特許 6427986 耐力壁の面材及び耐力壁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6427986

(24)【登録日】2018年11月9日

(45)【発行日】2018年11月28日

(54)【発明の名称】耐力壁の面材及び耐力壁

(51)【国際特許分類】

   E04B 2/56 20060101AFI20181119BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20181119BHJP

【ＦＩ】

   E04B2/56 643A

   E04B2/56 643B

   E04H9/02 321B

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-129477(P2014-129477)

(22)【出願日】2014年6月24日

(65)【公開番号】特開2016-8422(P2016-8422A)

(43)【公開日】2016年1月18日

【審査請求日】2017年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(74)【代理人】

【識別番号】100178283

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 孝太

(72)【発明者】

【氏名】田中 浩史

(72)【発明者】

【氏名】河合 良道

(72)【発明者】

【氏名】藤内 繁明

(72)【発明者】

【氏名】川上 寛明

【審査官】 富士 春奈

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３１２６１１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−０７１９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００９６２２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１２４４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００２０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１３０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７５７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ２／５６−２／７０

Ｅ０４Ｈ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の縦枠と一対の横枠とを組み合わせた枠体に設けられる耐力壁の面材であって、
複数の網目を略面状に並べて形成された網状部と、一対の縦枠に取り付けられる左側部及び右側部と、一対の横枠に取り付けられる上側部及び下側部とを備え、
前記網状部は、横方向に延びて縦方向に傾斜させた傾斜線を各々の前記網目が有するとともに、各々の前記網目が縦方向の寸法を横方向の寸法より小さくして形成され、
前記上側部及び前記下側部の何れか一箇所以上に、平坦面が形成された平坦部が設けられ、
前記平坦部は、複数の前記網目が形成された平板状の鋼板のうち、切り込みが形成されず、複数の前記網目が形成されない部位であり、一対の前記横枠に取り付けられるものであること
を特徴とする耐力壁の面材。

【請求項2】

前記網状部は、横方向の外力が作用することによって、複数の前記網目の各々の前記傾斜線が連なって、前記左側部と前記右側部との間に傾斜して延びる複数の耐力線が形成されること
を特徴とする請求項１記載の耐力壁の面材。

【請求項3】

前記網状部は、前記左側部又は前記右側部に対する垂線と、前記網目の前記傾斜線とで形成される傾斜角度が、５°以上、３０°以下であること
を特徴とする請求項１又は２記載の耐力壁の面材。

【請求項4】

前記網目は、横方向に延びる一対の平行線と、一対の前記平行線の各々の両端部から互いに接近しながら延びる複数の前記傾斜線とを有することで、略亀甲形状に形成されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の耐力壁の面材。

【請求項5】

構造物の壁体として横方向に作用する外力に抵抗する耐力壁であって、
一対の縦枠と一対の横枠とを組み合わせた枠体と、前記枠体に設けられる面材とを備え、
前記面材は、複数の網目を略面状に並べて形成された網状部と、前記縦枠に取り付けられる左側部及び右側部と、前記横枠に取り付けられる上側部及び下側部とを有し、
前記網状部は、横方向に延びて縦方向に傾斜させた傾斜線を各々の前記網目が有するとともに、各々の前記網目が縦方向の寸法を横方向の寸法より小さくして形成され、
前記上側部及び前記下側部の何れか一箇所以上に、平坦面が形成された平坦部が設けられ、
前記平坦部は、複数の前記網目が形成された平板状の鋼板のうち、切り込みが形成されず、複数の前記網目が形成されない部位であり、一対の前記横枠に取り付けられるものであること
を特徴とする耐力壁。

