(57)【要約】【課題】  耐力壁パネルの上方および／または下方にＨ形鋼を設置した場合にも支圧破壊が生じることなく力の伝達がスムーズに行えると共に施工性に優れる耐力壁パネル、および該耐力壁パネルを備えたスチールハウスを得る。【解決手段】  薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなる耐力壁パネルを主架構要素とするスチールハウスであって、２階の梁５がＨ形鋼で構成されると共に、梁５の上に配置される２階の耐力壁パネル７がこれを構成するたて枠材１１とよこ枠材１５の接合部であってたて枠材１１の下端部とよこ枠材１５の間に補強板１７を設置してなり、梁５の下に配置される１階の耐力壁パネル３がこれを構成するたて枠材１１とよこ枠材１５の接合部であってたて枠材１１の上端部とよこ枠材１５の間に補強板１７を設置してなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなる耐力壁パネルであって、該耐力壁パネルがこれを構成するたて枠材とよこ枠材の接合部におけるたて枠材とよこ枠材の間に補強板を設置してなることを特徴とする耐力壁パネル。
【請求項２】
薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなる耐力壁パネルを主架構要素とするスチールハウスであって、
梁がＨ形鋼で構成されると共に、該梁に接して配置される耐力壁パネルが、これを構成するたて枠材とよこ枠材の接合部であって前記梁に接する側の接合部におけるたて枠材とよこ枠材の間に補強板を設置してなることを特徴とするスチールハウス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板軽量形鋼からなる枠材に面材を取付けてなる耐力壁パネル、および該耐力壁パネルを用いたスチールハウスに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄板軽量形鋼からなる枠材に面材を取付けてなる耐力壁パネルを用いたスチールハウスとして下記のものが知られている。
薄板軽量形鋼製の枠材に面材又はブレースを取付けて耐力壁パネルを構成し、耐力壁パネルの上部に設けた臥梁によって床パネルと屋根を支持し、壁には開口部が形成されてなる数階建てのスチールハウスにおいて、前記臥梁を例えばＨ形鋼で構成し、このＨ形鋼製臥梁と前記耐力壁パネルおよび床パネルの間をボルト接合し、前記開口上部にまぐさを設けず前記臥梁直下まで開口していることを特徴とする低層建物の枠組構造（特許文献１参照）。
そして、上記特許文献１においては、Ｈ形鋼製臥梁の溝部には、たて枠材と平面視で同一位置に鋼板からなる補強材を設けるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−１４７８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の特許文献１においては、耐力壁パネルの下方にＨ形鋼製の梁を設置していることから、過大な荷重を受ける耐力壁側端部に荷重集中が生じ、耐力壁パネルのたて枠材又はＨ形鋼の梁において支圧による破壊が生ずる危険がある。
【０００４】
この点を図面を用いて詳細に説明する。図１６は発明が解決しようとする課題を説明する説明図であり、たて枠材１１，１３とよこ枠材１５からなる枠材に構造用面材１９を取り付けてなる耐力壁パネル３と、該耐力壁パネル３が設置されるＨ形鋼からなる梁５が示されている。図１７は図１６に示した耐力壁パネル３を梁５に設置したときのたて枠材１１と梁５の配置関係を示す図で、枠材１１の平断面図である。
ある。
【０００５】
図１７に示されるように、例えば床水平構面にＨ形鋼の梁５を使用するスチールハウスの場合、耐力壁パネル３が載置されるＨ形鋼の梁ウェブ５ｂと耐力壁パネル３のたて枠材１１のウェブ１１ｂは直交して配置されることになる。
この場合、耐力壁パネル３のたて枠材１１にあってはたて枠材１１のウェブ中央部、梁５のウェブ５ｂにあってはたて枠材１１のウェブ１１ｂが配置される位置に応力が集中して分布することになる（図１７の丸で囲んで示す部分参照）。
【０００６】
図１８はたて枠材１１の集中応力の分布状態を示す図であり、図１９は梁５のウェブ５ｂの集中応力の分布状態を示す図である。
この応力が集中する部分の支圧耐力は、たて枠材側の支圧耐力にあっては図１８のように梁５のＨ形鋼ウェブフィレット５ｃのウェブ側先端からＨ形鋼フランジ側に（45°）線を引いて決まる有効幅Ｗ1で決る。同様にＨ形鋼のウェブ側の支圧耐力にあっては図１９のようにたて枠材１１のウェブ幅からＨ形鋼フランジ側に（45°）線を引いて決まる有効幅Ｗ2で決まる。
【０００７】
