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  • 特開2017223033-補強部材及びそれを具備する耐力壁 図000003
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  • 特開2017223033-補強部材及びそれを具備する耐力壁 図000012
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-223033(P2017-223033A)
(43)【公開日】2017年12月21日
(54)【発明の名称】補強部材及びそれを具備する耐力壁
(51)【国際特許分類】
   E04B 2/56 20060101AFI20171124BHJP
   F16L 5/00 20060101ALI20171124BHJP
【FI】
   E04B2/56 605J
   E04B2/56 604G
   F16L5/00 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2016-118714(P2016-118714)
(22)【出願日】2016年6月15日
(71)【出願人】
【識別番号】390037154
【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100162031
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 豊彦
(74)【代理人】
【識別番号】100175721
【弁理士】
【氏名又は名称】高木 秀文
(72)【発明者】
【氏名】劉 大偉
(72)【発明者】
【氏名】内藤 晃
(72)【発明者】
【氏名】井上 功一
(72)【発明者】
【氏名】小林 昌弘
【テーマコード(参考)】
2E002
【Fターム(参考)】
2E002FB08
2E002FB16
2E002FB22
2E002FB25
2E002MA12
2E002MA13
(57)【要約】
【課題】開口部を有する耐力要素を容易に補強することが可能な補強部材を提供する。
【解決手段】開口部43を有する面材40を補強する補強部材50であって、面材40の一側面に当接される第一当接部51bと、面材40の他側面に当接される第二当接部52bと、開口部43を介して第一当接部51bと第二当接部52bとを互いに連結することで、第一当接部51b及び第二当接部52bによって面材40を挟む連結部(第一ねじ部51a及び第二ねじ部52a)と、を具備した。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口部を有する耐力要素を補強する補強部材であって、
前記耐力要素の一側面に当接される第一当接部と、
前記耐力要素の他側面に当接される第二当接部と、
前記開口部を介して前記第一当接部と前記第二当接部とを互いに連結することで、前記第一当接部及び前記第二当接部によって前記耐力要素を挟む連結部と、
を具備する補強部材。
【請求項2】
前記連結部は、
前記第一当接部に設けられる雌ねじ部と、
前記第二当接部に設けられ、前記雌ねじ部と締結可能な雄ねじ部と、
を具備する、
請求項1に記載の補強部材。
【請求項3】
前記雌ねじ部は、
前記第一当接部から突出する円筒状に形成され、
前記雄ねじ部は、
前記第二当接部から突出する円筒状に形成されている、
請求項2に記載の補強部材。
【請求項4】
前記耐力要素に係合することにより、前記第一当接部又は前記第二当接部のうちいずれか一方の回転を規制する規制部をさらに具備する、
請求項2又は請求項3に記載の補強部材。
【請求項5】
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の補強部材と、
前記補強部材によって補強された耐力要素と、
を具備する耐力壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、補強部材及びそれを具備する耐力壁の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建物の外壁等に用いられる耐力壁の技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
【0003】
特許文献1には、上下の水平プレート及び左右の鉛直プレートによって構成された枠体と、当該枠体に固定された耐力要素(波形鋼板)と、を具備する耐力壁が開示されている。また耐力要素には、当該耐力要素を貫通するように開口部が形成されている。当該開口部は、設備開口(配線等を通すための開口)や窓等として利用することができる。
【0004】
また特許文献1に記載の耐力要素には、開口部の周辺を覆うように、鋼製の当て板が溶接によって接合される。鋼製の当て板にも、耐力要素の開口部と連通するような開口部が形成されている。このように、耐力要素の開口部の周辺の板厚を局所的に大きくすることで、当該耐力要素を補強する(開口部を形成したことによる耐力の低下の抑制を図る)ことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第5383166号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、当て板を溶接するための設備が必要であり、また溶接作業が煩雑であるため、開口部を有する耐力要素を容易に補強することができない点で不利であった。
