(57)【要約】【課題】せん断強度に優れ、かつ振動エネルギーを充分に吸収することができる、安価な耐力壁、及びこれを用いたスチールハウスを提供すること。【解決手段】スチール枠体２と構造用面材３とからなる耐力壁１。構造用面材３は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質と軽量骨材と補強繊維とを水に分散させてスラリーとし、スラリーを抄造脱水して単層マットをフォーミングし、単層マットをメイキングロールに巻き取り、複数層積層して積層マットを形成し、積層マットを切り離し、プレス成形し、硬化養生することにより得られるセメント板からなる。補強繊維の平均長さは１〜２．５ｍｍである。構造用面材３は、繰り返し荷重処理後の強度特性が、曲げ試験により得られる荷重−たわみ量曲線において、第１最大破壊荷重の５５±２０％の荷重がかかる中荷重領域に、第２最大破壊荷重がかかった後の傾きが変化する変曲点を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、該スチール枠体に固定された構造用面材とからなる耐力壁であって、
上記構造用面材は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質と軽量骨材と補強繊維とを水に分散させてスラリーとし、該スラリーを抄造脱水して単層マットをフォーミングし、該単層マットをメイキングロールに巻き取り、所定の厚みになるまで複数層積層して積層マットを形成し、該積層マットを上記メイキングロールから切り離し、プレス成形してプレスマットを作製し、該プレスマットを硬化養生することにより得られるセメント板からなり、
上記補強繊維の平均長さは、１〜２．５ｍｍであり、
また、上記構造用面材は、下記の繰り返し荷重処理後の強度特性が、曲げ試験により得られる荷重−たわみ量曲線において、下記の第１最大破壊荷重の５５±２０％の荷重がかかる中荷重領域に、下記の第２最大破壊荷重がかかった後の傾きが変化する変曲点を有し、
上記繰り返し荷重処理は、上記構造用面材をたわませる方向に、上記第１最大破壊荷重の５０％の荷重を、１００ｍｍ／分の押圧速度にて、５０〜１００回かけることにより行う処理であり、
上記第１最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理前の上記構造用面材が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重であり、
上記第２最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理後の上記構造用面材が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重であることを特徴とする耐力壁。
【請求項２】
請求項１において、上記構造用面材は、繰り返し荷重処理後のほうが、繰り返し荷重処理前よりも、上記曲げ試験の上記中荷重領域における最長たわみ量が大きいか、同等であることを特徴とする耐力壁。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記構造用面材は、上記荷重−たわみ量曲線が上記中荷重領域を最終的に通過するまでに上記曲げ試験においてなされる仕事量が、繰り返し荷重処理前よりも繰り返し荷重処理後のほうが大きいか、同等であることを特徴とする耐力壁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記構造用面材は、比重が０．８〜１．１、曲げ強度が８〜１８Ｎ／ｍｍ2、最大たわみ量が８〜１４ｍｍであることを特徴とする耐力壁。
【請求項５】
形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、該スチール枠体に固定された構造用面材とからなる耐力壁を有するスチールハウスであって、
上記構造用面材は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質と軽量骨材と補強繊維とを水に分散させてスラリーとし、該スラリーを抄造脱水して単層マットをフォーミングし、該単層マットをメイキングロールに巻き取り、所定の厚みになるまで複数層積層して積層マットを形成し、該積層マットを上記メイキングロールから切り離し、プレス成形してプレスマットを作製し、該プレスマットを硬化養生することにより得られるセメント板からなり、
上記補強繊維の平均長さは、１〜２．５ｍｍであり、
また、上記構造用面材は、下記の繰り返し荷重処理後の強度特性が、曲げ試験により得られる荷重−たわみ量曲線において、下記の第１最大破壊荷重の５５±２０％の荷重がかかる中荷重領域に、下記の第２最大破壊荷重がかかった後の傾きが変化する変曲点を有し、
上記繰り返し荷重処理は、上記構造用面材をたわませる方向に、上記第１最大破壊荷重の５０％の荷重を、１００ｍｍ／分の押圧速度にて、５０〜１００回かけることにより行う処理であり、
上記第１最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理前の上記構造用面材が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重であり、