従って、有効幅が狭いと支圧耐力が小さく支圧破壊が生じることになる。そのため、荷重が集中する部分の有効幅を広くして支圧耐力を大きくする必要があるが、そのための方法にはＨ形鋼のウェブ５ｂまたはフランジ５ａの板厚を厚くするか、または図２０に示すように耐力壁パネル３のたて枠材１１のウェブ１１ｂが位置する箇所に一致させてＨ形鋼の梁５にスチフナ−等の補強材６を取り付ける方法がある。
【０００８】
しかし、Ｈ形鋼のウェブ５ｂまたはフランジ５ａの板厚を厚くするのは鋼材の重量が増すことによるコスト増になると共にこれを支持する構造の強化が必要となりこの意味でもコスト増になり、また作業性も低下する。
また、たて枠材１１のウェブ１１ｂが位置する箇所に一致させてＨ形鋼の梁５にスチフナ−等の補強材６を取り付けるのは、たて枠材が１ｍｍ前後の薄板であることから位置合わせが難しくその作業が煩雑であり、また設計の際に注意する必要があると共に、建設現場の施工誤差によっては位置がずれる可能性もある。
【０００９】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、耐力壁パネルの上方および／または下方にＨ形鋼を設置した場合にも支圧破壊が生じることなく力の伝達がスムーズに行えると共に施工性に優れる耐力壁パネル、および該耐力壁パネルを備えたスチールハウスを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る耐力壁パネルは、薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなるものであって、該耐力壁パネルがこれを構成するたて枠材とよこ枠材の接合部におけるたて枠材とよこ枠材の間に補強板を設置してなることを特徴とするものである。
なお、本発明の耐力壁パネルとは、建築用語でいう耐力壁および支持壁の両方を含むものである。すなわち、地震や風圧等による水平方向の荷重に抵抗する耐震・耐風要素となる壁および建物の自重や積雪の荷重等の鉛直荷重のみを負担する構造壁の両方を含む。
【００１１】
（２）また、本発明に係るスチールハウスは薄板軽量形鋼からなる枠材に面材またはブレースを取付けてなる耐力壁パネルを主架構要素とするものであって、梁がＨ形鋼で構成されると共に、該梁に接して配置される耐力壁パネルが、これを構成するたて枠材とよこ枠材の接合部であって前記梁に接する側の接合部におけるたて枠材とよこ枠材の間に補強板を設置してなることを特徴とするものである。
なお、梁は２階の床梁の場合もあるし、あるいは３階の床梁の場合もあり、特に梁が設けられる階は限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、Ｈ形鋼からなる梁の上に配置される耐力壁パネルがこれを構成するたて枠材とよこ枠材の接合部であってたて枠材とよこ枠材の間に補強板を設置してなるので、耐力壁パネルとＨ形鋼の接合部において荷重が分散され、支圧による圧壊することなく、荷重伝達が可能となる。そして、このような構造が梁を構成するＨ形鋼を補強することなく得られているので、補強材の設置を必要とした従来例に比較して施工性が格段に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図４は本発明の一実施の形態に係る耐力壁パネルの説明図であり、図１が１階部分に設置される耐力壁パネルの分解斜視図、図２がその完成状態の図、図３が２階部分に設置される耐力壁パネルの分解斜視図、図４がその完成状態の図をそれぞれ示している。
図７は図１〜図４に示された耐力壁パネルが設置されたスチールハウスの構造躯体の説明図である。以下、本実施の形態に係る耐力壁パネルについて図を参照しながら説明する。
【００１４】
まず、図７に基づいてスチールハウスの構造躯体を概説すると、基礎１の上に１階の耐力壁パネル３が設置され、耐力壁パネル３の上にＨ形鋼からなる２階の梁５が設置されている。梁５の上に２階の耐力壁パネル７が設置され、その上には小屋組９が設置されている。
１階部分の耐力壁パネル３は、図１に示すように、耐力壁パネル３の側端に配置されるたて枠材１１と、耐力壁パネル３のほぼ中央部に配置されるたて枠材１３と、これらたて枠材１１，１３の上端側に配置されるよこ枠材１５と、たて枠材１１の上端とよこ枠材１５の間に介装される補強板としての厚鋼板１７と、これらたて枠材１１，１３、よこ枠材１５から構成される枠材の片面に設置される構造用面材１９と、を備えて構成されている。
なお、耐力壁パネル３の概略の実寸法は以下の通りである。
幅  ：800mm〜2000mm程度
高さ：2400〜3300mm程度
構造壁の厚さ：80mm〜150mm程度
【００１５】
