(57)【要約】【課題】壁厚方向における内外装の納まりを従来とは大きく変更することなく、より高強度の耐力壁を設けることのできる耐力壁フレームと、該耐力壁フレームを用いた鉄骨軸組構造を提供する【解決手段】リップ溝形鋼からなる一対の縦枠材６を、該リップ溝形鋼のウェブが構面と平行になるように配置し、上弦材３及び下弦材４とともに矩形に枠組みして耐力壁フレーム１０を構成する。該耐力壁フレーム１０同士、あるいは該耐力壁フレーム１０と従来の耐力壁フレーム１とを隣接させて建て込み、ボルト・ナット５により横綴りして鉄骨軸組を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の縦枠材と、上弦材及び下弦材とを矩形に枠組みして、その枠内に筋交いを配した軽量鉄骨製の耐力壁フレームにおいて、両縦枠材がリップ溝形鋼からなり、該リップ溝形鋼が、そのウェブを構面と平行にして配置されたことを特徴とする耐力壁フレーム。
【請求項２】
縦枠材の下端部に柱脚プレートが接合され、該柱脚プレートにおける縦枠材のフランジとウェブとによって囲まれた領域に、少なくとも２個のアンカーボルト挿通孔が、構面方向に離隔して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の耐力壁フレーム。
【請求項３】
上弦材及び下弦材は、縦枠材のフランジ幅と略同寸のウェブ幅を有するリップ溝形鋼からなり、該リップ溝形鋼が開口面を枠内側に向けて配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の耐力壁フレーム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の耐力壁フレームを、少なくとも２組、隣接させ、縦枠材を構成するリップ溝形鋼の開口面を屋内側に向けて、基礎または下層階の構造躯体上に建て込み、隣接した耐力壁フレームの縦枠材を構成するリップ溝形鋼の外側フランジ同士をボルト・ナットによって横綴りしたことを特徴とする鉄骨軸組構造。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の耐力壁フレームを、縦枠材を構成するリップ溝形鋼の開口面を屋内側に向けて、基礎または下層階の構造躯体上に建て込むとともに、
上記リップ溝形鋼のフランジ幅と略同寸のウェブ幅を有する小断面のリップ溝形鋼を縦枠材となし、該小断面のリップ溝形鋼の開口面を枠内側に向けて上弦材及び下弦材とともに枠組みした第二の耐力壁フレームを、上記耐力壁フレームに隣接させて建て込み、
上記耐力壁フレームの縦枠材を構成するリップ溝形鋼の外側フランジと、第二の耐力壁フレームの縦枠材を構成する小断面のリップ溝形鋼のウェブとを、ボルト・ナットによって横綴りしたことを特徴とする鉄骨軸組構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量鉄骨形材を利用した耐力壁フレームと、該耐力壁フレームを用いた鉄骨軸組構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレファブ住宅等に好適な軽量鉄骨軸組壁工法として、本出願人は、例えば特許文献１〜４に示すような工法を開発し、実用化している。該工法においては、図９及び図１０に示すように、リップ溝形鋼からなる縦枠材２を、溝形鋼からなる上弦材３及び下弦材４とともに矩形に枠組みし、枠内に対角線方向の筋交い（図示せず）を配して、耐力壁フレーム１となしている。この耐力壁フレーム１は、基礎上に隣接して建て込まれ、縦枠材２の下端部に溶接された柱脚プレート２１が基礎のアンカーボルトにナット締結される。隣接する耐力壁フレーム１の縦枠材２同士はボルト・ナット５により横綴りされて、一対のリップ溝形鋼が互いのウェブを背合わせにして連結された軸柱２０が形成される。そして、この軸柱２０に掛着した外壁パネル取付金具８１等を介して、外壁パネル８２が軸組に固定される。軸柱２０や外壁パネル８２は、所定のモジュール心に合わせて割り付けられる。このような工法により、施工性や強度に優れた軸組躯体が構築される。壁体を構成する内外装用部材や断熱材等の納まりについても、軸柱２０の厚み（リップ溝形鋼のウェブ幅）を基準にして標準化が図られている。
【特許文献１】特開平１０−２０５６号公報
【特許文献２】特開平５−３２１３６８号公報
【特許文献３】特開平５−３２１３６９号公報