【0007】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、開口部を有する耐力要素を容易に補強することが可能な補強部材及びそれを具備する耐力壁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0009】
即ち、請求項1においては、開口部を有する耐力要素を補強する補強部材であって、前記耐力要素の一側面に当接される第一当接部と、前記耐力要素の他側面に当接される第二当接部と、前記開口部を介して前記第一当接部と前記第二当接部とを互いに連結することで、前記第一当接部及び前記第二当接部によって前記耐力要素を挟む連結部と、を具備するものである。
【0010】
請求項2においては、前記連結部は、前記第一当接部に設けられる雌ねじ部と、前記第二当接部に設けられ、前記雌ねじ部と締結可能な雄ねじ部と、を具備するものである。
【0011】
請求項3においては、前記雌ねじ部は、前記第一当接部から突出する円筒状に形成され、前記雄ねじ部は、前記第二当接部から突出する円筒状に形成されているものである。
【0012】
請求項4においては、前記耐力要素に係合することにより、前記第一当接部又は前記第二当接部のうちいずれか一方の回転を規制する規制部をさらに具備するものである。
【0013】
請求項5においては、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の補強部材と、前記補強部材によって補強された耐力要素と、を具備するものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【0015】
請求項1においては、開口部を有する耐力要素を容易に補強することができる。
【0016】
請求項2においては、開口部を有する耐力要素をより容易に補強することができる。
【0017】
請求項3においては、開口部を有する耐力要素を強固に補強することができる。
【0018】
請求項4においては、雌ねじ部と雄ねじ部とを容易に締結することができる。
【0019】
請求項5においては、開口部を有する耐力要素を容易に補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の第一実施形態に係る耐力壁の全体的な構成を示した正面図。
図2】面材に取り付けられた補強部材を示した正面拡大図。
図3】面材に取り付けられる補強部材を示した分解斜視図。
図4】面材に取り付けられた補強部材を示した斜視図。
図5】面材に取り付けられる補強部材を示した分解平面断面図。
図6】面材に取り付けられた補強部材を示した平面断面図。
図7】第二実施形態に係る補強部材を示した正面拡大図。
図8】第三実施形態に係る補強部材を示した正面拡大図。
図9】第四実施形態に係る補強部材を示した正面拡大図。
図10】第四実施形態に係る補強部材を示した平面断面図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下では、図中の矢印に基づいて、前後方向、左右方向及び上下方向を定義して説明を行う。
【0022】
まず、図1から図6までを用いて、本発明の第一実施形態に係る耐力壁3の構成について説明する。
【0023】
図1に示す耐力壁3は、地震や風による水平荷重に抵抗する能力を持つ部材である。耐力壁3は、例えば鉄骨系の戸建住宅や集合住宅等の建物に用いられる。本実施形態に係る耐力壁3は、建物の1階部分に設けられるものとする。耐力壁3は、基礎1に対してアンカーボルトで適宜固定された土台2の上に設けられる。耐力壁3は、主として縦フレーム材10、横フレーム材30、面材40及び補強部材50を具備する。
【0024】
縦フレーム材10は、縦方向(上下方向)に延びるように形成された部材である。縦フレーム材10は、互いに所定の間隔をおいて左右一対設けられる。縦フレーム材10は、所定の断面形状を有する形鋼により形成される。具体的には、縦フレーム材10は、正方形断面を有する中空状の形鋼(角パイプ)により形成される。
【0025】
横フレーム材30は、横方向(左右方向)に延びるように形成された部材である。横フレーム材30は、上下に略等間隔に5つ設けられる。横フレーム材30は、所定の断面形状を有する形鋼により形成される。具体的には、横フレーム材30は、矩形断面を有する中空状の形鋼(角パイプ)により形成される。横フレーム材30の左右両端部は、それぞれ左右の縦フレーム材10に適宜固定される。このようにして、複数の横フレーム材30全てが、左右一対の縦フレーム材10に連結されている。
【0026】
上述の如く上下に並べられた5つの横フレーム材30によって、正面視(図1参照)において左右一対の縦フレーム材10の間の空間が上下に4つに区画される。以下では、当該横フレーム材30によって区画された空間を、上から区画層S1、区画層S2、区画層S3及び区画層S4とそれぞれ称する。