上記第２最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理後の上記構造用面材が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重であることを特徴とするスチールハウス。
【請求項６】
請求項５において、上記構造用面材は、繰り返し荷重処理後のほうが、繰り返し荷重処理前よりも、上記曲げ試験の上記中荷重領域における最長たわみ量が大きいか、同等であることを特徴とするスチールハウス。
【請求項７】
請求項５又は６において、上記構造用面材は、上記荷重−たわみ量曲線が上記中荷重領域を最終的に通過するまでに上記曲げ試験においてなされる仕事量が、繰り返し荷重処理前よりも繰り返し荷重処理後のほうが大きいか、同等であることを特徴とするスチールハウス。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項において、上記構造用面材は、比重が０．８〜１．１、曲げ強度が８〜１８Ｎ／ｍｍ2、最大たわみ量が８〜１４ｍｍであ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、形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、該スチール枠体に固定された構造用面材とからなる耐力壁及びこれを用いたスチールハウスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、該スチール枠体に固定された構造用面材とからなる耐力壁がある（特許文献１参照）。
即ち、該耐力壁は、通常の枠組壁工法（２×４工法）による壁構造の枠体を薄板軽量形鋼によって構成したものである。そして、構造用面材としては木質合板が用いられている。
また、このような耐力壁を用いてスチールハウスを構成していた。
【０００３】
しかしながら、耐力壁が充分に配置できない建物等において耐力壁の高強度化が要求される場合には、上記木質合板を用いた耐力壁は、その耐震特性を充分に得ることが困難であるという問題がある。
即ち、地震発生時において、上記耐力壁は、繰り返し荷重を受けることにより、強度が低下するおそれがある。そして、振動に充分に耐えることができなくなるおそれがある。例えば、繰り返し荷重を受けることにより耐力壁にひびが入ったとき、耐力壁の脱落を充分に防ぐことができないおそれがある。
【０００４】
これに対し、厚みを大きくした木質合板を用いて耐力壁を構成することにより、耐力壁の最大耐力は大きくなるが、この最大耐力に相当する荷重に充分耐えることができるスチール枠体やアンカーボルト、ホールダウン金物などの固定具等が必要となる。これは、建築基準法により、構造用面材の最大耐力に対応可能な枠体や固定具等の強度が定められているからである。従って、この場合にはコストアップにつながるという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−５５８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、せん断強度に優れ、かつ振動エネルギーを充分に吸収することができる、安価な耐力壁、及びこれを用いたスチールハウスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、該スチール枠体に固定された構造用面材とからなる耐力壁であって、
上記構造用面材は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質と軽量骨材と補強繊維とを水に分散させてスラリーとし、該スラリーを抄造脱水して単層マットをフォーミングし、該単層マットをメイキングロールに巻き取り、所定の厚みになるまで複数層積層して積層マットを形成し、該積層マットを上記メイキングロールから切り離し、プレス成形してプレスマットを作製し、該プレスマットを硬化養生することにより得られるセメント板からなり、
上記補強繊維の平均長さは、１〜２．５ｍｍであり、
また、上記構造用面材は、下記の繰り返し荷重処理後の強度特性が、曲げ試験により得られる荷重−たわみ量曲線において、下記の第１最大破壊荷重の５５±２０％の荷重がかかる中荷重領域に、下記の第２最大破壊荷重がかかった後の傾きが変化する変曲点を有し、
上記繰り返し荷重処理は、上記構造用面材をたわませる方向に、上記第１最大破壊荷重の５０％の荷重を、１００ｍｍ／分の押圧速度にて、５０〜１００回かけることにより行う処理であり、
上記第１最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理前の上記構造用面材が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重であり、
上記第２最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理後の上記構造用面材が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重であることを特徴とする耐力壁にある（請求項１）。