【特許文献４】特開平５−１７９７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の軽量鉄骨軸組壁工法における本出願人の標準的な仕様では、耐力壁フレーム１の縦枠材２として、Ｃ−６０×４０×１０×３．２ないしＣ−６０×４５×１５×４．５程度のリップ溝形鋼を採用している。通常は、上記寸法のリップ溝形鋼でも実用上、十分な躯体強度が得られている。
【０００４】
しかし、例えば天井高を通常よりも高くしたい場合や、大きな開口部を設けたい場合、あるいは、豪雪地帯などにおいて耐荷重・耐震性能を強化したい場合や、設計上の事情から耐力壁の配置に制約を受ける場合など、従来よりも高強度の耐力壁を躯体の一部に設けたいことがある。このような場合、まず、縦枠材に用いるリップ溝形鋼の断面寸法を大きくすることが考えられる。しかし、リップ溝形鋼のウェブ幅を大きくすると、壁厚が増し、壁厚方向における内外装の納まりが他の部分と整合しなくなって、施工性や納まり、部材の生産性等が著しく低下する。また、背合わせに連結した２本のリップ溝形鋼に、さらにもう１本の縦材を添設して、壁厚は変えずに軸柱の強度を上げることも考えられるが、３本の合わせ柱は、やはり生産性や施工性の面で効率が悪い。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、従来のようなリップ溝形鋼を用いる鉄骨軸組壁工法の、壁厚方向における内外装の納まりを大きく変更することなく、より高強度の耐力壁を設けることのできる耐力壁フレームと、該耐力壁フレームを用いた鉄骨軸組構造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】
【０００６】
上記した目的を達成するため、本発明の耐力壁フレームは、一対の縦枠材と上弦材及び下弦材とを矩形に枠組みして、その枠内に筋交いを配した軽量鉄骨製の耐力壁フレームにおいて、両縦枠材がリップ溝形鋼からなり、該リップ溝形鋼が、そのウェブを構面と平行にして配置されたことを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明の耐力壁フレームは、上記縦枠材の下端部に柱脚プレートが接合され、該柱脚プレートにおける縦枠材のフランジとウェブとによって囲まれた領域に、少なくとも２個のアンカーボルト挿通孔が、構面方向に離隔して設けられたことを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の耐力壁フレームは、上記上弦材及び下弦材が、縦枠材のフランジ幅と略同寸のウェブ幅を有するリップ溝形鋼からなり、該リップ溝形鋼が開口面を枠内側に向けて配置されたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の鉄骨軸組構造は、上記耐力壁フレームを、少なくとも２組、隣接させ、縦枠材を構成するリップ溝形鋼の開口面を屋内側に向けて、基礎または下層階の構造躯体上に建て込み、隣接した耐力壁フレームの縦枠材を構成するリップ溝形鋼の外側フランジ同士をボルト・ナットによって横綴りしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の構成に係る鉄骨軸組構造は、上記耐力壁フレームを、縦枠材を構成するリップ溝形鋼の開口面を屋内側に向けて、基礎または下層階の構造躯体上に建て込むとともに、
上記リップ溝形鋼のフランジ幅と略同寸のウェブ幅を有する小断面のリップ溝形鋼を縦枠材として用い、該小断面のリップ溝形鋼の開口面を枠内側に向けて上弦材及び下弦材とともに枠組みした第二の耐力壁フレームを、上記耐力壁フレームに隣接させて建て込み、
上記耐力壁フレームの縦枠材を構成するリップ溝形鋼の外側フランジと、第二の耐力壁フレームの縦枠材を構成する小断面のリップ溝形鋼のウェブとを、ボルト・ナットによって横綴りしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の耐力壁フレームは、縦枠材を構成するリップ溝形鋼の向きを変えて、その断面寸法を増大したことにより、図９に示した従来の耐力壁フレームと比較して、１．５倍程度の耐力を発揮しうるものとなる。縦枠材の断面寸法が大きくなることから、基礎との連結に際してアンカーボルトの本数を増やし、柱脚部分の剛性を向上させることも可能になる。また、開口面を有するリップ溝形鋼を縦枠材や上弦材、下弦材に用いることによって、耐力壁フレーム同士の連結や、内外装材等の取り付けに際しても、従来と同様の施工性を確保することができる。
