(57)【要約】【課題】  構造用面板による地震時の水平力の負担効果と、制振デバイス材の孔の周囲の部分の塑性変形によるエネルギーの吸収効果とによる相乗効果で、地震時における大きなエネルギー吸収効果を発揮できる耐力壁パネルを提供する。【解決手段】  金属製のパネル枠体１の縦枠２間に金属板３に塑性変形用の孔４を形成して構成した制振デバイス材５を架設すると共に、パネル枠体１の外面に構造用面板６を固着して耐力壁パネルを構成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状をした金属製のパネル枠体の縦枠間に金属板に塑性変形用の孔を形成して構成した制振デバイス材を架設すると共に、パネル枠体の外面に構造用面板を固着して成ることを特徴とする耐力壁パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物用の耐力壁パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から建築用の耐力壁パネルとしては図６に示すように矩形状をしたパネル枠体１の外面にパーティクルボードのような構造用面板６をビスにより固着したものが知られているが、地震時における大きな力が作用すると、構造用面板６をパネル枠体１に固着しているビスによる固着部分が破損しやすく、地震時におけるエネルギー吸収効果が未だ十分でないという問題があった。
【０００３】
また、金属製の縦枠の上下方向の複数箇所に金属製の断面Ｈ字状をした横枠をウェブが垂直となるように架設したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
この特許文献１に示された従来例においては、断面Ｈ字状をした横枠のウェブの肉厚と背の関係を特定の関係式となるように設定し、応力が作用した際に、横枠を縦枠にすみ肉溶接した部分が破断する前に横枠のウェブ部分が変形するようにして建築用耐力壁フレームとしての変形能力（粘り）が得られるようにしている。しかしながら、この従来例においては、すみ肉溶接部分に高い接合強度と高い接合精度が要求され、すみ肉溶接のコストが高くなるという問題がある。
【０００４】
一方、建築用の耐力壁パネルとして、金属製の縦枠の上下方向の複数箇所に金属製の横枠を架設し、左右の縦枠と上下の横枠とに囲まれた部分に全面または一部に複数の孔を設けた孔あき鋼鈑を配置して孔あき鋼鈑の周囲を縦枠と横枠とに接合したものも知られている。（例えば、特許文献２参照）
この特許文献２に示された従来例においては、地震により耐力壁パネルにせん断荷重が作用した際に孔の周囲の部分が塑性変形をしてエネルギー吸収効果を得るようにしている。この従来例にあっては、孔の周囲の部分の塑性変形のみでは地震時におけるエネルギー吸収効果が未だ十分でないという問題があった。
【特許文献１】特開平４−３３６１３９号公報
【特許文献２】特開２００２−８１１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、構造用面板による地震時の水平力の負担効果と、制振デバイス材の孔の周囲の部分の塑性変形によるエネルギーの吸収効果とによる相乗効果で、地震時における大きなエネルギー吸収効果を発揮できる耐力壁パネルを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明に係る耐力壁パネルは、矩形状をした金属製のパネル枠体１の縦枠２間に金属板３に塑性変形用の孔４を形成して構成した制振デバイス材５を架設すると共に、パネル枠体１の外面に構造用面板６を固着して成ることを特徴とするものである。
【０００７】
このような構成とすることで、地震時に耐力壁パネル７に水平荷重が作用した場合、構造用面板６により水平力を負担するだけでなく、金属板３に塑性変形用の孔４を形成して構成した制振デバイス材５の塑性変形用の孔４の周囲の部分が塑性変形することで地震時におけるエネルギーを吸収してパネル枠体１が座屈変形するのを防止すると共に地震時における大きなエネルギー吸収効果を発揮して、地震時における繰り返し荷重によりパネル枠体１が急激に破断したり、変形したりするのを防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、地震時に耐力壁パネルに水平荷重が作用した場合、構造用面板による地震時の水平力の負担効果と、制振デバイス材の塑性変形用の孔の周囲の部分の塑性変形によるエネルギーの吸収効果とによる相乗効果で、地震時における大きなエネルギー吸収効果を発揮でき、これによりパネル枠体の一部のみが急激に破断、変形したりすることがなく、安定した復元力特性を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１０】
図１、図２には本発明の耐力壁パネル７の一実施形態が示してある。耐力壁パネル７は、主体を構成するパネル枠体１と、パネル枠体１の外面に固着される構造用面板６と、パネル枠体１の内部に架設される制振デバイス材５とで構成してある。
【００１１】
