(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で十分な耐力を発揮できる、折板板金材からなる壁材を有する壁構造、既存壁構造の補強方法、および前記壁構造を有する建築物を提供する。【解決手段】建築物の柱または間柱２に取り付けられた、開断面鋼材からなる胴縁材１１と、胴縁材に取り付けられた、折板板金材からなる壁材１２とを有する壁構造１において、胴縁材に取り付けられ、胴縁材の柱または間柱への取付部に隣接する部位の外周を取り囲む補強部材１３を設ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の柱または間柱に取り付けられた、開断面鋼材からなる胴縁材と、
前記胴縁材に取り付けられた、折板板金材からなる壁材と、
前記胴縁材の前記柱または間柱への取付部に隣接する補強部位に取り付けられ、該補強部位を補強する補強部材と
を有することを特徴とする壁構造。
【請求項２】
前記補強部材は、前記壁材をなす折板板金材の山と前記胴縁材との間にクリアランスが形成される部位に取り付けられること
を特徴とする請求項１に記載の壁構造。
【請求項３】
前記補強部位ごとに、前記補強部材が複数取り付けられていること
を特徴とする請求項１または２に記載の壁構造。
【請求項４】
前記補強部材は、前記補強部位において前記胴縁材の開口部側の面を覆う第一補強部材を含むこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の壁構造。
【請求項５】
前記補強部材は、前記補強部位において前記胴縁材の開口部側以外の面を覆う第二補強部材を含むこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の壁構造。
【請求項６】
前記胴縁材は、溝形鋼からなること
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の壁構造。
【請求項７】
建築物の柱または間柱に取り付けられた、開断面鋼材からなる胴縁材と、
前記胴縁材に取り付けられた、折板板金材からなる壁材と
を有する既存壁構造の補強方法であって、
前記胴縁材の前記柱または間柱への取付部に隣接する補強部位を補強するように、該補強部位に補強部材を取り付けること
を特徴とする既存壁構造の補強方法。
【請求項８】
前記壁材をなす折板板金材の山と前記胴縁材との間にクリアランスが形成される部位に、前記補強部材を取り付けること
を特徴とする請求項７に記載の既存壁構造の補強方法。
【請求項９】
前記補強部位ごとに、前記補強部材を複数取り付けること
を特徴とする請求項７または８に記載の既存壁構造の補強方法。
【請求項１０】
前記補強部材は、前記補強部位において前記胴縁材の開口部側の面を覆う第一補強部材を含むこと
を特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の既存壁構造の補強方法。
【請求項１１】
前記補強部材は、前記補強部位において前記胴縁材の開口部側以外の面を覆う第二補強部材を含むこと
を特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の既存壁構造の補強方法。
【請求項１２】
前記胴縁材は、溝形鋼からなること
を特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の既存壁構造の補強方法。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれかに記載の壁構造を有することを特徴とする建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折板板金材からなる壁材を有する壁構造、既存壁構造の補強方法、および前記壁構造を有する建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所等の工場で生産設備を格納する建屋等の建築物は、鉄骨造とされることが多く、主として建築物外周部の柱と梁により建築物全体を支える構造となっている。このような建築物の外壁等の壁構造は、柱または間柱に胴縁材を取り付け、さらにこの胴縁材に薄鋼板等の折板板金材からなる壁材を留め付けることで構成されている。
【０００３】
壁材として角波や丸波等の形状に折り曲げられた薄鋼板が用いられる鋼板製外壁の標準構法では、壁材には０．４〜０．８ｍｍ程度の厚さの薄鋼板が用いられ、下地となる胴縁材には原則として厚さ２．３ｍｍまたは３．２ｍｍのリップ溝形鋼または角形鋼管が用いられる。そして、壁材は、端部同士を重ね合わせた状態で、所定間隔でドリルねじ等を用いて胴縁材に留め付けられる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
従来は、建築物の構造設計上は、これら胴縁材や壁材等から構成される壁構造を、地震力等に抵抗する耐震要素として扱わないことが一般的である。よって、折板板金材からなる壁材を有する壁構造を有する建築物の構造設計や耐震補強等においては、耐震要素としては軸ブレースや鋼板耐震壁を設ける必要がある。
【０００５】
一方、薄板軽量形鋼造建築物の一形態として、木造枠組壁構法のように、軽量形鋼で構成された枠組材の両面または片面に平板板金材や折板板金材などからなる構造用面材をドリルねじ等により取り付けて構成されるパネルを、耐震要素とする構法もある（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】鋼板製外壁構法標準委員会編集、「鋼板製外壁構法標準  ＳＳＷ２０１１」、社団法人日本金属屋根協会・社団法人日本鋼構造協会、２０１１年１２月、ｐ．２５、４０〜４３
