(57)【要約】【課題】  柱頭及び柱脚の接合部の強度を向上させる必要がなく、負担できる水平せん断力を高めた耐力壁を提供する。【解決手段】耐力壁は、互いに間隔を開けて設置される一対の外側柱と、当該一対の外側柱に大壁形式で固定される外側柱用構造用面材と、を有する第一の耐力構造と、前記２本の外側柱の間に設置される一対の内側柱と、当該一対の内側柱の間に固定され、前記一対の内側柱の柱頭及び柱脚に水平せん断力を伝える構造要素と、を有する第二の耐力構造と、を備える。【選択図】図１
2015121047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔を開けて設置される一対の外側柱と、当該一対の外側柱に大壁形式で固定される外側柱用構造用面材と、を有する第一の耐力構造と、
前記一対の外側柱の間に設置される一対の内側柱と、当該一対の内側柱の間に固定され、前記一対の内側柱に水平せん断力を伝える構造要素と、を有する第二の耐力構造と、
を備えることを特徴とする耐力壁。
【請求項２】
前記構造要素は、前記一対の内側柱に真壁形式で固定される内側柱用構造用面材であることを特徴とする請求項１に記載の二重耐力壁。
【請求項３】
前記構造要素は、前記一対の内側柱の間に斜めに設けられる筋交いであることを特徴とする請求項１に記載の耐力壁。
【請求項４】
前記構造要素は、前記水平せん断力を緩和するダンパーを有することを特徴とする請求項１に記載の耐力壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の耐力壁に関し、特に、構造用面材や筋交いなどの部材を二重に配置して、負担できる水平せん断力を高めた耐力壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築物の耐力壁として、構造用面材を真壁形式で２本の隣接する柱の間に設置する真壁形式の耐力壁と、構造用面材を２本の柱の屋外側に固定する大壁形式の耐力壁とが知られている。そして、耐力壁が負担できる水平せん断力を高めるために、壁芯に構造用面材を設けるとともに、外側にも構造用面材を設けて、２本の柱の間に二重に構造用面材を配置した耐力壁が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
このように構成すると、構造用面材が二重に配置されることで、耐力壁が負担できる水平せん断力を高めることができるので、壁量を増やすことなく保有水平耐力を増加させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２５０１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のように、構造用面材を２重に配置した場合、構造用面材自体は２枚あるので２倍の強度を発揮することができるが、その両側の柱が従来通りの仕様であると、当該柱の柱頭及び柱脚の接合部は２倍のせん断力を負担することはできないので、耐力壁全体として負担できる水平せん断力を十分に増加させることはできない。
【０００６】
一方、柱頭や柱脚の接合部の耐力を２倍にするためには、柱頭及び柱脚が配置される位置における梁、基礎、及び接合金物などの強度を上げる困難が伴う。
【０００７】
そこで、本発明は、柱頭及び柱脚の接合部の強度を向上させる必要がなく、負担できる水平せん断力を高めた耐力壁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】
【０００８】
請求項１に記載の耐力壁は、互いに間隔を開けて設置される一対の外側柱と、当該一対の外側柱に大壁形式で固定される外側柱用構造用面材と、を有する第一の耐力構造と、前記２本の外側柱の間に設置される一対の内側柱と、当該一対の内側柱の間に固定され、前記一対の内側柱の柱頭及び柱脚に水平せん断力を伝える構造要素と、を有する第二の耐力構造と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の耐力壁は、前記構造要素は、前記一対の内側柱に真壁形式で固定される内側柱用構造用面材であることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の耐力壁は、前記構造要素は、前記一対の内側柱の間に斜めに設けられる筋交いであることを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の耐力壁は、前記構造要素は、前記水平せん断力を緩和するダンパーを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の耐力壁によると、一対の外側柱に大壁形式の外側柱用構造用面材が固定された第一の耐力構造が水平せん断力を負担するとともに、一対の内側柱と当該一対の内側柱の柱頭及び柱脚に水平せん断力を伝える構造要素とを有する第二の耐力構造もまた、水平せん断力を負担するので、耐力壁全体として、負担できる水平線断力を高めることができる。しかも、第一の耐力構造が負担する水平せん断力は一対の外側柱の柱頭及び柱脚に加わることになり、第二の耐力構造が負担する水平せん断力は内側柱の柱頭及び柱脚に加わることになるので、柱頭及び柱脚の接合部の強度を向上させる必要がない。