【請求項6】

前記枠体は、一対の前記縦枠に架設される横桟が設けられるとともに、
前記面材は、前記上側部と前記下側部との間の中間部に前記平坦部が設けられて、前記横桟に前記平坦部が取り付けられること
を特徴とする請求項５記載の耐力壁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一対の縦枠と一対の横枠とを組み合わせた枠体に設けられる耐力壁の面材、及び、中小規模構造物の壁体として横方向に作用する外力に抵抗する耐力壁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、地震時や強風時等に建物に発生する振動エネルギーを、建物に設けられた壁体で効果的に減衰させるために、特許文献１に開示される高減衰耐力壁が提案されている。

【0003】

特許文献１に開示された高減衰耐力壁は、住宅用建物など小構造物に配設されるものであり、薄鋼板製の形鋼からなる上下横枠及び縦枠を枠組みして矩形枠が構成されて、多数の小孔を形成したエネルギー吸収用壁面部材が、矩形枠の縦枠のウェブに固定されるものである。

【0004】

特許文献１に開示された高減衰耐力壁は、特許文献１の図２（ｂ）に示すように、溝形鋼の左右の両フランジを横方向に引き伸ばすことによって、エキスバンドメタル状の孔明き形態となったエネルギー吸収用壁面部材に、多数の縦長の小孔が形成されるものとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−１１５３５５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、特許文献１に開示された高減衰耐力壁は、溝形鋼が横方向に引き伸ばされた状態でエネルギー吸収用壁面部材が矩形枠に固定されるため、縦方向に延びて横方向に傾斜した複数の傾斜線で取り囲まれた状態で各々の小孔が形成されて、各々の小孔が高さ寸法を幅寸法より大きくして縦長に形成されるものとなる。

【0007】

このとき、特許文献１に開示された高減衰耐力壁は、各々の小孔が縦長に形成されることで、エネルギー吸収用壁面部材が横方向に作用する外力によって変形したときに、各々の小孔の傾斜線が縦方向に連なって、エネルギー吸収用壁面部材の縦方向に延びて横方向に傾斜した複数の耐力線が形成されるものとなる。

【0008】

このため、特許文献１に開示された高減衰耐力壁は、エネルギー吸収用壁面部材の縦方向に耐力線が延びることから、横方向に作用する外力に対して抵抗できる成分が小さく、単位重量あたりの耐力はあまり期待できない。

【0009】

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、面材の重量が過大となることを防止しながら、横方向に作用する外力に対する面材の耐力を向上させることのできる耐力壁の面材及び耐力壁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１発明に係る耐力壁の面材は、一対の縦枠と一対の横枠とを組み合わせた枠体に設けられる耐力壁の面材であって、複数の網目を略面状に並べて形成された網状部と、一対の縦枠に取り付けられる左側部及び右側部と、一対の横枠に取り付けられる上側部及び下側部とを備え、前記網状部は、横方向に延びて縦方向に傾斜させた傾斜線を各々の前記網目が有するとともに、各々の前記網目が縦方向の寸法を横方向の寸法より小さくして形成され、前記上側部及び前記下側部の何れか一箇所以上に、平坦面が形成された平坦部が設けられ、前記平坦部は、複数の前記網目が形成された平板状の鋼板のうち、切り込みが形成されず、複数の前記網目が形成されない部位であり、一対の前記横枠に取り付けられるものであることを特徴とする。

【0011】

第２発明に係る耐力壁の面材は、第１発明において、前記網状部は、横方向の外力が作用することによって、複数の前記網目の各々の前記傾斜線が連なって、前記左側部と前記右側部との間に傾斜して延びる複数の耐力線が形成されることを特徴とする。

【0012】

第３発明に係る耐力壁の面材は、第１発明又は第２発明において、前記網状部は、前記左側部又は前記右側部に対する垂線と、前記網目の前記傾斜線とで形成される傾斜角度が、５°以上、３０°以下であることを特徴とする。

【0013】

第４発明に係る耐力壁の面材は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記網目は、横方向に延びる一対の平行線と、一対の前記平行線の各々の両端部から互いに接近しながら延びる複数の前記傾斜線とを有することで、略亀甲形状に形成されることを特徴とする。