【０００８】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記構造用面材は、上記軽量骨材及び補強繊維を原料に混合させているため、上記単層マット１層あたりの強度を向上させることができる。特に、上記補強繊維の平均長さが１〜２．５ｍｍであるため、上記単層マットの強度を充分に確保することができる。
また、上記構造用面材は、上記のごとく、単層マットを積層した積層マットを形成することにより得られる。即ち、上記構造用面材は、層状に形成されるため、せん断強度、靱性に優れる。
【０００９】
このように、上記のような原料及び方法で得られたセメント板からなる上記構造用面材は、充分なせん断強度を有すると共に充分な靱性を有する。
上記耐力壁は、かかるせん断強度及び靱性に優れた構造用面材を上記スチール枠体に固定してなるため、充分なせん断強度及び靱性を有する。そして靱性に優れていることにより上記耐力壁は比較的大きく撓むことができ、入力された振動エネルギーを充分に吸収することができる。
【００１０】
また、上記セメント板からなる構造用面材は、例えば、上記積層マットの形成時において積層数や板厚を適宜調整することにより、最大耐力を必要充分な大きさに調整することができる。即ち、最大耐力を大きくしすぎることを防ぎ、上記スチール枠体やアンカーボルト、ホールダウン金物などの固定具等の強度を極端に大きくする必要性が生じることを防ぐことができる。それ故、安価な耐力壁を得ることができる。
【００１１】
また、上記構造用面材は、上記繰り返し荷重処理後の強度特性が、曲げ試験により得られる荷重−たわみ量曲線において、上記中荷重領域に上記変曲点を有する。そのため、上記構造用面材が、地震等によって繰り返し荷重を受けた後に大きな負荷を受けた際、一旦は、構造用面材にひびが入ったとしても、その後、建物を支えるのに充分な強度を保ちつつたわまさせることができる。これにより、振動エネルギーを吸収することができる。
【００１２】
以上のごとく、本発明によれば、せん断強度に優れ、かつ振動エネルギーを充分に吸収することができる、安価な耐力壁を提供することができる。
【００１３】
第２の発明は、形鋼を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体と、該スチール枠体に固定された構造用面材とからなる耐力壁を有するスチールハウスであって、
上記構造用面材は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質と軽量骨材と補強繊維とを水に分散させてスラリーとし、該スラリーを抄造脱水して単層マットをフォーミングし、該単層マットをメイキングロールに巻き取り、所定の厚みになるまで複数層積層して積層マットを形成し、該積層マットを上記メイキングロールから切り離し、プレス成形してプレスマットを作製し、該プレスマットを硬化養生することにより得られるセメント板からなり、
上記補強繊維の平均長さは、１〜２．５ｍｍであり、
また、上記構造用面材は、下記の繰り返し荷重処理後の強度特性が、曲げ試験により得られる荷重−たわみ量曲線において、下記の第１最大破壊荷重の５５±２０％の荷重がかかる中荷重領域に、下記の第２最大破壊荷重がかかった後の傾きが変化する変曲点を有し、
上記繰り返し荷重処理は、上記構造用面材をたわませる方向に、上記第１最大破壊荷重の５０％の荷重を、１００ｍｍ／分の押圧速度にて、５０〜１００回かけることにより行う処理であり、
上記第１最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理前の上記構造用面材が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重であり、
上記第２最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理後の上記構造用面材が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重であることを特徴とするスチールハウスにある（請求項５）。
【００１４】
本スチールハウスは、せん断強度に優れ、かつ振動エネルギーを充分に吸収することができる、安価な耐力壁を有する。
従って、本発明によれば、せん断強度に優れ、かつ振動エネルギーを充分に吸収することができる、安価なスチールハウスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
上記第１の発明（請求項１）又は第２の発明（請求項２）において、上記変曲点は、上記第２最大破壊荷重がかかった後の傾きが変化する点であり、荷重の低下に対するたわみ量の増加率が大きくなり始める点である。
また、上記形鋼としては、例えば、厚さ０．８〜１．６ｍｍの薄板を用いた薄板軽量形鋼を用いることができる。
また、上記セメント系無機材料は、例えば、ポルトランドセメント、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメント、白色セメント等より選ばれる一種又は二種以上からなる。