たて枠材１１は薄板軽量形鋼製のリップ溝形鋼（以下、単に「リップ溝形鋼」という。）１１ａと、薄板軽量形鋼製の角形鋼（以下、「軽角形鋼」という。）１１ｂからなり、軽角形鋼１１ｂの両面に背中合わせとなるようにリップ溝形鋼１１ａを接合して形成されている。なお、たて枠材１１は、リップ溝形鋼１１ａと軽角形鋼１１ｂのみが背中合わせとなるように接合されて形成されることもある。
たて枠材１３は軽角形鋼からなり、また、よこ枠材１５は薄板軽量形鋼製の溝形鋼（以下、「軽溝形鋼」という。）からなる。なお、薄板軽量形鋼は厚さ2.3mm未満の鋼板からなる部材をいう。
【００１６】
本願で想定しているたて枠材１１を構成するリップ溝形鋼１１ａおよび軽角形鋼１１ｂの実寸法は以下の通りである。
リップ溝形鋼１１ａ：  C−89mm(ウェブ)×40mm（フランジ）×12mm（リップ）
×ｔ（板厚）
：又は  C−100mm(ウェブ)×40mm（フランジ）×12mm（リ
ップ）×ｔ（板厚）
ｔ：薄板軽量形鋼の板厚0.8mm〜1.6mm
軽角形鋼１１ｂ    ：  □−89mm（ウェブ）×44.5mm（フランジ）×ｔ（板厚）
ｔ：薄板軽量形鋼の板厚0.8mm〜1.6mm
また、本願で想定しているよこ枠材１５を構成する軽溝形鋼の実寸法は以下の通りである。
軽溝形鋼          ：［−91mm（ウェブ）×40mm（フランジ）×ｔ（板厚）
ｔ：薄板軽量形鋼の板厚0.8mm〜1.6mm
【００１７】
厚鋼板１７は3.2mm以上の厚みを有し、実際に用いるものとしては鋼板の規格から、6mm，9mm，12mm，16mmのものが通常用いられる。
構造用面材１９は、構造用合板、構造用パネル、せっこうボード等から構成される。
【００１８】
図１に示された耐力壁パネル３の各構成部材は、図２に示されるように、たて枠材１１の上端部に厚鋼板１７を配置した状態でたて枠材１１の上端部とたて枠材１３の上端部がよこ枠材１５の溝内に挿入され、たて枠材１１，１３とよこ枠材１５の上端部がタッピンねじ２１でよこ枠材１５に止められている。また、構造用面材１９はたて枠材１１，１３およびよこ枠材１５に図示しないタッピンねじで止められている。
本願で想定しているタッピンねじ２１は、ねじ径が3.2mm〜6mm程度のものである。また、本願で想定している構造用面材は、構造用合板等の木質面材で9mm厚さのもの又はせっこうボードで12.5mm厚さのものである。
【００１９】
２階に設置される耐力壁パネル７の詳細は図３、図４に示される。図３、図４において図１、図２と同一部分には同一の符号を付している。２階に設置される耐力壁パネル７は基本的には１階に設置されるものと同様の構成であるが、１階の耐力壁パネル３においては厚鋼板１７がたて部材１１の上端側に配置されていたのに対して２階の耐力壁パネル７においては厚鋼板１７がたて部材１１の下端側に配置される点が異なる。
【００２０】
上記のように、構成された耐力壁パネル３，７を用いたスチールハウスにおいては、２階の耐力壁パネル７から１階の耐力壁パネル３に力が伝達される場合、図５に示すように、たて枠材１１の支圧耐力の有効幅Ｗ1は大きくなり、荷重が分散されて十分な支圧耐力を確保できている。
また、図６に示すように、梁５のウェブ側の支圧耐力の有効幅Ｗ2も大きくなり、荷重が分散されて十分な支圧耐力を確保できている。
しかも、本実施の形態の構造は耐力壁パネル側に補強部材としての厚鋼板１７を組み込むものであるため、従来例のようなスチフナー等の補強材を取り付ける位置に細心の注意を払って設計する必要がなく、梁上又は梁下の自由な位置に耐力壁パネルを配置することが可能となり、施工性に優れる。
【００２１】
次に、上記のような耐力壁パネルを有するスチールハウスの構築方法を図８〜図１４に示す。以下、図８〜図１４に基づいてスチールハウスの構築方法を概説する。
（１）１階の基礎１を構築し、その基礎上に薄板軽量形鋼からなる柱２５を立設する（図８参照）。
（２）耐力壁パネル３を施工すると共に、非耐力壁２７、開口壁２９を施工する（図９参照）。耐力壁パネル３の上端部には図１、図２に示した厚鋼板１７が設置されている。
【００２２】
（３）Ｈ形鋼を１階の耐力壁パネル３上に設置して２階の梁５を構成する。このとき、Ｈ形鋼と１階の耐力壁パネル３はボルト接合する。さらに、Ｈ形鋼からなる梁上に薄板軽量形鋼からなる柱３１を設置する（図１０参照）。
上述のように耐力壁パネル３の上端部には厚鋼板１７が設置されているので、Ｈ形鋼５には従来例で示したようなスチフナー等の補強材を設置する必要がない。したがって、補強材を設置する場合のような位置決め等の煩雑な作業は不要である。
２階の床を構成する梁５は、図１０に示されるように、Ｈ形鋼を矩形枠状に接合してその骨組みが形成されている。Ｈ形鋼は、耐力が大きいので、これを支持するための支持壁を１階の建物内部に設ける必要がなく、１階平面計画の設計の自由度が高くなっている。
【００２３】
（４）Ｈ形鋼からなる梁間に床板パネル３３を設置する（図１１参照）。なお、床板パネル３３に代えて図示しない水平ブレースを設置してもよい。