【0027】
図1から図6までに示す面材40は、耐力壁3の剛性を高めるものである。面材40は、区画層S1から区画層S4までにそれぞれ配置される。面材40の上端部及び下端部は、それぞれ横フレーム材30に適宜固定される。面材40は、左右方向に沿って凹凸を繰り返す波形鋼板により形成される。具体的には、面材40は、後方に突出した部分(前方から見て凹んだ部分)である谷部41と、前方に突出した部分である山部42と、を具備する。谷部41及び山部42は、それぞれ上下方向に延びるように形成される。また谷部41及び山部42は、左右方向に交互に形成される。
【0028】
4つの面材40のうち、区画層S4に配置された面材40には、開口部43が形成される。開口部43は、面材40を前後に貫通する孔である。本実施形態に係る開口部43は、配線等を通すための設備開口として用いることを想定している。開口部43は、面材40の一部分を切断して形成される。開口部43は、正面視正方形状に形成される。開口部43の一辺の長さは、面材40の谷部41及び山部42の左右幅よりも大きくなるように形成される。従って、開口部43は、複数の谷部41及び山部42に亘って形成されることになる。
【0029】
補強部材50は、面材40を補強するためのものである。補強部材50は、主として第一補強部材51及び第二補強部材52を具備する。
【0030】
第一補強部材51は、補強部材50のうち前部を形成するものである。第一補強部材51は、主として第一ねじ部51a及び第一当接部51bを具備する。
【0031】
第一ねじ部51aは、円筒状に形成された部分である。第一ねじ部51aは、長手方向を前後方向に向けて配置される。第一ねじ部51aの外径は、面材40の開口部43の一辺の長さよりも若干小さくなるように形成される。すなわち、第一ねじ部51aは、面材40の開口部43に挿通可能な大きさに形成される。第一ねじ部51aの内周面には、適宜の加工法(切削加工、プレス加工等)によってねじ(雌ねじ)が形成される。
【0032】
第一当接部51bは、板状に形成された部分である。第一当接部51bは、第一ねじ部51aの前端部から外側に拡がる円環状に形成される。第一当接部51bの外径は、面材40の開口部43の一辺の長さよりも十分大きくなるように(具体的には、第一当接部51bが開口部43を正面から覆うことができる程度に大きく)形成される。
【0033】
第二補強部材52は、補強部材50のうち後部を形成するものである。第二補強部材52は、主として第二ねじ部52a及び第二当接部52bを具備する。
【0034】
第二ねじ部52aは、円筒状に形成された部分である。第二ねじ部52aは、長手方向を前後方向に向けて配置される。第二ねじ部52aの外径は、第一補強部材51の第一ねじ部51aの内径と略同一となるように形成される。第二ねじ部52aの外周面には、適宜の加工法(切削加工、プレス加工等)によってねじ(雄ねじ)が形成される。
【0035】
第二当接部52bは、板状に形成された部分である。第二当接部52bは、第二ねじ部52aの後端部から外側に拡がる円環状に形成される。第二当接部52bの外径は、第一当接部51bと略同一となるように形成される。
【0036】
上述の如く構成された補強部材50は、第一補強部材51と第二補強部材52によって面材40を挟み込むことで、当該面材40に固定される。以下、補強部材50を面材40に固定する方法について具体的に説明する。
【0037】
まず、図5に示すように、第一補強部材51の第一ねじ部51aを面材40の前方から開口部43に挿通すると共に、第二補強部材52の第二ねじ部52aを面材40の後方から開口部43に挿通する。
【0038】
次に、図6に示すように、第一補強部材51の第一ねじ部51aと第二補強部材52の第二ねじ部52aとを嵌め合わせ、ねじ込んでいく。第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとを互いにねじ込んでいくと、第一当接部51bが面材40の前側面に当接すると共に、第二当接部52bが面材40の後側面(背面)に当接する。この状態で、第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとを適宜の力で締結することで、第一当接部51bと第二当接部52bによって面材40を挟み込んで保持することができる。
【0039】
このように、第一当接部51bと第二当接部52bによって面材40を挟み込むことで、補強部材50が面材40に固定される。この状態では、第一当接部51bによって開口部43が前方から覆われると共に、第二当接部52bによって開口部43が後方から覆われる。
【0040】
当該第一当接部51b及び第二当接部52bによって、面材40(開口部43の周辺)が挟み込まれることで、当該面材40が補強される。これによって、開口部43を設けたことによる面材40の強度の低下を補うことができ、面材40の面外座屈等を防止することができる。特に、本実施形態の如く、面材40を前後両側から挟み込むことで、当該面材40の面外座屈を効果的に防止することができる。
【0041】
