ，７６Ａ…ウェブ、７２Ｂ，７３Ｂ，７６Ｂ…フランジ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角形鋼管からなり上下に延びる主枠材と、
前記主枠材の４側面のうち少なくとも２側面に沿って上下に延びる少なくとも２本の副枠材とを備え、
前記副枠材は、前記主枠材の側面に当接して固定されるウェブと、このウェブの両端部に連続して前記主枠材から離れる方向に延びる一対のフランジとを有していることを特徴とする壁式構造の枠材。
【請求項２】
請求項１に記載の壁式構造の枠材において、
前記副枠材の内部には、上下階の当該枠材同士を接合するかまたは基礎アンカー材に接合する接合金物が配置され、この接合金物は、前記副枠材のウェブを貫通するとともに前記主枠材の側面に固着する固着具を介して固定されていることを特徴とする壁式構造の枠材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の壁式構造の枠材において、
前記壁式構造を構成する面材が前記主枠材の側面にねじ止め固定されていることを特徴とする壁式構造の枠材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の壁式構造の枠材において、
上下階に設けられる当該枠材における前記主枠材は、互いに同一の幅寸法を有しかつ図心が一致して配置されていることを特徴とする壁式構造の枠材。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の枠材と、この枠材を構成する主枠材の側面にねじ止め固定される面材とを備えたことを特徴とする壁パネル。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の枠材を備えた壁式構造であって、
上下階に設けられる前記枠材を構成する主枠材は、互いに同一の幅寸法を有しかつ図心が一致して配置されていることを特徴とする壁式構造。
【請求項７】
請求項６に記載の壁式構造において、
前記主枠材および前記少なくとも２本の副枠材を有した前記枠材が下階に設けられ、これよりも上階においては、前記枠材に対して前記副枠材の板厚寸法が小さく設定されるか、当該副枠材の幅寸法が小さく設定されるか、または当該副枠材の少なくとも１本が省略された上階用枠材が設けられていることを特徴とする壁式構造。
【請求項１】
角形鋼管からなり上下に延びる主枠材と、
前記主枠材の４側面のうち少なくとも２側面に沿って上下に延びる少なくとも２本の副枠材とを備え、
前記副枠材は、前記主枠材の側面に当接して固定されるウェブと、このウェブの両端部に連続して前記主枠材から離れる方向に延びる一対のフランジとを有していることを特徴とする壁式構造の枠材。
【請求項２】
請求項１に記載の壁式構造の枠材において、
前記副枠材の内部には、上下階の当該枠材同士を接合するかまたは基礎アンカー材に接合する接合金物が配置され、この接合金物は、前記副枠材のウェブを貫通するとともに前記主枠材の側面に固着する固着具を介して固定されていることを特徴とする壁式構造の枠材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の壁式構造の枠材において、
前記壁式構造を構成する面材が前記主枠材の側面にねじ止め固定されていることを特徴とする壁式構造の枠材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の壁式構造の枠材において、
上下階に設けられる当該枠材における前記主枠材は、互いに同一の幅寸法を有しかつ図心が一致して配置されていることを特徴とする壁式構造の枠材。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の枠材と、この枠材を構成する主枠材の側面にねじ止め固定される面材とを備えたことを特徴とする壁パネル。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の枠材を備えた壁式構造であって、
上下階に設けられる前記枠材を構成する主枠材は、互いに同一の幅寸法を有しかつ図心が一致して配置されていることを特徴とする壁式構造。
【請求項７】
請求項６に記載の壁式構造において、
前記主枠材および前記少なくとも２本の副枠材を有した前記枠材が下階に設けられ、これよりも上階においては、前記枠材に対して前記副枠材の板厚寸法が小さく設定されるか、当該副枠材の幅寸法が小さく設定されるか、または当該副枠材の少なくとも１本が省略された上階用枠材が設けられていることを特徴とする壁式構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１２２２７５（Ｐ２０１２−１２２２７５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４７３８（Ｐ２０１０−２７４７３８）
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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