（５）Ｈ形鋼からなる梁上に耐力壁パネル７を施工する。このとき、耐力壁パネル７を、梁５を構成するＨ形鋼にボルト接合すると共に１階と２階の耐力壁パネル同士を図示しない帯金物で接合する。帯金物での接合のためにＨ形鋼のフランジ幅を耐力壁パネル３，７の厚みよりも狭くするのが望ましい。
１階と同様に非耐力壁２７、開口壁２９を施工する（図１２参照）。
【００２４】
（６）２階の耐力パネル７上にＨ形鋼からなる屋根梁３５（図２参照）を設置し、梁間に水平部ブレース３７を設置する（図１３参照）。
（７）屋根梁３５の上に薄板軽量形鋼からなる部材によって小屋組９を施工して構造躯体を完成する（図１４参照）。
【００２５】
以上のように本実施の形態に係るスチールハウスにおいては、２階のＨ形鋼からなる梁５を介して２階の耐力壁パネル７と１階の耐力壁パネル３との間で力が伝達されるが、耐力壁パネル３、７のたて枠材の端部に厚鋼板１７を設置したことにより、支圧耐力が向上し、支圧による圧壊することなく、荷重伝達が可能となる。
【００２６】
また、厚鋼板１７を耐力壁パネル７側に設置したので、従来例のようにＨ形鋼の梁５と耐力壁パネルのたて枠材１１の位置合わせを行う必要もない。
そして、このような構造が梁５を構成するＨ形鋼をスチフナー等の補強金物で補強することなく得られているので、補強材の設置を必要とした従来例に比較して施工性が格段に優れる。
【００２７】
なお、上記の実施の形態においては、２階建てのスチールハウスを例に挙げて説明したが、本発明のスチールハウスは２階建てに限られるものではなく、例えば３階建ても含む。３階建ての場合も２階建ての場合と同様に、Ｈ形鋼の梁に接して配置される耐力壁パネルの梁に接する側の接合部におけるたて枠材とよこ枠材の間に補強板が設置される。
【００２８】
より具体的に説明すると、図１５に示すように、基礎１と２階床梁５の間、２階床梁５と３階床梁５１の間、３階床梁５１と小屋梁５３の間のそれぞれに耐力壁パネルが設置される場合には、耐力壁パネルを構成するたて枠材とよこ枠材の接合部における図中の円で囲んだ部位におけるたて枠材とよこ枠材の間に補強板が設置されるのである。
この場合にも上記実施の形態で説明した２階建ての場合と同様の効果を奏することができるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る１階に施工する耐力壁パネルの分解斜視図である。
【図２】図１の完成状態の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る２階に施工する耐力壁パネルの分解斜視図である。
【図４】図３の完成状態の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるたて枠材１１の集中応力の分布状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態における梁５のウェブ５ｂの集中応力の分布状態を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る耐力壁パネルが施工されたスチールハウスの構造躯体の説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るスチールハウスの施工手順の説明図である（その１）。
【図９】本発明の一実施形態に係るスチールハウスの施工手順の説明図である（その２）。
【図１０】本発明の一実施形態に係るスチールハウスの施工手順の説明図である（その３）。
【図１１】本発明の一実施形態に係るスチールハウスの施工手順の説明図である（その４）。
【図１２】本発明の一実施形態に係るスチールハウスの施工手順の説明図である（その５）。
【図１３】本発明の一実施形態に係るスチールハウスの施工手順の説明図である（その６）。
【図１４】本発明の一実施形態に係るスチールハウスの施工手順の説明図である（その７）。
【図１５】本発明の一実施形態の変形例の説明図である。
【図１６】発明が解決しようとする課題を説明する説明図である。
【図１７】図１６に示した耐力壁パネル３を梁５に設置したときのたて枠材１１と梁５の配置関係を示す図である。
【図１８】たて枠材１１の集中応力の分布状態を示す図である。
【図１９】梁５のウェブ５ｂの集中応力の分布状態を示す図である。
【図２０】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１  たて枠材、１５  よこ枠材、１７  補強板としての厚鋼板、１９  構造用面材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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