【００１６】
上記ケイ酸含有物質は、例えば、スラグ、フライアッシュ、ケイ砂、ケイ石粉、シリカフューム、珪藻土等より選ばれる一種又は二種以上からなる。
上記軽量骨材は、例えば、パーライト、バーミキュライト、シラスバルーン、セメント板の廃材粉砕物等より選ばれる一種又は二種以上からなる。
【００１７】
上記補強繊維は、例えば、木質パルプ（ＮＵＫＰ、ＮＢＫＰ、ＬＵＫＰ、ＬＢＫＰ等）、木粉、木質繊維束等の木質補強繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維等の合成補強繊維、セピオライト、ワラストナイト等の鉱物補強繊維等より選ばれる一種又は二種以上からなる。
【００１８】
また、上記補強繊維の平均長さが１ｍｍ未満の場合には、耐力壁の充分な靭性、せん断強度を得ることが困難となるおそれがある。一方、上記平均長さが２．５ｍｍを超える場合には、材料をスラリーとするときに繊維が絡まり、所謂「だま」の状態になってしまうおそれがある。
【００１９】
また、上記スラリーを作製するに当っては、上記セメント系無機材料、ケイ酸含有物質、軽量骨材、補強繊維のほかに、例えば、蟻酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硬化促進剤、パラフィン、ワックス、界面活性剤等の防水剤や撥水剤等を分散させてもよい。
【００２０】
また、上記スラリーの固形分濃度は、５〜２０質量％とすることが好ましい。これにより、効率よく積層マットの所定の厚みを得ることができる。上記濃度が５質量％未満の場合には、単層マットの厚みが薄すぎて、所定の厚みになるまで多層に積層する必要があり、生産効率が低下するおそれがある。一方、２０質量％を超えると、単層マットの厚みが厚すぎて、脱水効率が低下し、積層界面における密着性が低下するおそれがある。
【００２１】
また、上記構造用面材は、例えば、厚み１０〜１５ｍｍ、比重０．８〜１．１であることが好ましい。また、上記積層マットは、上記単層マットを５〜１０枚積層してなることが好ましい。
【００２２】
また、上記構造用面材は、繰り返し荷重処理後のほうが、繰り返し荷重処理前よりも、上記曲げ試験の上記中荷重領域における最長たわみ量が大きいか、同等であることが好ましい（請求項２、６）。
この場合には、構造用面材にひびが入ったとしても、その後、建物を支えるのに充分な強度を保ちつつたわまさせることができ、振動エネルギーを充分に吸収することができる。
【００２３】
また、上記構造用面材は、上記荷重−たわみ量曲線が上記中荷重領域を最終的に通過するまでに上記曲げ試験においてなされる仕事量が、繰り返し荷重処理前よりも繰り返し荷重処理後のほうが大きいか、同等であることが好ましい（請求項３、７）。
この場合には、耐力壁が建物を支えるのに充分な強度が得られなくなるまでに要するエネルギーが大きくなる。それ故、充分な耐力を有する耐力壁及びスチールハウスを得ることができる。
【００２４】
また、上記構造用面材は、比重が０．８〜１．１、曲げ強度が８〜１８Ｎ／ｍｍ2、最大たわみ量が８〜１４ｍｍであることが好ましい（請求項４、８）。
この場合には、より一層せん断強度に優れ、振動エネルギーを充分に吸収することができる耐力壁及びスチールハウスを得ることができる。
ここで、上記曲げ強度は、材料が曲げ荷重によって破断するときの最大応力であり、後述する式（１）により導き出される値である。
また、上記最大たわみ量は、上記第１最大破壊荷重がかかったときの構造用面材のたわみ量である。
【００２５】
上記比重が０．８未満の場合には、面材としての耐水、耐凍性について問題が生ずるおそれがあり、比重が１．１を超える場合には、面材としての取扱いが困難になるおそれがある。
また、上記曲げ強度が８Ｎ／ｍｍ2未満の場合には、充分なせん断強度を得ることが困難となるおそれがあり、また振動エネルギーを充分に吸収することが困難となるおそれがある。一方、上記曲げ強度が１８Ｎ／ｍｍ2を超える場合には、耐力壁の最大耐力が大きくなりすぎ、これに合わせてスチール枠体等、他の部材の強度をも大きくする必要が生じ、コストアップにつながるおそれがある。
また、上記最大たわみ量が８ｍｍ未満の場合には、充分な靭性を得ることが困難となるおそれがある。一方、上記最大たわみ量が１４ｍｍを超える場合には、充分なせん断強度が得られない可能性がある。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる耐力壁及びこれを用いたスチールハウスにつき、図１〜図１２を用いて説明する。
本例の耐力壁１は、図１〜図３に示すごとく、形鋼２１を矩形状に枠組みしてなるスチール枠体２と、該スチール枠体２に固定された構造用面材３とからなる。
【００２７】
該構造用面材３は、以下のようにして得られるセメント板からなる。
まず、セメント系無機材料とケイ酸含有物質と軽量骨材と補強繊維とを水に分散させてスラリー４１とする。図７に示すごとく、該スラリー４１を抄造脱水して単層マットをフォーミングする。該単層マットをメイキングロール５１に巻き取り、所定の厚みになるまで複数層積層して積層マット４３を形成する。該積層マット４３を上記メイキングロール５１から切り離し、プレス成形してプレスマットを作製し、該プレスマットを硬化養生する。