【００１２】
そして、かかる耐力壁フレーム同士を隣接させて建て込み、縦枠材同士を連結して合わせ柱とすることにより、高強度の耐力壁を構成することができる。また、耐力壁フレームの厚さを、図９に示した従来の耐力壁フレームの厚さと統一すれば、従来の耐力壁フレームとも無理なく連結することができる。したがって、壁厚方向における内外装の納まりや部材の生産施工システムを従来とは大きく変更せずに、躯体強度を部分的に、または全体的に増大させ、設計の自由度を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る耐力壁フレーム１０を示す。この耐力壁フレーム１０の縦枠材６には、図９に示した従来の耐力壁フレーム１の縦枠材２よりも断面寸法の大きいリップ溝形鋼が用いられている。リップ溝形鋼は、従来の耐力壁フレーム１に係る縦枠材２を軸回りに９０度回動させた状態、つまり、ウェブを構面と平行に向けた状態で配置されている。縦枠材６のフランジには、複数個の連結孔６２が形成されている。また、リップ間の開口部には、適宜間隔で、補強片６３が溶接されている。左右一対の縦枠材６は、同じ向きに配置され、上弦材３及び下弦材４により連結される。
【００１５】
上弦材３及び下弦材４は、いずれも、縦枠材６のフランジ幅と略同寸のウェブ幅を有するリップ溝形鋼からなり、該リップ溝形鋼の開口面をそれぞれ枠内側に向けて配置される。上弦材３及び下弦材４は、その端面を縦枠材６の側面（枠内側のフランジ）に突き付けた状態で縦枠材６と溶接される。上弦材３及び下弦材４のウェブにも、それぞれ複数個の連結孔３２が形成されている。この構成は、図９に示した従来の耐力壁フレーム１に係る上弦材３及び下弦材４の構成と特に大きな差異はない。
【００１６】
これらの部材によって矩形に枠組みされた構面内には、筋交い７が略Ｘ字状に取り付けられる。筋交い７は、図２に示すように、枠内四隅に溶接された筋交い固定具７１に溶接される。筋交い固定具７１は、対をなす略三角形状のプレート７２と、該プレート７２間に挟み込まれた筋交い固定片７３とからなり、筋交い固定片７３に形成された丸溝部に筋交い７の端部が溶接される。筋交い７を構面内で交差させるため、筋交い固定片７３の丸溝部は厚み方向に互いに偏心して形成されている（図５参照）。
【００１７】
縦枠材６の下端部には、端面を塞ぐようにして柱脚プレート６１が溶接される。図２に示すように、柱脚プレート６１の一部は下弦材４の下面にまで延びている。この柱脚プレート６１における縦枠材６のフランジとウェブとによって囲まれた領域には、２個のアンカーボルト挿通孔が、構面方向に離隔して設けられている。そして、この柱脚プレート６１が、基礎８３に植設されたアンカーボルト８４にナット締結される。縦枠材６の上端部にも、上記柱脚プレート６１と同様にして柱頭プレート６４が溶接され、この柱頭プレート６４に図示しない上部構造体の梁等が連結される。
【００１８】
図３及び図４は、他の実施形態に係る耐力壁フレーム１０を示す。図３に示した耐力壁フレーム１０は、外壁パネル固定のため、幅方向の中間部に縦桟材８５が取り付けられている。縦桟材８５には、縦枠材６のフランジ幅と略同寸のウェブ幅を有するリップ溝形鋼を２本、互いのウェブを背合わせにした部材が用いられる。縦桟材８５の中央部分には、筋交い７を交差させて挿通させるための開口部（図示せず）が形成されている。
【００１９】
図４に示した耐力壁フレーム１０は、横幅が小さいときの形態で、高さ方向の中央部に横桟材８６が取り付けられている。横桟材８６には、縦枠材６のフランジ幅と略同寸のウェブ幅を有するリップ溝形鋼が用いられる。筋交い７は、横桟材８６の上下に２段、それぞれ略Ｘ字状に取り付けられている。
【００２０】
図５は、上記耐力壁フレーム１０を２組、隣接させて連結したときの要部横断面図である。縦枠材６を構成するリップ溝形鋼の開口面は、いずれも屋内側に向けられる。そして、隣接する縦枠材６の外側フランジ同士がボルト・ナット５によって横綴りされ、２本のリップ溝形鋼からなる合わせ軸柱６０が形成される。一体化された合わせ軸柱６０は、計４本のアンカーボルト８４によって基礎８３に連結されることとなるので、従来に比して高い連結強度が得られる。
【００２１】