パネル枠体１は、左右に配置した断面コ字状又は断面Ｈ字状をした金属製の縦枠２の上下両端部間に断面コ字状又は断面Ｈ字状をした金属製の上下の横枠８を架設して矩形状に枠組みすると共に、上下の横枠８の中間部間に断面コ字状又は断面Ｈ字状をした金属製の中間の縦枠２を立設して該中間の縦枠２の上下両端部を上下の横枠８に固着することで構成してある。ここで、図１の実施形態では縦枠２は断面コ字状をした金属チャンネル材を背中合わせにしてスポット溶接等で一体に固着することで構成してある。
【００１２】
制振デバイス材５は帯状をした金属板３に塑性変形用の孔４を形成して構成したもので、左右の縦枠２と中間の縦枠２との間にそれぞれ上下に複数の制振デバイス材５を架設して構成してある。図１、図２に示す実施形態では左右の縦枠２と中間の縦枠２との間の上下を４分割する位置に（つまり上下方向の３箇所に）制振デバイス材５を架設してあり、制振デバイス材５の両端部は断面コ字状又は断面Ｈ字状をした金属製の縦枠２のフランジ部２ａにスポット溶接により固着してある。
【００１３】
帯状をした金属板３に塑性変形用の孔４を形成するに当たっては、全面にわたって複数の塑性変形用の孔４を形成するもので、添付図面に示す実施形態では左右方向に細長い塑性変形用の孔４を上下に複数個形成してある。この塑性変形用の孔４は左右方向にも複数個設けてもよい。そして金属板３の塑性変形用の孔４の周囲が塑性変形部となっている。
【００１４】
パネル枠体１の一方の外面にはパーティクルボードや構造用合板等の構造用面板６がビス９により固着してある。
【００１５】
上記の構成の耐力壁パネル７は図示を省略しているが、ラーメン構造の建物において、柱間の任意の箇所において、基礎と１階の梁との間に配設されたり、あるいは、柱間の任意の箇所において１階の梁と２階の梁との間に配置されるものである。なお、耐力壁パネル７の基礎と１階の梁との接合、あるいは耐力壁パネル７の１階の梁と２階の梁への接合は剛接合である必要はなく、ボルトや金物を使用した簡易な接合方法（例えば、ピン接合や半剛接合、又は上部あるいは下部のどちらか一方のみ鉛直方向ローラ接合）であってもよい。
【００１６】
ここで、地震により耐力壁パネル７に水平荷重が作用すると、パネル枠体１の外面に固着した構造用面板６により水平力を負担するだけでなく、耐力壁パネル７の内部において、金属板３に塑性変形用の孔４を形成して構成した制振デバイス材５の孔４の周囲の部分が塑性変形して地震エネルギーを吸収するものであり、これによりパネル枠体１の変形の変形能力（ねばり）が向上し、構造用面板６による地震時に作用する水平力の負担と、制振デバイス材５の孔４の周囲の部分が塑性変形して地震エネルギーの吸収効果による相乗効果で、パネル枠体１が座屈変形したり、破断したり、あるいは、構造用面板６をパネル枠体１に固着しているビス９による固着部分が破損したり、あるいはまた、制振デバイス材５のパネル枠体１の縦枠２へのスポット溶接による固着部分が破損したりするのを防止できる。
【００１７】
図４にはパネル枠体１内に制振デバイス材５を架設することなくパネル枠体１の外面に構造用面板６のみを固着した場合における水平加圧力試験の復元力特性を示すグラフが示してあり、図５にはパネル枠体１の外面に構造用面板６を固着することなく、パネル枠体１内に制振デバイス材５のみを架設した場合における、水平加圧力を繰り返し加える水平加圧力試験の復元力特性を示すグラフが示してある。
【００１８】
そして、図３には本発明のようにパネル枠体１内に制振デバイス材５を架設すると共にパネル枠体１の外面に構造用面板６のみを固着した場合における水平加圧力試験の復元力特性を示すグラフが示してあり、図３に示す本発明のものは、図４に示す復元力特性のグラフと、図５に示す復元力特性のグラフとの合計したものとなっており、構造用面板６による地震時の水平力の負担効果と、制振デバイス材５の孔４の周囲の部分の塑性変形による地震エネルギーの吸収効果とによる相乗効果で、地震時における大きな復元特性が得られ、地震時におけるエネルギー吸収効果が大きいことが確認できる。これにより本発明の耐力壁パネル７は全体の変形能力（ねばり）が向上し、地震エネルギーを吸収しやすい、靱性のある構造にすることができることが判明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は本発明の耐力壁パネルの背面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は同上の断面図である。
【図２】同上の分解斜視図である。
【図３】本発明の耐力壁パネルの水平加圧試験の結果を示すグラフである。
【図４】パネル枠体の内部に制振デバイス材を架設することなくパネル枠体の外面に構造用面板のみを固着した場合の水平加圧試験の結果を示すグラフである。
【図５】パネル枠体の外面に構造用面板を固着することなくパネル枠体の内部に制振デバイス材のみを固着した場合の水平加圧試験の結果を示すグラフである。
【図６】従来例の耐力壁パネルの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  パネル枠体
２  縦枠
３  金属板
４  孔
５  制振デバイス材
６  構造用面板
【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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