その後、外形加工等を行うことにより、図８に示すごとく、層構造を有するセメント板からなる構造用面材３を得る。
【００２８】
該構造用面材３に分散された補強繊維３１の平均長さは、１〜２．５ｍｍである。
また、上記構造用面材３は、繰り返し荷重処理後の強度特性として、図１１の荷重−たわみ量曲線Ｍ１、図１２の荷重−たわみ量曲線Ｍ１１、Ｍ１２に示すような特性を有する。即ち、曲げ試験により得られる荷重−たわみ量曲線において、下記の第１最大破壊荷重の５５±２０％の荷重がかかる中荷重領域Ａに、下記の第２最大破壊荷重がかかった後の傾きが変化する変曲点Ｂを有する。
【００２９】
上記繰り返し荷重処理は、上記構造用面材３をたわませる方向に、上記第１最大破壊荷重の５０％の荷重を、１００ｍｍ／分の押圧速度にて、５０〜１００回かけることにより行う処理である。
上記第１最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理前の構造用面材３が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重である。また、上記第２最大破壊荷重は、上記繰り返し荷重処理後の構造用面材３が、上記曲げ試験において破壊される際にかかる最大の荷重である。
【００３０】
上記曲げ試験は、ＪＩＳ  Ａ  １４０８に準ずる。
即ち、上記曲げ試験にあたっては、まず、図１０に示すごとく、５００ｍｍ×４００ｍｍ、厚み約１２ｍｍの試験体（構造用面材３）の長手方向の端部を、一対の支持部材７１によって支持する。２つの支持点間の距離（スパン）は４００ｍｍである。そして、押圧治具７２により上記構造用面材３の中央部を押圧する。押圧治具７２は、構造用面材３が破壊されるまで下降させる。これにより、上記構造用面材３をたわませていく。このときの押圧治具７２による押圧荷重と、構造用面材３のたわみ量との関係を測定する。
上記たわみ量は、押圧治具７２により押圧された構造用面材３の中央部の変位量を測定することにより得られる。また、押圧治具７２の下降速度は、１００ｍｍ／分である。
また、繰り返し荷重処理も、図１０に示す構成において、上記構造用面材３が破壊されない範囲で、つまり第１最大破壊荷重の５０％の荷重を、１００分／ｍｍの押圧速度で、押圧治具７２を上下の繰り返し運動１往復を１回として、５０〜１００回かけることにより行う。
【００３１】
次に、本例の耐力壁１に用いる構造用面材３の荷重−たわみ量曲線につき、図１１、図１２を用いて具体的に説明する。
図１１、図１２にそれぞれ示す測定結果は、同じ条件であるが異なるロット（第１ロットと第２ロット）で製造した構造用面材３についての測定結果である。
【００３２】
図１１の曲線Ｍ０及び図１２の曲線Ｍ１０は、繰り返し荷重処理を行わずに、曲げ試験を行った場合の荷重−たわみ量曲線である。
図１１の曲線Ｍ１及び図１２の曲線Ｍ１１は、繰り返し荷重処理を、繰り返し回数５０回にて行った後、曲げ試験を行った場合の荷重−たわみ量曲線である。
また、図１２の曲線Ｍ１２は、繰り返し荷重処理を、繰り返し回数１００回にて行った後、曲げ試験を行った場合の荷重−たわみ量曲線である。
【００３３】
第１ロットの構造用面材３（図１１）における第１最大破壊荷重は約１７００Ｎであり、第２ロットの構造用面材３（図１２）における第１最大破壊荷重は約１６３０Ｎである。これに伴い、図１１に示す測定における中荷重領域Ａは、約６００〜１２８０Ｎの荷重がかかる領域であり、図１２に示す測定における中荷重領域Ａは、約５７０〜１２２０Ｎの荷重がかかる領域である。
図１１、図１２に示すごとく、繰り返し荷重処理を行った後の構造用面材３の荷重−たわみ量曲線（Ｍ１、Ｍ１１、Ｍ１２）は、いずれも上記中荷重領域Ａに上記変曲点Ｂを有する。
【００３４】
また、図１１、図１２に示すごとく、上記構造用面材３は、繰り返し荷重処理後（Ｍ１、Ｍ１１、Ｍ１２）のほうが、繰り返し荷重処理前（Ｍ０、Ｍ１０）よりも、上記曲げ試験の上記中荷重領域Ａにおける最長たわみ量が大きいか、同等である。最長たわみ量は、図１１、図１２における点Ｃにおけるたわみ量となる。
【００３５】
図１１に示す繰り返し荷重処理前（Ｍ０）の最長たわみ量は約１２．６ｍｍであり、繰り返し荷重処理後（Ｍ１）の最長たわみ量は約１３．３ｍｍである。
また、図１２に示す繰り返し荷重処理前（Ｍ１０）の最長たわみ量は約１３．０ｍｍであり、繰り返し荷重処理後（Ｍ１１、Ｍ１２）の最長たわみ量はそれぞれ約１３．５ｍｍ、約１５．０ｍｍである。
【００３６】
また、上記構造用面材３は、荷重−たわみ量曲線が上記中荷重領域を最終的に通過するまでに上記曲げ試験においてなされる仕事量が、繰り返し荷重処理前（Ｍ０、Ｍ１０）よりも繰り返し荷重処理後（Ｍ１、Ｍ１１、Ｍ１２）のほうが大きいか、同等である。
上記仕事量は、図１１、図１２において、荷重−たわみ量曲線が中荷重領域Ａを最終的に通過するまでの間（点Ｃに達するまでの間、即ち最長たわみ量に達するまでの間）で、上記荷重−たわみ量曲線の下側に形成される領域の面積に相当する。
【００３７】