【００１３】
請求項２に記載の耐力壁によると、第二の耐力構造が有する構造要素は、一対の内側柱に真壁形式で固定される内側柱用構造用面材であるので、第二の耐力構造が十分な水平せん断力を負担することができ、第一の耐力構造と合わせて、耐力壁全体の負担できる水平せん断力を高めることができる。
【００１４】
請求項３に記載の耐力壁によると、第二の耐力構造が有する構造要素は、一対の内側柱の間に斜めに設けられる筋交いであるので、第二の耐力構造が十分な水平せん断力を負担することができ、第一の耐力構造と合わせて、耐力壁全体の負担できる水平せん断力を高めることができる。
【００１５】
請求項４に記載の耐力壁によると、第二の耐力構造が有する構造要素は、水平せん断力を緩和するダンパーを有するので、せん断力の一部を吸収することができ、より大きな水平せん断力を負担することができ、第一の耐力構造と合わせて、耐力壁全体の負担できる水平せん断力をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は、第一の実施形態に係る耐力壁を示す正面図、（Ｂ）は、Ｉ−Ｉ線断面図。
【図２】（Ａ）は、第一の実施形態に係る耐力壁の外側柱及び内側柱を梁及び基礎に固定した状態を説明する正面図、（Ｂ）は、ＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】（Ａ）は、第一の実施形態に係る耐力壁の一対の内側柱の間に下地材を固定した状態を説明する正面図、（Ｂ）は、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】（Ａ）は、下地材に内側柱用構造用面材をビスで固定した状態を示す正面図、（Ｂ）は、ＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】（Ａ）は、外側柱及び梁に大壁形式で外側柱用構造用面材をビスで固定した状態を示す正面図、（Ｂ）は、Ｖ−Ｖ線断面図。
【図６】第一の実施形態の変形例として、（Ａ）は、外側柱間及び内側柱間の距離が長い場合に、外側柱用構造用面材及び内側柱用構造用面材を水平方向に２枚並べて配置した耐力壁を示す正面図、（Ｂ）は、ＶＩ−ＶＩ線断面図。
【図７】（Ａ）は、第二の実施形態に係る耐力壁を示す正面図、（Ｂ）は、ＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。
【図８】第二の実施形態に係る耐力壁の変形例を示す正面図。
【図９】第三の実施形態に係る耐力壁としてＩ、斜材にダンパーが設けられた耐力壁を示す正面図。
【図１０】第三の実施形態の変形例として、（Ａ）は、真壁形式で面ダンパーが固定された耐力壁を示す正面図、（Ｂ）は、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔第一の実施形態〕
以下、本発明に係る耐力壁１の第一の実施形態について、図１から図５を参照しつつ説明する。第一の実施形態に係る耐力壁１は、住宅の１階において、基礎２と梁３との間に設けられたものである。耐力壁１は、図１に示すように、互いに間隔を開けて設置され、基礎２と梁３との間に立設される一対の外側柱４と、当該一対の外側柱４に大壁形式で固定される外側柱用構造用面材５と、を有する第一の耐力構造６と、一対の外側柱４の間で、且つ、基礎２と梁３との間に立設される一対の内側柱７と、当該一対の内側柱７の間に設けられた下地材８を介して真壁形式で固定される内側柱用構造用面材９と、を有する第二の耐力構造１０と、を備えている。なお、本発明の耐力壁１は１階の基礎２と梁３の間に配置されるものに限られず、２階以上の階において天井側の梁と床側の梁との間に設けられるものであってもよい。また、図１においては、図示の都合上、外側柱用構造用面材５を２点鎖線で示し、内側柱用構造用面材９を点線で示しており、本来外側柱用構造用面材５及び内側柱用構造用面材９に隠れる部分については実線で表している。
【００１８】
外側柱４及び内側柱７は、図２に示すように、柱脚が柱脚金物１１によって基礎２に固定されており、柱頭が柱頭金物１２によって梁３に固定されている。柱脚金物１１の下部には基礎２に埋設されたアンカーボルト１３に固定される固定部１４が形成されており、柱脚金物１１の上部には柱脚の小口面に設けられた図示しないスリットに挿入される柱脚接続板１５が形成されている。そして、柱脚の側面から水平に柱脚接続板１５を貫通するようにドリフトピンを挿入することにより、柱脚を柱脚金物１１を介して基礎２に固定している。
【００１９】
また、柱頭金物１２は、下部に柱頭の小口面に設けられた図示しないスリットに挿入される柱頭接続板２１が形成されており、上部には水平方向に貫通する複数の固定孔２２を設けたパイプ状の梁固定部２０が形成されている。柱頭の側面から水平に柱頭接続板２１を貫通するようにドリフトピンを挿入することにより柱頭金物１２を柱頭に固定し、梁固定部２０を梁３の下面に設けられた図示しない挿入孔に挿入して梁３の側面から水平に固定孔２２に挿通するようにドリフトピンを挿入することにより、柱頭を柱頭金物１２を介して梁３に固定している。
