(57)【要約】【課題】地震等により水平力が作用した際、壁パネル脚部に作用する軸力を低減し、併せて建物全体の水平剛性を高め、且つ層間変形角を低減する低コストの３階建て以上のスチールハウスの構造を実現可能とする壁パネル間の開口部上部の補強構造を提供することを目的とする。【解決手段】薄板軽量形鋼造の壁パネル上部補強構造において、薄板軽量形鋼造の壁パネル間の開口部上部に配置される境界梁に薄板形鋼からなる補強境界梁を平行に一体に連結することにより境界梁の曲げ剛性を高め、地震等の水平力が作用した際の壁パネル脚部に加わる軸力を低減することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板軽量形鋼造の壁パネル間の開口部上部に配置される境界梁に薄板軽量形鋼からなる補強境界梁を平行に一体に連結することにより境界梁の曲げ剛性を高め、地震等の水平力が作用した際の壁パネル脚部に加わる軸力を低減することを特徴とする薄板軽量形鋼造の壁パネル上部補強構造。
【請求項２】
前記境界梁の両端と隣り合う側根太の端部とをシアプレートを介して連結することにより壁パネル上部の回転を拘束することを特徴とする請求項１に記載の薄板軽量形鋼造の壁パネル上部補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板厚１ｍｍ前後の薄板軽量形鋼による枠材と構造用面材を溶接接合やボルト接合することなく、タッピングネジ接合を用いて構築される薄板軽量形鋼造（以下、「スチールハウス」という。）の壁パネル上部の補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地震等の水平力が作用した際のスチールハウスにおける壁パネルの剛性、水平耐力を高める手段として、壁パネルそのものの剛性、水平耐力を上げるとともに、壁パネル脚部のアンカーボルトやスタッドについても増大する軸力に対して抵抗するための補強をする必要があった。
従来、地震等の水平力が作用した際のスチールハウスにおける壁パネルの水平抵抗力を高める手段として、壁パネル上部の回転を拘束するという解決策は存在しなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７０１７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、壁パネルが高さ方向に複層に重なると、地震等の水平力が作用した場合、転倒モーメントが累加され、壁パネル脚部のアンカーボルトやスタッドに加わる軸力が過大になるこの対策として、壁パネルの変形を低減するために壁パネルの剛性を向上させることや、壁パネルを基礎等に固定するアンカーボルトやスタッドの本数を増やすこと等が考えられるが、このような対策では、スチールハウスを構築するためのコストに影響し、また、建物全体の層間変形角も過大となり、建築基準法で定める制限値を満足できなくなるという問題が発生する。
特に、３階建て以上のスチールハウス構造の実現には、アンカーボルト、スタッドに発生する大きな軸力の処理と層間変形角の抑制が大きな問題となってくる。
【０００５】
本発明は、地震等により水平力が作用した際、壁パネル脚部に作用する軸力を低減し、併せて建物全体の水平剛性を高め、且つ層間変形角を低減する低コストの３階建て以上のスチールハウス構造を実現可能とする壁パネル間の開口部上部の補強構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本第１発明は、前記課題を解決するために、薄板軽量形鋼造の壁パネル上部補強構造において、薄板軽量形鋼造の壁パネル間の開口部上部に配置される境界梁に薄板軽量形鋼からなる補強境界梁を平行に一体に連結することにより境界梁の曲げ剛性を高め、地震等の水平力が作用した際の壁パネル脚部に加わる軸力を低減することを特徴とする。
【０００７】
本第２発明は、本第１発明の薄板軽量形鋼造の壁パネル上部補強構造において、前記境界梁の両端と隣り合う側根太の端部とをシアプレートを介して連結することにより壁パネル上部の回転を拘束することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図により説明する。
図３は、従来のスチールハウスの壁パネル上部構造を示すもので、薄板軽量形鋼で形成される壁パネル間の上部に配置される１つの薄板軽量形鋼２で形成される境界梁１が、２つの薄板軽量形鋼のフランジ同士を当接した圧縮補強材３を境界梁１を構成する薄板軽量形鋼２内に縦方向に向けて配置し、薄板軽量形鋼で形成される壁パネル４にホールダウン金物（図示せず）とアンカーボルト５により固定する。従来技術においては、境界梁１が１つの薄板軽量形鋼２で形成されているため、圧縮補強材３を介して壁パネル４への固定の際、圧縮補強材３の端部の一部が直接接触し、床パネルの面材へめり込むのを防止するため、上下に薄板で形成される帯板６を配置したものである。
【０００９】