【0015】

第５発明に係る耐力壁は、構造物の壁体として横方向に作用する外力に抵抗する耐力壁であって、一対の縦枠と一対の横枠とを組み合わせた枠体と、前記枠体に設けられる面材とを備え、前記面材は、複数の網目を略面状に並べて形成された網状部と、前記縦枠に取り付けられる左側部及び右側部と、前記横枠に取り付けられる上側部及び下側部とを有し、前記網状部は、横方向に延びて縦方向に傾斜させた傾斜線を各々の前記網目が有するとともに、各々の前記網目が縦方向の寸法を横方向の寸法より小さくして形成され、前記上側部及び前記下側部の何れか一箇所以上に、平坦面が形成された平坦部が設けられ、前記平坦部は、複数の前記網目が形成された平板状の鋼板のうち、切り込みが形成されず、複数の前記網目が形成されない部位であり、一対の前記横枠に取り付けられるものであることを特徴とする。

【0016】

第６発明に係る耐力壁は、第５発明において、前記枠体は、一対の前記縦枠に架設される横桟が設けられるとともに、前記面材は、前記上側部と前記下側部との間の中間部に前記平坦部が設けられて、前記横桟に前記平坦部が取り付けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

第１発明〜第６発明によれば、網状部の各々の網目が、縦方向の高さ寸法Ｙ１を、横方向の幅寸法Ｘ１より小さくして、略横長に形成されることで、面材全体の重量を効率的に低減させて、面材全体の重量が過大となることを防止するとともに、横方向に作用する外力に対する面材全体の総耐力Ｑを向上させることが可能となる。

【0018】

第１発明〜第６発明によれば、網状部の各々の網目が、縦方向の高さ寸法Ｙ１を、横方向の幅寸法Ｘ１より小さくして、略横長に形成されることで、横方向に延びた複数の耐力線により、横方向の外力に対して十分に抵抗して、この面材が設けられる中小規模構造物における地震や強風等に対する壁体耐力を向上させることが可能となる。

【0019】

特に、第３発明によれば、左側部又は右側部に対する垂線と、各々の網目の傾斜線とで形成される傾斜角度θが、５°以上、３０°以下とされるときに、単位重量あたりの横方向成分の耐力比γの漸減率が小さいものとなるため、複数の耐力線により発揮される面材全体の総耐力Ｑの低減を極力抑制しながら、面材全体の重量を効率的に低減させることが可能となる。

【0020】

特に、第４発明によれば、各々の網目が略亀甲形状に形成されることで、平行線が傾斜線と略直線状に連なるまで、網目を面内方向に変形させることができるものとなり、面材全体の横方向の面内変形の許容範囲を大きくすることが可能となる。

【0021】

特に、第１発明〜第６発明によれば、上側部や下側部に平坦部が設けられることで、上側部や下側部に薄鋼板等が溶接等により取り付けられることなく、上側部や下側部を上横枠や下横枠に固定することができるため、面材の製作コストを低減させることが可能となり、また、面材の中間部に平坦部が設けられることで、この平坦部に奥行方向に突出した突出部を形成させて、地震や強風等に起因して作用する横方向の外力に対する耐力壁全体の剛性を向上させることが可能となる。

【0022】

特に、第５発明によれば、枠体に設けられる面材において、網状部の各々の網目が、縦方向の高さ寸法Ｙ１を、横方向の幅寸法Ｘ１より小さくして形成されることで、関東大震災程度の中大規模地震が発生した場合であっても、例えば、従来の面材より１．５倍程度の高い総耐力Ｑを発揮させて、構造物の耐震性能を向上させることが可能となる。

【0023】

特に、第６発明によれば、一対の縦枠に架設される横桟が設けられることで、地震や強風等に起因して作用する横方向の外力に対する耐力壁全体の剛性を向上させることができるため、左縦枠と右縦枠とが横方向で互いに引き寄せ合うようにねじれながら変形することを防止して、耐力壁全体の高い壁体耐力を維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明を適用した耐力壁を示す正面斜視図である。