図１１に示す繰り返し荷重処理前（Ｍ０）の仕事量は約１３．８Ｊであり、繰り返し荷重処理後（Ｍ１）の仕事量は約１４．０Ｊである。
また、図１２に示す繰り返し荷重処理前（Ｍ１０）の仕事量は約１２．９Ｊであり、繰り返し荷重処理後（Ｍ１１、Ｍ１２）の仕事量は約１３．３Ｊ、約１４．５Ｊである。
また、上記構造用面材３は、比重が０．８〜１．１、曲げ強度が８〜１８Ｎ／ｍｍ2、最大たわみ量が８〜１４ｍｍである。
【００３８】
ここで、上記曲げ強度は、材料が曲げ荷重によって破断するときの最大応力であり、次の式（１）により導き出される値である。
（曲げ強度）＝（３／２）×（第１最大破壊荷重）×（スパン）／｛（試験体の幅）×（試験体の厚み）2｝  ・・・式（１）
【００３９】
上式（１）において、スパンとは、曲げ試験における２つの支持点間の距離であり、本例においては、４００ｍｍである。また、本例において、上記試験体の幅は４００ｍｍ、試験体の厚みは１２ｍｍである。
また、上記最大たわみ量は、上記第１最大破壊荷重がかかったときの構造用面材３のたわみ量である。
【００４０】
また、上記耐力壁１に用いる上記形鋼２１としては、厚さ約１．０ｍｍ程度の薄板を用いた薄板軽量形鋼を用いる。そして、図５、図６に示すごとく、上記スチール枠体２における上下方向の縦材２１１としては、断面略Ｃ字形状のＣ形鋼を用い、左右方向の横材２１２としては、断面略コ字状の溝形鋼を用いる。
【００４１】
また、図４、図６に示すごとく、上記スチール枠体２の左右側辺には、２本縦材２１１（Ｃ形鋼）を背面同士を重ねてビス１１により固定したものをそれぞれ配する。そして、上記左右の縦材２１１の下方における内側には、耐力壁１を基礎に固定するためのホールダウン金物２３が固定されている。
また、上記スチール枠体２の左右に関する略中央部には、縦材２１１（Ｃ形鋼）を配設している。
【００４２】
また、図５に示すごとく、上記スチール枠体２の上辺及び下辺には、上記横材２１２（溝形鋼）がその開口面を向かい合わせるようにしてそれぞれ配されている。そして、該横材２１２と上記縦材２１１とは、ビス１１により固定されている。
図１〜図３に示すごとく、上記スチール枠体２の片面に上記構造用面材３を固定することにより耐力壁１を得る。即ち、上記スチール枠体２の外形と略同形状の構造用面材３を、ビス１２を用いて上記スチール枠体２に固定する。
【００４３】
次に、上記構造用面材３の製造方法につき詳説する。
まず、上記セメント系無機材料としてのポルトランドセメント３５質量％、上記ケイ酸含有物質としてのスラグ２５質量％とフライアッシュ１０質量％、上記軽量骨材としてのパーライト１０質量％、上記補強繊維３１（図８参照）としての木質パルプ１０質量％、及び軽量骨材としてのリジェクト１０質量％を混合する。
この原料混合物を水に分散させて、固形分約１２質量％のスラリー４１とする。
【００４４】
上記木質パルプは、古紙パルプとバージンパルプとを９：１〜５：５の割合で配合してなる。
上記古紙パルプは、繊維長０．１〜２ｍｍ、平均繊維長１ｍｍであり、カナディアンスタンダードフリーネスが５００ｃｓｆ以下である。なお、古紙パルプは、古紙再生パルプや古紙粉砕物等であり、例えば、新聞古紙粉砕物、ダンボール古紙再生パルプ等がある。また、カナディアンスタンダードフリーネスとは、解繊、叩解したパルプの濾水度を測る試験により得られる数値であり、数値が小さいほどパルプの濾水性がよく、パルプが細かいというものである。
【００４５】
また、上記バージンパルプは、繊維長１〜５ｍｍ、平均繊維長２．５ｍｍ、カナディアンスタンダードフリーネスが３００〜８００ｃｓｆである。なお、バージンパルプは、木自体から新たに製造したものであり、ＮＵＫＰ（針葉樹未さらしクラフトパルプ）、ＮＢＫＰ（針葉樹さらしクラフトパルプ）、ＬＵＫＰ（広葉樹未さらしクラフトパルプ）、ＬＢＫＰ（広葉樹さらしクラフトパルプ）等がある。
【００４６】
上記スラリー４１を、図７に示すフローオン式の抄造機５の原料ボックス５２に投入する。該抄造機５は、上記メイキングロール５１と、原料フローボックス５６と、サクションボックス５７と、上記メイキングロール５１に接触すると共に上記原料フローボックス５６の下方及び上記サクションボックス５７の上面を通過しながら循環するフェルト５５とを有する。
【００４７】
上記原料ボックス５２に投入されたスラリー４１は、原料フローボックス５６に供給され、該原料フローボックス５６から上記フェルト５５上に流される。フェルト５５上に流されたスラリー４１は、上記サクションボックス５７による吸引によって脱水される。これにより、フェルト５５上に薄い原料の層からなる単層マットが形成される。
【００４８】
このようにしてフェルト５５上に形成された単層マットは、メイキングロール５１に巻き取られて積層されることにより、積層マット４３が形成される。そして、単層マット７層分が積層された時点でカッター５９によって切断、展開して、上記積層マット４３をメイキングロール５１から切り離す。その後、積層マット４３をプレス成形してプレスマットとする。
【００４９】
該プレスマットを、温度５０〜８０℃、湿度９０〜１００％ＲＨの条件で、７〜３０時間硬化養生する。