また、補強部材50を面材40に固定した状態では、第一ねじ部51a及び第二ねじ部52aによって面材40の前後が連通されている。従って、当該第一ねじ部51a及び第二ねじ部52aに配線等を通すことができ、当該補強部材50が開口部43の設備開口としての利用を阻害することはない。また、当該第一ねじ部51a及び第二ねじ部52aに配線等を通すことで、配線等が開口部43の縁(切断端部)と接することがないため、当該開口部43の縁(切断端部)によって配線等が損傷するのを防止することができる。
【0042】
以上の如く、本実施形態に係る補強部材50は、
開口部43を有する面材40(耐力要素)を補強する補強部材50であって、
面材40の一側面に当接される第一当接部51bと、
面材40の他側面に当接される第二当接部52bと、
開口部43を介して第一当接部51bと第二当接部52bとを互いに連結することで、第一当接部51b及び第二当接部52bによって面材40を挟む連結部(第一ねじ部51a及び第二ねじ部52a)と、
を具備するものである。
【0043】
このように構成することにより、開口部43を有する面材40を容易に補強することができる。すなわち、連結部(第一ねじ部51a及び第二ねじ部52a)によって第一当接部51bと第二当接部52bとを互いに連結するだけで面材40を補強することができるため、溶接等のための設備や作業が不要となる。また、面材40を両側から挟み込むことで、一側からのみ補強する場合に比べて当該面材40の座屈を効果的に防止することができる。
【0044】
また、前記連結部は、
第一当接部51bに設けられる第一ねじ部51a(雌ねじ部)と、
第二当接部52bに設けられ、第一ねじ部51aと締結可能な第二ねじ部52a(雄ねじ部)と、
を具備するものである。
【0045】
このように構成することにより、開口部43を有する面材40をより容易に補強することができる。すなわち、第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとを締結するだけで容易に面材40を補強することができる。
【0046】
また、第一ねじ部51aは、
第一当接部51bから突出する円筒状に形成され、
第二ねじ部52aは、
第二当接部52bから突出する円筒状に形成されているものである。
【0047】
このように構成することにより、開口部43を有する面材40を強固に補強することができる。すなわち、第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとが噛み合う部分を多く確保することができ、第一当接部51bと第二当接部52bとを強固に連結することができる。これによって、面材40を強固に補強することができる。
【0048】
また、本実施形態に係る耐力壁3は、
上述の補強部材50と、
補強部材50によって補強された面材40と、
を具備するものである。
【0049】
このように構成することにより、開口部43を有する面材40を容易に補強することができる。
【0050】
なお、面材40は、本発明に係る耐力要素の実施の一形態である。
また、第一ねじ部51a及び第二ねじ部52aは、本発明に係る連結部の実施の一形態である。
また、第一ねじ部51aは、本発明に係る雌ねじ部の実施の一形態である。
また、第二ねじ部52aは、本発明に係る雄ねじ部の実施の一形態である。
【0051】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【0052】
例えば、本実施形態においては、耐力要素として波形鋼板により形成された面材40を例示したが、本発明はこれに限らず、種々の耐力要素に適用することが可能である。
【0053】
また、本実施形態においては、第一当接部51b及び第二当接部52bは円環板状に形成されるものとしたが、その他の板状(例えば、矩形板状等)に形成することも可能である。また、第一当接部51b及び第二当接部52bに、作業者が把持し易いような把持部(例えば、突起部)を設けることも可能である。これによって、作業者は当該把持部を持って容易に第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとを締結することができる。
【0054】
また、本実施形態においては、第一ねじ部51aに雌ねじが形成され、第二ねじ部52aに雄ねじが形成されるものとしたが、第一ねじ部51aに雄ねじが形成され、第二ねじ部52aに雌ねじが形成される構成とすることも可能である。
【0055】
また、本実施形態においては、ねじ(第一ねじ部51a及び第二ねじ部52a)によって第一当接部51bと第二当接部52bとを連結するものとしたが、当該第一当接部51bと第二当接部52bとを連結する方法はこれに限るものではなく、当該第一当接部51bと第二当接部52bとによって面材40を挟み込むことが可能な方法であればよい。例えば、他の部材に形成された孔に押し込まれることで当該部材に係合可能なリベット等を用いてもよい。
【0056】
また、本実施形態においては、第一ねじ部51a及び第二ねじ部52aは、いずれも円筒状に形成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、当該第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとが連結(締結)可能な形状であればよい。例えば、第一ねじ部51aを平板状に形成したもの(すなわち、第一当接部51bにねじ孔を形成したもの)であってもよい。