【図2】本発明を適用した耐力壁の枠体を示す正面図である。

【図3】本発明を適用した耐力壁の面材を示す正面図である。

【図4】本発明を適用した耐力壁の面材の変形例を示す正面図である。

【図5】本発明を適用した耐力壁の面材における網状部の網目を示す拡大側面図である。

【図6】（ａ）は、本発明を適用した耐力壁の面材における左側部を示す拡大側面図であり、（ｂ）は、その右側部を示す拡大側面図である。

【図7】（ａ）は、本発明を適用した耐力壁の面材における上側部を示す拡大平面図であり、（ｂ）は、その下側部を示す拡大底面図である。

【図8】本発明を適用した耐力壁の面材の第１実施形態における網状部の網目を示す拡大正面図である。

【図9】（ａ）は、本発明を適用した耐力壁の面材の第１実施形態における開口部を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、開口部を取り囲む鋼材の表面積を示す拡大正面図である。

【図10】（ａ）は、本発明を適用した耐力壁の面材の第１実施形態における耐力線が形成される前の状態を示す正面図であり、（ｂ）は、その耐力線が形成された後の状態を示す正面図である。

【図11】本発明を適用した耐力壁の面材の第１実施形態における網状部で耐力線が形成される過程を示す拡大正面図である。

【図12】本発明を適用した耐力壁の面材の第１実施形態における網状部で耐力線が形成される変形角度を示す拡大正面図である。

【図13】本発明を適用した耐力壁の面材における耐力比と傾斜角度との関係を示すグラフである。

【図14】本発明を適用した耐力壁の面材の第２実施形態における網状部の網目を示す拡大正面図である。

【図15】（ａ）は、本発明を適用した耐力壁の面材の第２実施形態における開口部を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、開口部を取り囲む鋼材の表面積を示す拡大正面図である。

【図16】本発明を適用した耐力壁の面材の第２実施形態における網状部で耐力線が形成される過程を示す拡大正面図である。

【図17】（ａ）は、本発明を適用した耐力壁の面材の第２実施形態における耐力線が形成される前の状態を示す正面図であり、（ｂ）は、その耐力線が形成された後の状態を示す正面図である。

【図18】（ａ）は、本発明を適用した耐力壁の面材における横方向に延びる耐力線を示す正面図であり、（ｂ）は、従来の面材における縦方向に延びる耐力線を示す正面図である。

【図19】本発明を適用した耐力壁に横桟が設けられた状態を示す背面斜視図である。

【図20】本発明を適用した耐力壁の面材における中間部の平坦部に突出部が形成された状態を示す背面斜視図である。

【図21】本発明を適用した耐力壁の割線剛性と回転角との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を適用した耐力壁の面材１、及び、本発明を適用した耐力壁７を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0026】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、図１に示すように、本発明を適用した耐力壁７の枠体４に設けられるものである。本発明を適用した耐力壁７は、例えば、２階建て程度の木造住宅等の小規模構造物や、若干規模を大きくした中規模構造物等の壁体として用いられる。

【0027】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、エキスパンドメタル等の網状の建材が用いられるものである。エキスパンドメタルは、例えば、略平板状の鋼板に複数の切り込みを鋸状の刃により入れて引き延ばし、網目の１／２だけ刃をずらして切り込みを入れて引き延ばすことにより、略千鳥状に配置された複数の網目３を有する網状面材として製作される。

【0028】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、一対の縦枠５と一対の横枠６とを組み合わせた枠体４に取り付けられる。枠体４は、中小規模構造物の桁材、柱材、土台等の構造部材に固定されるものであり、図２に示すように、一対の縦枠５と一対の横枠６とを互いに略垂直に連結させることによって、正面視で略矩形状に組み合わされるものである。

