(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
住宅用建物など小構造物に配設され柱および梁の骨組みを別個に必要としない壁構造であって、当該壁構造は、溝形鋼を上横枠と下横枠と左右の平行な縦枠として枠組みしてなる矩形枠を備え、かつ前記矩形枠は、溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠で、地震時や強風時に発生する振動エネルギーを減衰させるための要素として、前記各縦枠のウエブの幅方向中間部を、エネルギー吸収用壁面部材として、網状またはエキスパンドメタル状とした鋼板を張設されてなることを特徴とする建物における高減衰耐力壁構造。
【請求項２】
住宅用建物など小構造物に配設され柱および梁の骨組みを別個に必要としない壁構造であって、当該壁構造は、溝形鋼を上横枠と下横枠と左右の平行な縦枠として枠組みしてなる矩形枠を備え、かつ前記矩形枠は、溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠で、地震時や強風時に発生する振動エネルギーを減衰させるための要素として、前記矩形枠の一辺としての縦枠に、ウエブの幅方向中間部を、エネルギー吸収用壁面部材として、網状またはエキスパンドメタル状とした鋼板が組み込まれていることを特徴とする建物における高減衰耐力壁構造。
【請求項３】
住宅用建物など小構造物に配設され柱および梁の骨組みを別個に必要としない壁構造であって、当該壁構造は、溝形鋼を上横枠と下横枠と左右の平行な縦枠として枠組みしてなる矩形枠を備え、かつ前記矩形枠は、溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠で、前記各縦枠のウエブの幅方向中間部がエネルギー吸収用壁面部材としてエキスバンドメタル状の形態を有することを特徴とする建物における高減衰耐力壁構造。
【請求項４】
住宅用建物など小構造物に配設され柱および梁の骨組みを別個に必要としない壁構造であって、当該壁構造は、形鋼にて枠組みしてなる矩形枠にて構成されると共に、当該壁構造は、溝形鋼を上横枠と下横枠と左右の平行な縦枠として枠組みしてなる矩形枠を備え、かつ前記矩形枠は、溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠で、さらに前記矩形枠の一辺としての縦枠におけるウェブの中間部が切離されており、地震時や強風時に発生する振動エネルギーを減衰させるための要素として、この切離された部分に、網状、格子状または有孔状の鋼板あるいはエキスバンドメタル等のエネルギー吸収用壁面部材が配設され、その両端部が、前記切離された形鋼の両ウェブに固着されていることを特徴とする建物における高減衰耐力壁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、スチールハウス等の住宅用構造物における耐力壁に係り、特に、地震時や強風時等に発生する振動エネルギの減衰能力を高め得る建物における高減衰耐力壁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、住宅用構造物として、板厚が約０．５〜２．３ｍｍ前後の薄鋼板をロールフォーミング成形した溝形鋼を用いてなり、耐力・耐震構造を有するスチールハウスが注目されている。このようなスチールハウスを構築する際には、建物の構造壁を制振構造にすることにより、地震時や強風時等に発生する振動エネルギの減衰能力を高めることが望まれる。
【０００３】
ところで、従来の建物構造壁における、地震時および強風時のエネルギー吸収を目的としたデバイス（制振装置）としては、その壁内に内蔵させるオイル・ダンパや粘弾性体ダンパあるいは極軟鋼を用いたもの等があるが、どの制振装置も、付加的な構造部分（骨組み）を必要とする。
【０００４】
すなわち、図６に示すオイル・ダンパｄ、及び、図７に示す粘弾性系ダンパｅは、通常、柱ａと梁ｂとで形成される壁枠空間ｃに、ガセットプレートｆを介して一対のダンパ本体ｄ１  、ｅ１を「ハ」の字状に骨組みして配置することにより、地震時や強風時等に発生する振動エネルギを減衰させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の従来技術では、次の問題点がある。
【０００６】
（１）前記の制振装置自体を確実に稼動させるためには、非常に複雑で、しかも、付加的な骨組み構造を必要とする。（２）また、設置スペースも必要となる。（３）また、オイルや粘弾性体は、劣化し易いため、定期的な交換やメンテナンスを必要とし、コスト的なマイナス要素となる。
【０００７】
（４）オイル・ダンパや粘弾性系ダンパの他に極軟鋼を用いてなるブレース・ダンパ等からなる従来の制振装置は、専ら鉄骨架構の高層建築の制振を対象としており、制振する地震力も大きな力を予定していて、大きな荷重が作用する大型建築物には有効であるが、スチールハウスのような小さな荷重が作用する小型建築物には不向きである。
【０００８】