図２中の丸囲み図に示すように、縦枠材６の外側のフランジに形成された連結孔６２のうち、上端近傍及び下端近傍に形成された連結孔６２の周囲は、外方へ数ミリ程度、略円錐台状に打ち出されている。そのため、耐力壁フレーム１０同士を隣接させたときに、この打ち出し高さに相当する隙間Ｓが、両耐力壁フレーム１０間に形成される。この隙間Ｓを利用して、例えば図１０に示したような外壁パネル取付金具８１をはじめとする軸組周辺部材が合わせ軸柱６０に取り付けられる。
【００２２】
なお、図示のような打ち出しによる方法ではなく、縦枠材６の外側のフランジに数ミリ厚のプレートを貼着したり、両耐力壁フレーム１０間に適宜のスペーサを挟み込むなどの方法によって隙間Ｓを確保することも、もちろん可能である。
【００２３】
図６は、上記耐力壁フレーム１０と、図９に示した従来の耐力壁フレーム１とを隣接させて連結したときの横断面図である。従来の耐力壁フレーム１の縦枠材２が、例えばＣ−６０×４０×１０×３．２のリップ溝形鋼であれば、本発明に係る耐力壁フレーム１０の縦枠材６には、Ｃ−１２０×６０×２０×４．５程度のリップ溝形鋼を使用して、縦枠材６の厚みを揃える。そして、本発明に係る耐力壁フレーム１０の縦枠材６を構成するリップ溝形鋼の外側フランジと、従来の耐力壁フレーム１の縦枠材２を構成するリップ形鋼のウェブとを、ボルト・ナット５によって横綴りする。これにより、断面寸法の異なる２本のリップ溝形鋼が、向きを違えて、同じ厚さに連結された合わせ軸柱６００が形成される。
【００２４】
図６において、符号８７で示す部材は外壁パネル係止具である。この外壁パネル係止具８７は、本発明に係る耐力壁フレーム１０及び従来の耐力壁フレーム１の縦枠材６、２にそれぞれ取り付けられて枠内側に張り出し、その先端部を外壁パネル８２の裏面に形成された溝部材８８に係合させて、外壁パネル８２を保持する。このような納まりも、本発明に係る耐力壁フレーム１０と従来の耐力壁フレーム１との間でほぼ共通化することができる。
【００２５】
また、図７及び図８は、本発明に係る耐力壁フレーム１０と、従来の耐力壁フレーム１とを、出隅部や入隅部で連結したときの横断面図である。このような出隅部・入隅部においても、図示のように、隅柱８９を挟む隅部両側の壁厚を揃えて、外壁パネル８２等の取付構造を共通化することが可能である。
【００２６】
以上に述べたように、本発明に係る耐力壁フレーム１０によれば、従来の耐力壁フレーム１と壁厚を統一することにより、壁厚方向における内外装材等の納まりや部材の生産施工システムを従来とは大きく変更せずに、躯体強度を部分的に、または全体的に増大させることができる。また、縦枠材に溝形鋼やリップ溝形鋼を用いて構成された非耐力壁フレームや開口部用フレーム等についても、図６〜図８に示した構造と同様にして、本発明に係る耐力壁フレーム１０と連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る耐力壁フレームの斜視図である。
【図２】上記耐力壁フレームを基礎に連結した状態を示す、柱脚近傍の部分正面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る耐力壁フレームの正面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態に係る耐力壁フレームの正面図である。
【図５】本発明の耐力壁フレーム同士を隣接させて連結した状態を示す要部横断面図である。
【図６】本発明の耐力壁フレームと従来の耐力壁フレームとを隣接させて連結した状態を示す要部横断面図である。
【図７】本発明の耐力壁フレームと従来の耐力壁フレームとを出隅部で連結した状態を示す要部横断面図である。
【図８】本発明の耐力壁フレームと従来の耐力壁フレームとを入隅部で連結した状態を示す要部横断面図である。
【図９】従来の構成に係る耐力壁フレームの斜視図である。
【図１０】上記従来の耐力壁フレームを利用した外壁パネルの取付構造を示す要部横断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  第二の耐力壁フレーム（従来の耐力壁フレーム）
１０  本発明の耐力壁フレーム
３  上弦材
４  下弦材
５  ボルト・ナット
６  縦枠材
６２  柱脚プレート
７  筋交い
８４  アンカーボルト
８３  基礎
【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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