その後、外形加工等を行うことにより、上記セメント板からなる構造用面材３を得る。該構造用面材３は、厚み１０〜１５ｍｍ、比重０．８〜１．１、曲げ強度８〜１８Ｎ／ｍｍ2である。
【００５０】
また、図９に示すごとく、上記耐力壁１を複数用いて、これらを組み付けていくことにより、スチールハウス６を構築することができる。
【００５１】
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記構造用面材３は、上記軽量骨材及び補強繊維３１を原料に混合させているため、上記単層マット１層あたりの強度を向上させることができる。特に、上記補強繊維３１の平均長さが１〜２．５ｍｍであるため、上記単層マットの強度を充分に確保することができる。
また、上記構造用面材３は、上記のごとく、単層マットを積層した積層マットを形成することにより得られる。即ち、上記構造用面材３は、層状に形成されるため、せん断強度、靱性に優れる。
【００５２】
このように、上記のような原料及び方法で得られたセメント板からなる上記構造用面材３は、充分なせん断強度を有すると共に充分な靱性を有する。
上記耐力壁１は、かかるせん断強度及び靱性に優れた構造用面材３を上記スチール枠体２に固定してなるため、充分なせん断強度及び靱性を有する。そして靱性に優れていることにより上記耐力壁１は比較的大きく撓むことができ、入力された振動エネルギーを充分に吸収することができる。
【００５３】
また、上記セメント板からなる構造用面材３は、例えば、上記積層マットの形成時において積層数や板厚を適宜調整することにより、最大耐力を必要充分な大きさに調整することができる。即ち、最大耐力を大きくしすぎることを防ぎ、上記スチール枠体２やビス１１、１２、アンカーボルト、ホールダウン金物などの固定具等の強度を極端に大きくする必要性が生じることを防ぐことができる。それ故、安価な耐力壁１を得ることができる。
【００５４】
また、図１１、図１２に示すごとく、上記構造用面材３は、上記繰り返し荷重処理後の強度特性が、曲げ試験により得られる荷重−たわみ量曲線Ｍ１、Ｍ１１、Ｍ１２において、上記中荷重領域Ａに上記変曲点Ｂを有する。そのため、上記構造用面材３が、地震等によって繰り返し荷重を受けた後に大きな負荷を受けた際、一旦は、構造用面材３にひびが入ったとしても、その後、建物を支えるのに充分な強度を保ちつつたわまさせることができる。これにより、振動エネルギーを吸収することができる。
【００５５】
また、図１１、図１２に示すごとく、上記構造用面材３は、繰り返し荷重処理後（Ｍ１、Ｍ１１、Ｍ１２）のほうが、繰り返し荷重処理前（Ｍ０、Ｍ１０）よりも、曲げ試験の中荷重領域Ａにおける最長たわみ量が大きいか、同等である。それ故、構造用面材３にひびが入ったとしても、その後、建物を支えるのに充分な強度を保ちつつたわまさせることができ、振動エネルギーを充分に吸収することができる。
【００５６】
また、上記構造用面材３は、荷重−たわみ量曲線が中荷重領域Ａを最終的に通過するまでに上記曲げ試験においてなされる仕事量が、繰り返し荷重処理前（Ｍ０、Ｍ１０）よりも繰り返し荷重処理後（Ｍ１、Ｍ１１、Ｍ１２）のほうが大きいか、同等である。
そのため、耐力壁１が建物を支えるのに充分な強度が得られなくなるまでに要するエネルギーが大きくなる。それ故、充分な耐力を有する耐力壁１及びスチールハウス６を得ることができる。
【００５７】
また、上記構造用面材３は、比重が０．８〜１．１、曲げ強度が８〜１８Ｎ／ｍｍ2、最大たわみ量が８〜１４ｍｍである。そのため、より一層せん断強度に優れ、振動エネルギーを充分に吸収することができる耐力壁１及びスチールハウス６を得ることができる。
【００５８】
なお、以下に、上記構造用面材３の構成と強度特性との関係につき考察する。
上記構造用面材３は、上記のごとく積層構造となっているため、一旦大きな荷重がかかってひびなどが入っても、一気に強度が低下することを防ぐことができる。即ち、構造用面材３にひびが入っても、積層界面において、亀裂の進行をある程度止めることができるからであると考えられる。
【００５９】
また、構造用面材３が繰り返し荷重を受けることにより積層界面が劣化する。その一方で、上記構造用面材３は上記のような原料、製法により形成されているために、完全に層間剥離はされにくく、半分接着・半分剥離の状態となると考えられる。かかる状態となった構造用面材３に大きな荷重（上記第２最大破壊荷重）がかかって、亀裂等が入ることにより強度が低下しても、各層が重なり合った状態にあるため、ある程度の強度を保ちつつ更にたわむことができる。
これにより、繰り返し荷重を受けた後において、上記構造用面材３は、振動エネルギーを吸収して、建物を支えるのに充分な強度を保ちつつたわむことができると考えられる。
【００６０】
以上のごとく、本例によれば、せん断強度に優れ、かつ振動エネルギーを充分に吸収することができる、安価な耐力壁を提供することができる。
【００６１】
（実施例２）
本例は、図１３に示すごとく、構造用面材３を製造するに当り、いわゆるハチェック式の抄造機５０を用いたものである。
該抄造機５０は、メイキングロール５１と、回転シリンダー５３が配設された複数のインレットボックス５４と、上記メイキングロール５１と上記回転シリンダー５３とに接触しながらこれらの間を循環するフェルト５５とを有する。
