(57)【要約】【課題】スチールハウス用壁パネル１の高強度化に際し、短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御可能とし、短期許容せん断耐力を向上させ、終局耐力の上昇を抑制することを目的とする。【解決手段】薄肉軽量形鋼を組設して枠を形成し、前記枠に構造用面材をビスにより固定してなるスチールハウス用壁パネルにおいて、壁パネルの外周に構造用面材と異なる初期剛性と終局耐力を有する鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーをビスにより固定し、鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーの板厚、面積、鋼材の材質、ビス径、ビスピッチを選択することにより短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御可能としたことを特徴とするスチールハウス用壁パネル。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉軽量形鋼を組設して枠体を形成し、前記枠体に合板等を構造用面材としてビスにより固定してなるスチールハウス用壁パネルにおいて、壁パネルの外周にビス頭が構造用面材にめり込む強度を制御する鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーをビスにより固定し、鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーの板厚、面積、鋼材の材質、ビス径、ビスピッチを選択することにより短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御可能としたことを特徴とするスチールハウス用壁パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板軽量形鋼造によるスチールハウス用高強度壁パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スチールハウスとは、鉄骨版のツーバイフォーとも言える住宅のことで、板厚１ｍｍ前後の薄肉軽量形鋼による枠材と構造用面材による鉄鋼系パネル構造による住宅のことである。このようなスチールハウスにおいて、多層階の構造、屋根への積雪量の増加、開口部の占有割合の増加、壁パネルの高さの増加等により壁パネルの高強度化（短期許容せん断力を上げること）が要求されるようになってきた。
構造用合板、ＭＤＦ、パーチクルボード等を構造用面材としたスチールハウス用壁パネルの高強度化（短期許容せん断力を上げること）のために、従来、構造用面材と板厚１ｍｍ前後の薄肉軽量形鋼による枠材を接合するビスピッチを密にする方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスチールハウスでは、耐震性を確保するため、大地震時に壁パネルが終局耐力に到達するまで、壁パネルを固定する接合部が破壊しないように設計する必要がある。従来のスチールハウス用壁パネルの高強度化のためのビスピッチを密にするという方法では、短期許容せん断耐力は上昇するが、終局耐力もビスピッチで一義的に決定されるため、終局耐力も上昇する。終局耐力が上昇する結果、壁パネルを固定するアンカーボルト、ホールダウン金物、布基礎等の周辺部材の高強度が必要となり、コストアップに繋がる。
【０００４】
本発明は、このような従来技術のもつ問題点を解消するため、スチールハウス用壁パネルの高強度化に際し、短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御可能とし、短期許容せん断耐力を向上させ、終局耐力の上昇を抑制することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、薄肉軽量形鋼を組設して枠体を形成し、前記枠体に合板等を構造用面材としてビスにより固定してなるスチールハウス用壁パネルにおいて、壁パネルの外周にビス頭が構造用面材にめり込む強度を制御する鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーをビスにより固定し、鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーの板厚、面積、鋼材の材質、ビス径、ビスピッチを選択することにより短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御可能としたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明では、スチールハウス用壁パネルにおいて、構造用面材と異なる短期許容せん断耐力と終局耐力を有する鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーを壁パネルの外周にビスにより固定し、鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーの板厚、面積、鋼材の材質、ビス径、ビスピッチを選択することにより短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御可能としたため、従来技術のスチールハウス用壁パネルにおける短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御できないことによる終局耐力の増大に伴う壁パネル固定のための周辺部材の高強度化を抑制すことが可能になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図により説明する。図１は、一般的なスチールハウス用壁パネル１を示すものである。スチールハウス用壁パネル１は、薄肉軽量形鋼からなる枠体２を有する。枠体２は、板厚１ｍｍ前後の薄肉軽量形鋼、例えばＣ形鋼のシングル材、又はＣ形鋼のダブル材からなる縦枠材３の上下に、縦枠材３と同様な板厚１ｍｍ前後の薄肉軽量形鋼からなる上枠材４、下枠材５を組み立てて形成される。枠体２の一面に、構造用合板、ＭＤＦ、パーチクルボード等の構造用面材６をビス７により固定して枠体２と構造用面材６を一体としてスチールハウス用壁パネル１を形成する。構造用面材６としては、合板に限定されることなく、例えば、無機質の不燃材等を使用してもよい。