【００２０】
なお、柱頭金物１２及び柱脚金物１１の構成は上述のものに限定されるものではなく、柱頭及び柱脚に固定できるものであれば、いかなる構成のものであってもよい。また、本実施形態の耐力壁１は、１階に設けられるものであるので、柱脚が基礎２に固定されているが、２階以上の階に設けられる耐力壁１である場合は、柱脚は床側の梁に固定されるものであってもよい。また、本実施形態においては、梁３の側面に外側柱４及び内側柱７の小口面が固定される梁勝ちに構成されているが、外側柱４及び内側柱７の側面に梁の小口面が固定される、例えば通し柱のように柱勝ちに構成されていてもよい。このような場合は、柱頭金物１２に替えて梁受金物が用いられる。
【００２１】
外側柱用構造用面材５は、矩形平板状の構造用合板であって、図１及び図５に示すように、両側端の近傍が外側柱４の屋外側面に多数のビス１６で固定され、上端の近傍が梁３の屋外側面に多数のビス１６で固定されている。また、外側柱用構造用面材５の下端の近傍は、基礎２上の下端に固定されている水平な下地材８に多数のビス１６で固定されてる。このように外側柱用構造用面材５は、外側柱４、梁３及び下地材８に大壁形式でビス１６により固定されることにより、外側柱４や梁３と一体として、水平せん断力を負担する第一の耐力構造６を構成している。
【００２２】
一対の内側柱７は、一対の外側柱４の間に、互いに間隔を開けて立設されている。一対の内側柱７の間には、下地材８が設けられている。図１及び図３に示すように、下地材８は、各内側柱７に沿って設けられ内側柱７に固定される左右一対の側枠材８ａと、側枠材８ａの間で基礎２上に固定される土台に固定され水平方向に伸びる下枠材８ｃと、梁３の下面に固定される上枠材８ｄと、により形成されている。下地材８は、外側柱４及び内側柱７よりも内側柱用構造用面材９を固定する側の面が耐力壁１の厚さ方向の内側に配置されており、外側柱用構造用面材５を固定する際に内側柱用構造用面材９が干渉することはない。
【００２３】
内側柱用構造用面材９は、矩形平板状の構造用合板であって、図１及び図４に示すように、下地材８に多数のビス１６で固定されており、下地材８を介して、内側柱７及び梁３の間の空間に固定されている。このように内側柱用構造用面材９は、下地材８に固定されて内側柱７及び梁３に真壁形式で固定されることにより、内側柱７や梁３と一体として、水平せん断力を負担する第二の耐力構造１０を構成している。
【００２４】
以上のように、本実施形態の耐力壁１は、水平耐力を負担する第一の耐力構造６及び第二の耐力構造１０の２つの耐力構造を有しており、一般的な１重の耐力壁に比べて、耐力壁１全体として、負担できる水平せん断力を高めることができる。しかも、第一の耐力構造６が負担する水平せん断力は外側柱用構造用面材５を介して、一対の外側柱４の柱頭及び柱脚に加わわり、第二の耐力構造１０が負担する水平せん断力は内側柱用構造用面材９を介して、一対の内側柱７の柱頭及び柱脚に加わるので、加わる力を分散させることができ、柱頭及び柱脚の接合部の強度を向上させることなく、高い水平せん断力を負担できる耐力壁１にすることができる。
【００２５】
耐力壁１を設置する際には、図２に示すように、基礎２上に外側柱４及び内側柱７を立設した後、外側柱４及び内側柱７の上に梁３を架設し、次いで、図３に示すように、下地材８を一対の内側柱７の間で、且つ、梁３と基礎２との間に固定する。そして、図４に示すように、内側柱用構造用面材９を下地材８にビス１６で固定し、その後、外側柱用構造用面材５をビス１６で固定して完成する。
【００２６】
なお、本実施形態においては、外側柱用構造用面材５及び内側柱用構造用面材９がそれぞれ１枚づつ設けられる耐力壁１を説明したが、外側柱４の間の距離及び内側柱７の間の距離が長い場合には、外側柱用構造用面材５及び内側柱用構造用面材９を耐力壁１の幅方向に２枚並べて配置することもできる。この変形例の耐力壁１は、図６に示すように、下地材８として、左右一対の側枠材８ａ、下枠材８ｃと、上枠材８ｄ、に加えて、耐力壁１の幅方向における中央に鉛直方向を向けて立設され、外側柱用構造用面材５を固定する外側柱用下地材８ｆと、外側柱用下地材８ｆの両側に設けられ内側柱用構造用面材９を固定する中枠材８ｅと、一対の内側柱７の間の適宜位置において鉛直方向に立設される補助下地材８ｂとを備えている。
【００２７】
そして、図６（Ｂ）に示すように、２枚の内側柱用構造用面材９をそれぞれ内側柱７と外側柱用下地材８ｆとの間の下地材８に真壁形式で固定するとともに、２枚の外側柱用構造用面材５をそれぞれ外側柱４と外側柱用下地材８ｆに大壁形式で固定する。このように構成することで、外側柱用構造用面材５及び内側柱用構造用面材９の大きさを大きくすることなく、幅方向に長い耐力壁１を形成することができる。
【００２８】
〔第二の実施形態〕