【００６２】
上記抄造機５０の原料ボックス５２に投入されたスラリー４１は、各インレットボックス５４に供給され、上記回転シリンダー５３の外周表面において脱水されて薄い原料の層が形成される。この原料の層は、上記フェルト５５に吸着されて単層マットを形成する。また、上記複数の回転シリンダー５３の外周表面に形成された原料の層は、上記フェルト５５上において重なる。
【００６３】
このようにしてフェルト５５上に形成された単層マットは、メイキングロール５１に巻き取られて積層されることにより、積層マット４３が形成される。そして、単層マット７層分が積層された時点でカッター５９によって切断、展開して、上記積層マット４３をメイキングロール５１から切り離す。その後、積層マット４３をプレス成形してプレスマットとする。
以下、実施例１と同様の方法で構造用面材３を製造する。
また、その他は実施例１と同様であり、本例によっても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
（比較例１）
本例は、図１４に示すごとく、従来の耐力壁に用いる構造用面材についての曲げ試験を行った例である。
本例においても、実施例１において示した繰り返し処理を行わずに曲げ試験を行った場合の荷重−たわみ量曲線Ｗ０と、上記繰り返し処理を行った後に曲げ試験を行った場合の荷重−たわみ量曲線Ｗ１とを比較した。
【００６５】
上記従来の構造用面材は、積層構造を有さず、セメント系無機材料と、ケイ酸含有物質と、補強繊維である木片と、水とを混合して、型板上に散布して圧締硬化したものである。
試験方法については実施例１と同様であり、上記繰り返し荷重処理は、繰り返し回数５０回にて行った。
その他は、実施例１と同様である。
【００６６】
図１４から分かるように、曲線Ｗ１は、中荷重領域Ａに変曲点を有さない。
また、上記中荷重領域Ａにおいて、繰り返し荷重処理後（Ｗ１）のほうが、繰り返し荷重処理前（Ｗ０）よりも、最長たわみ量が小さい。
具体的には、図１４に示すごとく、繰り返し荷重処理前（Ｗ０）の最長たわみ量は約１０．３ｍｍであり、繰り返し荷重処理後（Ｗ１）の最長たわみ量は約９．２ｍｍである。
【００６７】
また、上記構造用面材は、荷重−たわみ量曲線が上記中荷重領域を最終的に通過するまでに上記曲げ試験においてなされる仕事量が、繰り返し荷重処理前（Ｗ０）よりも繰り返し荷重処理後（Ｗ１）のほうが小さい。
具体的には、繰り返し荷重処理前（Ｗ０）の仕事量は約６．６Ｊであり、繰り返し荷重処理後（Ｗ１）の仕事量は約６．０Ｊである。
【００６８】
そして、繰り返し荷重処理を行うことによって、最大破壊荷重が低下し、またそのときのたわみ量である最大たわみ量も低下する。具体的には、曲げ強度が約１１．５Ｎ／ｍｍ2、最大たわみ量が約７．５ｍｍである。
これらの結果より、従来の耐力壁は、繰り返し荷重を受けた後において、充分なせん断強度、振動エネルギーの吸収性を得ることが困難となるおそれがあることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施例１における、耐力壁の正面図。
【図２】実施例１における、耐力壁の側面図。
【図３】実施例１における、耐力壁の上面図。
【図４】実施例１における、スチール枠体の正面図。
【図５】実施例１における、スチール枠体の側面図。
【図６】図４のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図７】実施例１における、フローオン式の抄造機の説明図。
【図８】実施例１における、構造用面材の断面図。
【図９】実施例１における、スチールハウスの一部の斜視図。
【図１０】実施例１における、曲げ試験方法の説明図。
【図１１】実施例１における、第１ロットについての荷重−たわみ量曲線を表す線図。
【図１２】実施例１における、第２ロットについての荷重−たわみ量曲線を表す線図。
【図１３】実施例２における、ハチェック式の抄造機の説明図。
【図１４】比較例における、荷重−たわみ量曲線を表す線図。
【符号の説明】
【００７０】
１  耐力壁
１１、１２  ビス
２  スチール枠体
２１  形鋼
３  構造用面材
３１  補強繊維
５、５０  抄造機
６  スチールハウス
【図１】
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【図２】
2005314964.tif 000004
【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】
2005314964.tif 000009
【図８】
2005314964.tif 000010
【図９】
2005314964.tif 000011
【図１０】
2005314964.tif 000012
【図１１】
2005314964.tif 000013
【図１２】
2005314964.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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