【０００８】
スチールハウスにおいて、多層階構造の採用、豪雪地帯での屋根上への積雪量の増大、開口部の増加要求による壁パネルの荷重負担の増加、壁パネルの高さ増大の要求等により、スチールハウス用壁パネルの高強度化（短期許容せん断耐力の上昇）が必要になってきた。
【０００９】
スチールハウス用壁パネル１の高強度化（短期許容せん断耐力の上昇）のために、枠体２と構造用面材６を固定するビス７のビスピッチを密にする方法が採用されている。この方法によると、図３に示されるように、通常のビスピッチ（例えば＠１５０ｍｍ）の場合（図３のａ）と比較し、ビスピッチが密（例えば＠７５ｍｍ）な場合（図３のｂ）は、短期許容せん断耐力が上昇するが、同時に終局耐力も通常のビスピッチの場合よりも上昇する。スチールハウスにおいては、耐震性を確保するため、大地震時の壁パネル１が終局耐力に達するまで、壁パネル１を固定する接合部が破壊されないように設計する必要がある。そのため、図２（ａ）（ｂ）に示されるように、壁パネル１の終局耐力が増加すると、壁パネル１と接合する布基礎８、布基礎８と壁パネル１を固定するアンカーボルト９、ホールダウン金物等の周辺部材の高強度が必要となり、そのため布基礎８の補強鉄筋１１の配筋量を増やすとか、アンカーボルト９の径を太くするとか、ホールダウン金物を高強度なものにするとかというように周辺部材の高強度化は、当然コストアップの要因となる。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の持つ問題点を解決するために、スチールハウス用壁パネル１の高強度化に際し、短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御可能とし、短期許容せん断耐力を向上させ、終局耐力の上昇を抑制することを目的とする。そのため、本発明は、図４及び図５に示されるように、構造用面材６の短期許容せん断耐力、終局耐力と異なる値を有する面材を組み合わせるものである。本発明においては、合板と異なる強度を有する面材として鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２を採用する。鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２の配置箇所としては、地震時に一番応力の集中するスチールハウス用壁パネル１の外周とする。鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２は、構造用面材６の上からビス７によりスチールハウス用壁パネル１の外周に固定される。図６（ａ）、（ｂ）は、枠体２と構造用面材６のビス接合部の詳細図である。ビスピッチは（ａ）、（ｂ）とも同じである。従来技術では、図６（ａ）に示すように、中規模地震に相当する外力が作用した場合、ビス７の頭の一部が構造用面材６にめり込むため短期許容せん断耐力が頭打ちとなる。ビスピッチを密にすれば短期許容せん断耐力も上昇するが終局耐力も上昇する。一方、図６（ｂ）に示すように鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２を構造用面材６の外周に配置した場合、中規模地震に相当する外力が作用してもビス７の頭が構造用面材６にめり込まないため短期許容せん断耐力が上昇する。又、大地震に相当する外力が作用した場合は、ビス頭が鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２および構造用材６にめり込むため、終局耐力は、ビスピッチを密にした従来技術の場合よりも低く抑えることができる。このような、外周に鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２を固定するスチールハウス用壁パネル１において、短期許容せん断耐力を制御する要因としては、鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２を固定するためのビス７のビスピッチ、ビスの径、鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２の面積であり、終局耐力を制御する要因としては、鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２の板厚、鋼製補強プレート１０又は鋼製ワッシャー１２の材質である。このような短期許容せん断耐力と終局耐力を制御する要因を選択し、図３中の（ｃ）に示されるような、設計上要求される短期許容せん断耐力をもち、且つ、終局耐力の上昇を抑制したスチールハウス用壁パネル１の高強度化が達成できる。
【００１１】
【発明の効果】
スチールハウス用壁パネルにおいて、合板と異なる短期許容せん断耐力と終局耐力を有する鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーを壁パネルの外周にビスにより固定し、鋼製補強プレート又は鋼製ワッシャーの板厚、面積、鋼材の材質、ビス径、ビスピッチを選択することにより、短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御可能とし、従来技術のスチールハウス用壁パネルにおける短期許容せん断耐力と終局耐力を個別に制御できないことによる終局耐力の増大に伴う壁パネル固定のための周辺部材の高強度化を抑制すことを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常のスチールハウス用壁パネルの構造を示す図
【図２】スチールハウス用壁パネルの終局耐力の相違による周辺部材の相違を示す図。
【図３】スチールハウス用壁パネルの短期許容せん断耐力と終局耐力の比較図。
【図４】本発明のスチールハウス用壁パネルを示す図。
【図５】本発明のスチールハウス用壁パネルの断面図。
【図６】本発明のスチールハウス用壁パネルと従来技術のスチールハウス用壁パネルの対比を示す図。
【符号の説明】
１：スチールハウス用壁パネル
２：枠体
３：縦枠材
４：上枠材
５：下枠材
６：構造用面材
７：ビス
８：布基礎
９：アンカーボルト
１０：鋼製補強プレート
１１：補強用鉄筋
１２：鋼製ワッシャー
【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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