図１は、本発明のスチールハウスの壁パネル間の開口部上部補強構造の一実施形態を示す斜視図である。この実施形態においては、薄板軽量形鋼で形成される壁パネル４間の上部に配置される境界梁１を、２つの薄板軽量形鋼２をその開口側を向かい合わせとして境界梁１の曲げ剛性、耐力を高めたものである。境界梁１は、薄板軽量形鋼で形成される圧縮補強材３を境界梁１の２つの薄板軽量形鋼２内部に縦方向に向けて配置し、上下の薄板軽量形鋼で形成される壁パネル４にホールダウン金物とアンカーボルト５により固定する。圧縮補強材３が境界梁１を構成する２つの薄板軽量形鋼２の内部に配置されるため、圧縮補強材３の端部が直接接触しないので、床パネルの面材へめり込みがなく、従来技術において必要としためり込み防止用の帯板６の配置を省略できる。
【００１０】
図２は、本発明のスチールハウスの壁パネル４間の開口部上部補強構造の他の実施形態を示す断面図である。この実施形態においては、薄板軽量形鋼で形成される壁パネル４間の上部に配置される境界梁１を、２つの薄板軽量形鋼２をその開口側を向かい合わせとして構成し、さらに、この境界梁１と平行に延びる２つの薄板軽量形鋼をボックス形に組み合わせて形成される補強境界梁７を境界梁１にタッピングネジ８により固定し、境界梁１の曲げ剛性、耐力をさらに高めたものである。
境界梁１は、薄板軽量形鋼で形成される圧縮補強材３を境界梁１の２つの薄板軽量形鋼２内部に配置し、上下の薄板軽量形鋼で形成される壁パネル４にホールダウン金物とアンカーボルト５により固定する。上壁パネル４と境界梁１との間には床材９の端部が配置され、ホールダウン金物とアンカーボルト５により固定される。
【００１１】
図４（ａ）は、従来、境界梁１の両端を単なるネジ接合により連結していたため、地震等の水平力が作用すると、境界梁１の両端間にせん断ズレが生じ、境界梁１の回転角が大きくなるという問題を有するものであった。
図４（ｂ）は、境界梁１の両端をせん断力を伝達できるシアプレート１１を介して連結することにより、地震等の水平力が作用した際のせん断ズレを防止し、境界梁１の回転角を小さくするようにしたものである。
【００１２】
図５（ａ）（ｂ）は、図３に示される従来技術のスチールハウスの壁パネル上部に水平力が作用した状態を示す模式図と、水平力が作用した時の開口部に発生するモーメント分布を示す図である。
壁パネル４の脚部が基礎１２に、ホールダウン金物とアンカーボルト５を介して固定され、壁パネル４間の開口部１３の上部に境界梁１が配置される。境界梁１の曲げ剛性が低く、境界梁１の両端の接合が弱く壁パネル４上部と境界梁１との接合がネジで接合されているだけのため、地震等による水平力が作用すると、境界梁１が曲げ応力を負担しないため、壁パネル４の脚部に大きな軸力が発生する。
【００１３】
図６（ａ）（ｂ）は、図１、２及び図４（ｂ）に示される本発明の実施形態のスチールハウスの壁パネル４上部に水平力が作用した状態を示す模式図と、水平力が作用した時の壁パネル４に発生するモーメント分布を示す図である。
境界梁１の曲げ剛性を向上させるとともに、境界梁１の両端がシアプレート１１を介して接合されているため、壁パネル４に水平力が作用した時、壁パネル４の脚部に発生する軸力は、従来のものに比較し、６０〜８０％に低減できる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の壁パネル間の開口部の上部に曲げ剛性が高い境界梁を配置する構成により、地震等の水平力が作用した時、壁パネル脚部に加わる軸力を低減し、壁パネル脚部と基礎との間を連結するアンカーボルト等を増加しなくて済み、且つ、建物全体の水平剛性を増加させ、層間変形角を低減できる。
本発明の境界梁に薄板軽量形鋼からなる補強境界梁を平行に一体に連結し境界梁の曲げ剛性を高める構成により、スチールハウスの基本原則である全ての構造を薄板軽量形鋼で形成することを遵守しつつ境界梁を補強可能であるので、タッピングネジによる固定が可能であり、施工性がよい。
本発明の境界梁の両端をシアプレートを介して連結することにより開口部上部の回転を拘束する構成により、地震等の水平力が作用した時、境界梁の回転を拘束し、壁パネル脚部に加わる軸力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】従来技術を示す図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は、従来技術と本発明の実施形態を示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は、従来技術を示す図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１：境界梁
２：薄板軽量形鋼
３：圧縮補強材
４：壁パネル
５：アンカーボルト
６：帯板
７：補強境界梁
８：タッピングネジ
９：床材
１１：シアプレート
１２：基礎
１３：開口部
【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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