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたもので、鉄骨架構のような大形の建物ではなく、スチールハウスのような小さな荷重が作用する小型建築物に対しても容易に変形して、地震時や強風時等に発生する振動エネルギを効果的に減衰させることができる高減衰耐力壁構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明は次のように構成する。
【００１０】
第１の発明の高減衰耐力壁構造においては、住宅用建物など小構造物に配設され柱および梁の骨組みを別個に必要としない壁構造であって、当該壁構造は、溝形鋼を上横枠と下横枠と左右の平行な縦枠として枠組みしてなる矩形枠を備え、かつ前記矩形枠は、溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠で、地震時や強風時に発生する振動エネルギーを減衰させるための要素として、前記各縦枠のウエブの幅方向中間部を、エネルギー吸収用壁面部材として、網状またはエキスパンドメタル状とした鋼板を張設されてなることを特徴とする建物における。
【００１１】
第２の発明の高減衰耐力壁構造においては、住宅用建物など小構造物に配設され柱および梁の骨組みを別個に必要としない壁構造であって、当該壁構造は、溝形鋼を上横枠と下横枠と左右の平行な縦枠として枠組みしてなる矩形枠を備え、かつ前記矩形枠は、溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠で、地震時や強風時に発生する振動エネルギーを減衰させるための要素として、前記矩形枠の一辺としての縦枠に、ウエブの幅方向中間部を、エネルギー吸収用壁面部材として、網状またはエキスパンドメタル状とした鋼板が組み込まれていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明の建物における高減衰耐力壁構造においては、住宅用建物など小構造物に配設され柱および梁の骨組みを別個に必要としない壁構造であって、当該壁構造は、溝形鋼を上横枠と下横枠と左右の平行な縦枠として枠組みしてなる矩形枠を備え、かつ前記矩形枠は、溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠で、前記各縦枠のウエブの幅方向中間部がエネルギー吸収用壁面部材としてエキスバンドメタル状の形態を有することを特徴とする。
【００１３】
第４の発明は、住宅用建物など小構造物に配設され柱および梁の骨組みを別個に必要としない壁構造であって、当該壁構造は、形鋼にて枠組みしてなる矩形枠にて構成されると共に、当該壁構造は、溝形鋼を上横枠と下横枠と左右の平行な縦枠として枠組みしてなる矩形枠を備え、かつ前記矩形枠は、溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠で、さらに前記矩形枠の一辺としての縦枠におけるウェブの中間部が切離されており、地震時や強風時に発生する振動エネルギーを減衰させるための要素として、この切離された部分に、網状、格子状または有孔状の鋼板あるいはエキスバンドメタル等のエネルギー吸収用壁面部材が配設され、その両端部が、前記切離された形鋼の両ウェブに固着されていることを特徴とする。
【００１４】
【作用】
本発明に係る建物における高減衰耐力壁構造によれば、形鋼にて枠組みしてなる矩形枠に組み合わせて、エネルギー吸収用壁面部材として、網状、格子状または有孔状の鋼板あるいはエキスバンドメタル等を配設してなるため、従来構造に比べて高減衰耐力壁の軽量化が図れると共に、スチールハウスのような小構造物に適用しやすく、かつ小さな荷重に対しても容易に変形し易いため、小型構造物において、地震時や強風時等に発生する振動エネルギーを効果的に減衰させることが可能となる。
【００１５】
また、高減衰耐力壁を壁枠の一部分として組み込むことが可能になるため、従来のような付加的な骨組み構造を必要せず、簡単な構造となるとともに、設置スペースも不要になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図５に示す図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、スチールハウス等など小構造物に用いられる高減衰耐力壁構造の一実施形態を示す。
【００１８】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、高減衰耐力壁１は、上下両横枠２、２と、左右両縦枠３、３を矩形状に枠組みして構成され、さらに、左右両縦枠３、３の中間にこれと平行に中間縦枠４が配置され、この中間縦枠４の上下端を上下両横枠２、２に固着して構成される。前記の横枠２、縦枠３及び、中間縦枠４は、いずれも薄鋼板製の折返しリップ付き溝形鋼にて構成されている。
【００１９】
また、左右両縦枠３を形成する溝形鋼３１のウェブ（鋼板面板）３１ａは、比較的幅広な形態を有するとともに、このウェブ３１ａが建物構造壁の壁面側に面するように配置して枠組みされている。
【００２０】
この左右両縦枠３を形成する溝形鋼３１は、高減衰耐力壁の主要素をなすもので、そのウェブ３１ａには、多数の孔３２が開口されていて、この開口によりウェブ３１ａは外部からの応力に対して変形し易く、これにより、図１（ａ）に２点鎖線で示すように、地震時や強風時等に発生する所定以上の水平力Ｘに対して容易に変形可能になっている。