【非特許文献２】社団法人日本鉄鋼連盟  薄板軽量形鋼造建築物設計の手引き編集委員会編「薄板軽量形鋼造建築物設計の手引き」、技報堂出版、２００２年６月、ｐ．１６〜１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１のような胴縁材や壁材等から構成される壁構造を、地震力等に抵抗する耐震要素として扱うことができれば、建築物の構造設計や耐震診断・補強等において、構造部材として活用できる。しかし、このような壁構造は、そのままでは十分な耐力を発揮できないことが知られている。
【０００８】
また、非特許文献２のように、枠組材に平板板金材や折板板金材などからなる構造用面材をねじ等により取り付けて構成されるパネルを、非特許文献１のような壁構造を有する既存建築物の壁部分に取り付けて、既存建築物を補強しようとすると、既存建築物の壁構造はパネルからなる壁構造と大きく異なるため、既存建築物の壁に枠組材を追加したり、構造用面材となる平板板金材や折板板金材などを交換したりする必要が生じ、多大な労力を要する。
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明は、簡易な構成で十分な耐力を発揮できる、折板板金材からなる壁材を有する壁構造、既存壁構造の補強方法、および建築物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者らは、非特許文献１のような胴縁材や壁材等から構成される壁構造について数値解析や加力実験を行い、このような壁構造が十分な耐力を発揮できない原因は、壁構造が地震力等の外力を受けたときに、胴縁材が柱または間柱に取り付けられる両端部で局所的に大きな変形が発生してしまい、折板板金材からなる壁材や胴縁材の他の部分が有する耐力が十分に発揮されないためであることを見出した。そこで、胴縁材の局所的な変形を抑制すれば、折板板金材からなる壁材を有する壁構造全体の耐力を向上させることが可能であることに想到した。
【００１１】
この知見に基づき、上記課題を解決するため、本発明は以下の特徴を有する。
【００１２】
［１］  建築物の柱または間柱に取り付けられた、開断面鋼材からなる胴縁材と、前記胴縁材に取り付けられた、折板板金材からなる壁材と、前記胴縁材の前記柱または間柱への取付部に隣接する補強部位に取り付けられ、該補強部位を補強する補強部材とを有することを特徴とする壁構造。
【００１３】
［２］  前記補強部材は、前記壁材をなす折板板金材の山と前記胴縁材との間にクリアランスが形成される部位に取り付けられることを特徴とする［１］に記載の壁構造。
【００１４】
［３］  前記補強部位ごとに、前記補強部材が複数取り付けられていることを特徴とする［１］または［２］に記載の壁構造。
【００１５】
［４］  前記補強部材は、前記補強部位において前記胴縁材の開口部側の面を覆う第一補強部材を含むことを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の壁構造。
【００１６】
［５］  前記補強部材は、前記補強部位において前記胴縁材の開口部側以外の面を覆う第二補強部材を含むことを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の壁構造。
【００１７】
［６］  前記胴縁材は、溝形鋼からなることを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の壁構造。
【００１８】
［７］  建築物の柱または間柱に取り付けられた、開断面鋼材からなる胴縁材と、前記胴縁材に取り付けられた、折板板金材からなる壁材とを有する既存壁構造の補強方法であって、前記胴縁材の前記柱または間柱への取付部に隣接する補強部位を補強するように、該補強部位に補強部材を取り付けることを特徴とする既存壁構造の補強方法。
【００１９】
［８］  前記壁材をなす折板板金材の山と前記胴縁材との間にクリアランスが形成される部位に、前記補強部材を取り付けることを特徴とする［８］に記載の既存壁構造の補強方法。
【００２０】
［９］  前記補強部位ごとに、前記補強部材を複数取り付けることを特徴とする［７］または［８］に記載の既存壁構造の補強方法。
【００２１】
［１０］  前記補強部材は、前記補強部位において前記胴縁材の開口部側の面を覆う第一補強部材を含むことを特徴とする［７］〜［９］のいずれかに記載の既存壁構造の補強方法。
【００２２】
［１１］  前記補強部材は、前記補強部位において前記胴縁材の開口部側以外の面を覆う第二補強部材を含むことを特徴とする［７］〜［１０］のいずれかに記載の既存壁構造の補強方法。
【００２３】
［１２］  前記胴縁材は、溝形鋼からなることを特徴とする［７］〜［１１］のいずれかに記載の既存壁構造の補強方法。
【００２４】
［１３］  ［１］〜［６］のいずれかに記載の壁構造を有することを特徴とする建築物。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の壁構造、既存壁構造の補強方法、および建築物によれば、折板板金材からなる壁材を有する壁構造において、胴縁材が柱または間柱に取り付けられる両端部で、この胴縁材の断面が局所的に大きく変形することが抑制され、簡易な構成で十分な耐力を発揮させることができる。
【００２６】
この壁構造を、建築物の構造設計や既存建築物の耐震診断・補強において、構造部材として活用することで、簡易な構成で経済的に建築物全体の耐力を確保・向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の壁構造、既存壁構造の補強方法、および建築物を示す平面図である。