【0057】
また、本実施形態においては、区画層S4の面材40に補強部材50が1つ設けられる例を挙げたが、当該補強部材50が設けられる位置や個数は任意に変更することが可能である。
【0058】
以下では、本発明に係る補強部材の他の実施形態(変形例)について説明する。
【0059】
まず、図7を用いて第二実施形態に係る補強部材150について説明する。第二実施形態に係る補強部材150は、第一当接部51b及び第二当接部52bがビス(ビス51c)によって面材40に固定される点で、第一実施形態に係る補強部材50と異なっている。
【0060】
具体的には、第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとが締結された後で、複数のビス51cによって第一当接部51bが面材40に固定されている。この際、ビス51cは、正面視において、第一当接部51bと面材40とが当接している部分、すなわち面材40の山部42と第一当接部51bとが重複している部分に打ち込まれる。山部42は、第二補強部材52(第二当接部52b)とは離間しているため、当該山部42に打ち込まれたビス51cが第二補強部材52と干渉することはない。また図示は省略するが、第二当接部52bも同様に、ビスによって面材40に固定される。
【0061】
このように、ビス51c等を用いて第一当接部51b及び第二当接部52bを面材40に固定することで、補強部材50をより強固に面材40に固定することができ、ひいては面材40をより強固に補強することができる。
【0062】
次に、図8を用いて第三実施形態に係る補強部材250について説明する。第三実施形態に係る補強部材250は、ビス51cを打ち込む際の目安となる目安線51dが描かれている点で、第二実施形態に係る補強部材150と異なっている。
【0063】
具体的には、第一当接部51bの前側面には、直線状の目安線51dが描かれている。当該目安線51dは、正面視において、面材40の谷部41と山部42との境界に沿って描かれる。このような目安線51dを確認することで、第一当接部51bが面材40の山部42と重複している部分を容易に確認することができる。これによって、ビス51cを確実に山部42に打ち込むことができる。また図示は省略するが、第二当接部52bにも同様に、目安線が描かれる。
【0064】
次に、図9及び図10を用いて第四実施形態に係る補強部材350について説明する。第四実施形態に係る補強部材350は、第一当接部51bに規制部51eが形成されている点で、第一実施形態に係る補強部材50と異なっている。
【0065】
具体的には、第一当接部51bの左右両端部には、それぞれ規制部51eが形成されている。規制部51eは、第一当接部51bの左右両端部をそれぞれ後方に向けて屈曲させることで形成される。規制部51eは、面材40の前方から谷部41内に入り込むように形成される。
【0066】
このような状態では、規制部51eが山部42の側面に接触(係合)するため、第一補強部材51の回転が規制される。従って、第二補強部材52の第二ねじ部52aを第一補強部材51の第一ねじ部51aにねじ込む際に、当該第一補強部材51が回転する(供回りする)のを防止することができ、ひいては第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとを容易に締結することができる。このように、規制部51eによって第一補強部材51の供回りを防止することができるため、第一補強部材51を手で保持する必要がなくなり、補強部材350を面材40に固定する作業を一人で容易に行うことができる。
【0067】
以上の如く、本実施形態に係る補強部材350は、
面材40に係合することにより、第一当接部51bの回転を規制する規制部51eをさらに具備するものである。
【0068】
このように構成することにより、第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとを容易に締結することができる。
【0069】
なお、本実施形態では第一当接部51bの回転を規制するように規制部51eを形成するものとしたが、第二当接部52bの回転を規制するように、当該第二当接部52bを屈曲させて規制部を形成することも可能である。この場合、第一ねじ部51aを第二ねじ部52aに対してねじ込むようにして、当該第一ねじ部51aと第二ねじ部52aとを締結させる。
【0070】
また、規制部51eの形状は限定するものではなく、第一補強部材51の回転を規制するように面材40と係合可能な形状であればよい。
【符号の説明】
【0071】
3 耐力壁
10 縦フレーム材
30 横フレーム材
40 面材
50 補強部材
51 第一補強部材
51a 第一ねじ部
51b 第一当接部
52 第二補強部材
52a 第二ねじ部
52b 第二当接部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10