【００２１】
縦枠３に用いられる溝形鋼３１のウェブ３１ａに多数の孔３２を開設する手段は任意であるが、その一例としては、図２（ａ）に示すように、例えば、折返しリップ付き溝形鋼５０のウェブ５０ａに多数のスリット５１を入れる。そして、図２（ｂ）に示すように、溝形鋼５０の左右両フランジ５０ｂ、５０ｂを左右に引き伸ばすことにより、エキスバンドメタル状の孔明き形態を呈するようにして、多数の孔５２付きウェブ５０ａを構成できる。
【００２２】
図３には、図２（ｂ）のＩＩ−ＩＩ断面図として、溝形鋼５０のウェブ５０ａに多数の孔５２を開口させた状態が断面図で示されている。このような溝形鋼５０のウェブ５０ａ幅方向の引き伸ばしによるエキスバンドメタル状の孔明き形態にすれば、当該ウェブ５０ａの幅寸法と共に孔径の調整が可能になる。
【００２３】
図４は、溝形鋼のウェブに多数の孔を開口させる手段の他の変形例を示す。図４の例では、あたかも一つの溝形鋼のウェブの中間部を長手方向に切断して形成したごとき断面形状の一対の略コ字状枠５０ｃの開口部を対向させ、かつ所定の間隔をあけて平行に配置し、両略コ字状枠５０ｃの半割りウェブ５０ａ−１、５０ａ−１間に跨って多数の孔５２を開口させた有孔鋼板５３を配置し、その当接部をすみ肉溶接５４またはスポット溶接（図ではすみ肉溶接の例を示す）等により接合してなる構成を示す。
【００２４】
ここでは、両略コ字状枠５０ｃの半割りウェブ５０ａ−１、５０ａ−１間に跨って有孔鋼板５３を固着したものの全体を溝形鋼５０と称する。そして、溝形鋼５０のウェブ相当部分に有孔鋼板５３が配設されているのであるが、この有孔鋼板５３に代えて、網状、格子状、有孔の鋼板やエキスバンドメタルなどを配設してもよい。また、コ字状枠５０ｃは、一つの溝形鋼をウェブの中間部を長手方向に切断して形成するのに代えて、二つの溝形鋼の開口部を対向させて形成してもよい。
【００２５】
さらに、図示省略するが上下横枠２、２と縦枠３、３とで枠組みされた矩形内面を適宜に被覆するように網状、格子状、有孔の鋼板やエキスバンドメタルなどを配設することでも、高減衰耐力壁を構成できる。
【００２６】
【発明の効果】
このように、本発明に係る建物における柱および梁の骨組みを別個に必要としない高減衰耐力壁構造によれば、溝形鋼にて枠組みしてなる矩形枠で溝形鋼のウエブを建物構造壁の壁面側に面するように間隔をおいて配置された左右の平行な縦枠の上下部に、上横枠と下横枠とを組み込むようにされた矩形枠に組み合わせて、縦枠のウエブの幅方向中間部をエネルギー吸収用壁面部材として、網状、格子状、有孔の鋼板やエキスバンドメタルなどを配設してなるので、従来構造に比べて高減衰耐力壁の軽量化が図れると共に、スチールハウスのような小構造物に適用し易く、かつ小さな荷重に対しても容易に変形し易いため、小型構造物において、地震時や強風時等に発生する振動エネルギーを効果的に減衰させることができる。
【００２７】
また、高減衰耐力壁を壁枠の一部分として組み込むことができるため、従来のような付加的な骨組み構造を必要せず、簡単な構造となるとともに、設置スペースが不要になるという効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明に係る建物における高減衰耐力壁構造に用いられる高減衰耐力壁の一実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は図（ａ）のＩ−Ｉ線における概略的横断平面図である。
【図２】  図２（ａ）、（ｂ）は、高減衰耐力壁の矩形枠を構成する溝形鋼のウェブへのエキスバンドメタル状の孔明け形態の説明図である。
【図３】  図２（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線における拡大横断平面図である。
【図４】  溝形鋼のウェブへのエキスバンドメタル状の孔明け形態の他の変形例を示す説明図である。
【図５】  図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線における拡大横断平面図である。
【図６】  従来の建物構造壁の制振装置に使用されるオイル・ダンパの骨組み状態を示す説明図である。
【図７】  従来の建物構造壁の制振装置に使用される粘弾性系ダンパの骨組み状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１      高減衰耐力壁
２、２  横枠
３、３  縦枠
３１    溝形鋼
３１ａ  ウェブ
３２    孔
４      中間縦枠
５０    溝形鋼
５０ａ  ウェブ
５０ａ−１  半割りウェブ
５０ｂ  フランジ
５０ｃ  略コ字状枠
５１    スリット
５２    孔
５３    有孔鋼板
５４    すみ肉溶接
Ｘ      水平力
【図１】
0003653458.tif 000002
【図２】
0003653458.tif 000003
【図３】
0003653458.tif 000004
【図４】
0003653458.tif 000005
【図５】
0003653458.tif 000006
【図６】
0003653458.tif 000007
【図７】
0003653458.tif 000008