次に本発明に係る耐力壁１の第二の実施形態について、図７を参照しつつ説明する。なお、第一の耐力構造６の構成は、第一の実施形態に係る第一の耐力構造６と同様であるので、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態において、一対の内側柱７の間には、一方の内側柱７の柱頭と他方の内側柱７の柱脚に掛け渡すように筋交い１７が設けられている。このように筋交い１７が内側柱７の柱頭及び柱脚に固定されることによって、筋交い１７と内側柱７及び梁３が一体として、水平せん断力を負担する第二の耐力構造１０を構成している。
【００２９】
したがって、本実施形態の耐力壁１は、水平耐力を負担する第一の耐力構造６及び第二の耐力構造１０の２つの耐力構造を有しており、耐力壁１全体として、負担できる水平せん断力を高めることができるものである。しかも、第一の耐力構造６が負担する水平せん断力は外側柱用構造用面材５を介して、一対の外側柱４の柱頭及び柱脚に加わわり、第二の耐力構造１０が負担する水平せん断力は筋交い１７を介して、一対の内側柱７の柱頭及び柱脚に加わるので、加わる力を分散させることができ、柱頭及び柱脚の接合部の強度を向上させることなく、高い水平せん断力を負担できる耐力壁１にすることができる。
【００３０】
なお、本実施形態における筋交い１７は１本に限定されるものではなく、図８に示すように、２本の筋交い１７ａ，ｂが、一方の内側柱７の柱頭から他方の内側柱７の柱脚、及び他方の内側柱７の柱頭から一方の内側柱７の柱脚に向けて交叉するように配置されるものであってもよい。
【００３１】
〔第三の実施形態〕
次に本発明に係る耐力壁１の第三の実施形態について、図９を参照しつつ説明する。なお、第一の耐力構造６の構成は、第一の実施形態に係る第一の耐力構造６と同様であるので、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態において、一対の内側柱７の間には、一方の内側柱７の柱頭と他方の内側柱７の柱脚に掛け渡すようにダンパー１９付きの斜材１８が設けられている。斜材１８は、上端が一方の内側柱７の柱頭に固定され、下端が他方の内側柱７の柱脚に固定されるものであって、斜材１８の中間部に水平せん断力を緩和するダンパー１９が設けられている。
【００３２】
このダンパー１９は、粘性流体や塑性変形可能な金属または弾性体の変位を利用して、斜め材に加わる水平せん断力を吸収して緩和するものである。したがって、本実施形態の耐力壁１は、水平耐力を第一の耐力構造６及び第二の耐力構造１０の２つの耐力構造で負担し、柱頭及び柱脚に加わる力は、外側柱４と内側柱７とで分散するので、柱頭及び柱脚の接合部の強度を向上させることなく、高い水平せん断力を負担できる耐力壁１にすることができる効果に加えて、ダンパー１９によって水平せん断力の一部を吸収するので、より大きな水平せん断力を負担することができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、斜材１８にダンパー１９を設けた例を説明したが、水平せん断力を緩和するダンパーの変形例としては、例えば下地材８に真壁形式で固定される面ダンパー２３であってもよい。面ダンパー２３は、図１０に示すように、多数のスリット孔２４が設けられた鋼板であり、鋼板の塑性変形により水平せん断力の一部を吸収するものである。面ダンパー２３は、下地材８に図示しないビスで固定されて真壁形式で配置され、基礎２、梁３、及び内側柱７に連結される。なお、本変形例の面ダンパー２３は水平方向に延びるスリット孔２４が鉛直方向に並べて多数配置されているが、これに限定されるものではなく、金属の塑性変形により建物の水平せん断力の一部を吸収できる構成であれば、スリット孔２４の形状又は配置が異なるものやスリット孔２４を設けない面ダンパー２３であってもよい。
【００３４】
なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る耐力壁１は、住宅の耐力壁１として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１      耐力壁
２      基礎
３      梁
４      外側柱
５      外側柱用構造用面材
６      第一の耐力構造
７      内側柱
８      下地材
９      内側柱用構造用面材
１０    第二の耐力構造
１７    筋交い
１９    ダンパー
【図１】
2015121047.tif 000003
【図２】
2015121047.tif 000004
【図３】
2015121047.tif 000005
【図４】
2015121047.tif 000006
【図５】
2015121047.tif 000007
【図６】
2015121047.tif 000008
【図７】
2015121047.tif 000009
【図８】
2015121047.tif 000010
【図９】
2015121047.tif 000011
【図１０】
2015121047.tif 000012