【図２】本発明の壁構造、既存壁構造の補強方法、および建築物を示す立面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の壁構造、既存壁構造の補強方法、および建築物の実施の形態について説明する。
【００２９】
まず、本実施の形態の壁構造１を、図１〜図４を参照して説明する。壁構造１は、建築物の柱または間柱２の間に架設され、両端部が上記柱または間柱２に取り付けられた胴縁材１１と、胴縁材１１に取り付けられた壁材１２と、胴縁材１１の上記両端部、すなわち、柱または間柱２への取付部に隣接する部位である補強部位を補強する補強部材１３を有している。
【００３０】
胴縁材１１は開断面を有するリップ溝形鋼からなり、両リップ間の開口部を上側に向けるようにしてアングルピース１４およびボルト・ナット１４Ｓを介して柱または間柱２に取り付けられている。壁材１２は角波の折板板金材からなり、ドリルねじ１５で胴縁材１１に取り付けられている。
【００３１】
図１および図２に示すように、胴縁材１１の各補強部位には、補強部材１３が二つ取り付けられている。各補強部材１３は、胴縁材１１の開口部側の下面を覆う板状の第一補強部材１３Ｌと、胴縁材１１の上面および側面を覆う略断面コ字状の第二補強部材１３Ｕとから構成されている。
【００３２】
上記補強部位の範囲であるが、胴縁材１１の柱または間柱への取付部の外縁（本実施の形態では、アングルピース１４の左右両端）から、胴縁材１１の長さ方向に沿って、例えば３００ｍｍまでの範囲を、補強部材１３で補強する。
【００３３】
補強部材１３は、胴縁材１１の上記補強部位の外周を取り囲むようにして、胴縁材１１に取り付けられることで、上記補強部位を補強する。図１に示すように、補強部材１３は、壁材１２をなす折板板金材の山１２ａと胴縁材１１との間にクリアランスが形成される部位に収まるように取り付けられている。
【００３４】
第一補強部材１３Ｌは、上記補強部位において胴縁材１１をなすリップ溝形鋼の両リップ間に掛け渡されるようにして、胴縁材１１の開口部側の下面を覆うように、ドリルねじ１３Ｓで胴縁材１１に取り付けられている。
【００３５】
第二補強部材１３Ｕは、厚さ４．５ｍｍの平板三枚を片面隅肉溶接で接合して製作され、胴縁材１１にできるだけ密着できるような寸法を有している。この第二補強部材１３Ｕは、胴縁材１１の開口部側以外の面である上面および側面にはめ込まれ、このはめ込み力により胴縁材１１に固定されている。この第二補強部材１３Ｕは、必要に応じて、さらにドリルねじや接着剤などを用いて胴縁材１１に固定されていても良い。
【００３６】
次に、本実施の形態の既存壁構造の補強方法を、同じ図１〜図４を参照して説明する。この既存壁構造の補強方法が適用される既存壁構造は、建築物の柱または間柱２に取り付けられた胴縁材１１と、胴縁材１１に取り付けられた壁材１２を有している。そして、この既存壁構造に対して、胴縁材１１の端部の、柱または間柱２への取付部に隣接する補強部位を補強するように、この補強部位に補強部材１３を後から取り付けるものである。
【００３７】
胴縁材１１、壁材１２、および補強部材１３の詳細な構成は、上述した壁構造１におけるものと同様である。
【００３８】
また、本実施の形態の建築物は、上記壁構造１を有することによって構成されるものである。
【００３９】
本実施の形態の壁構造、既存壁構造の補強方法、および建築物によれば、折板板金材からなる壁材１２を有する壁構造１において、胴縁材１１の端部の、柱または間柱２への取付部に隣接する補強部位を、簡易な構成の補強部材１３で拘束して補強できる。特に、第二補強部材１３Ｕは、胴縁材１１の上面および側面にはめ込むだけで、胴縁材１１に固定でき、簡易な構成となっている。
【００４０】
胴縁材１１の開口部側の下面を覆うように取り付けられた第一補強部材１３Ｌにより、壁構造１が地震力等の外力を受けたときに、胴縁材１１の上記補強部位で、この胴縁材１１の断面が閉じる方向に局所的に大きく変形することが抑制される。
【００４１】
また、胴縁材１１の開口部側以外の面である上面および側面にはめ込まれた第二補強部材１３Ｕにより、壁構造１が地震力等の外力を受けたときに、胴縁材１１の上記補強部位で、この胴縁材１１の断面が開く方向に局所的に大きく変形することが抑制される。
【００４２】
このように、第一補強部材１３Ｌおよび第二補強部材１３Ｕからなる補強部材１３により、壁構造１が地震力等の外力を受けたときに、胴縁材１１の上記補強部位における局所的変形が抑制され、壁構造１を構成する壁材１２や胴縁材１１の他の部分が有する耐力を十分に発揮させることができる。
【００４３】
さらに、胴縁材１１の各補強部位には、補強部材１３が複数（本実施の形態では二つ）取り付けられているので、上記各効果がさらに高められる。
【００４４】
この壁構造１を、建築物の構造設計や既存建築物の耐震診断・補強において、構造部材として活用することで、簡易な構成で経済的に建築物全体の耐力を確保・向上することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１    壁構造
２    柱または間柱
１１    胴縁材
１２    壁材
１２ａ    壁材（をなす折板板金材）の山
１３    補強部材
１３Ｕ    第二補強部材
１３Ｌ    第一補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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