【0029】

一対の縦枠５は、断面略Ｃ形状の形鋼等が左縦枠５１及び右縦枠５６に用いられて、左縦枠５１及び右縦枠５６が、横方向Ｘに所定の間隔を空けて、互いに略平行に設けられる。一対の横枠６は、断面略Ｃ形状の形鋼等が上横枠６１及び下横枠６６に用いられて、上横枠６１及び下横枠６６が、縦方向Ｙに所定の間隔を空けて、互いに略平行に設けられる。

【0030】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、図３に示すように、正面視で縦方向Ｙ及び横方向Ｘに略面状に延びる網状部２を備えて、正面視で略矩形状に形成される。本発明を適用した耐力壁の面材１は、正面視で縦方向Ｙに延びて左右両側端に設けられる左側部１１及び右側部１２と、正面視で横方向Ｘに延びて上下両側端に設けられる上側部１３及び下側部１４とを備える。

【0031】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、上側部１３及び下側部１４に、略平坦面が形成されて横方向Ｘに延びる平坦部１６が設けられる。本発明を適用した耐力壁の面材１は、エキスパンドメタルを製作するときに、略平板状の鋼板に切り込みが形成されない部位を残して、この切り込みが形成されない部位を、上側部１３及び下側部１４に配置すること等により、略平坦面が形成された平坦部１６が設けられる。

【0032】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、これに限らず、図４（ａ）に示すように、上側部１３と下側部１４との間の中間部１５に、平坦部１６が設けられてもよい。本発明を適用した耐力壁の面材１は、上側部１３、下側部１４及び中間部１５の何れか一箇所以上に、略平坦面が形成された平坦部１６が設けられてもよく、図４（ｂ）に示すように、上側部１３、下側部１４及び中間部１５の何れにも、平坦部１６が設けられなくてもよい。

【0033】

網状部２は、複数の網目３が略千鳥状に配置されることで、複数の網目３を略面状に並べて形成される。網状部２は、図５（ａ）に示すように、各々の網目３の一部を奥行方向Ｚに突出させて、複数の段部３９を形成した状態で、複数の網目３が略面状に並べられて形成される。また、網状部２は、これに限らず、図５（ｂ）に示すように、各々の網目３の一部を奥行方向Ｚに突出させない状態で、複数の網目３が略面状に並べられて形成されてもよい。

【0034】

左側部１１及び右側部１２は、図６に示すように、薄鋼板１７等が溶接等によって背面側に取り付けられて、この薄鋼板１７等が左縦枠５１及び右縦枠５６の正面側にボルト、ビス等で固定されることで、一対の縦枠５に取り付けられるものとなる。左側部１１及び右側部１２は、縦方向Ｙで薄鋼板１７に沿った全部の網目３で薄鋼板１７に溶接接合されてもよく、また、薄鋼板１７に沿った一部の網目３のみで薄鋼板１７に溶接接合されてもよい。

【0035】

上側部１３及び下側部１４は、図７に示すように、平坦部１６が設けられる場合に、平坦部１６が上横枠６１及び下横枠６６の正面側にボルト、ビス等で固定されることで、一対の横枠６に取り付けられるものとなる。上側部１３及び下側部１４は、平坦部１６が設けられない場合に、薄鋼板１７等が溶接等によって背面側に取り付けられて、この薄鋼板１７等が上横枠６１及び下横枠６６の正面側にボルト、ビス等で固定されることで、一対の横枠６に取り付けられてもよい。このとき、上側部１３及び下側部１４は、横方向Ｘで薄鋼板１７に沿った全部の網目３で薄鋼板１７に溶接接合されてもよく、薄鋼板１７に沿った一部の網目３のみで薄鋼板１７に溶接接合されてもよい。

【0036】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、上側部１３や下側部１４に平坦部１６が設けられることで、上側部１３や下側部１４に薄鋼板１７等が溶接等により取り付けられることなく、上側部１３や下側部１４を上横枠６１や下横枠６６に固定することができるものとなる。これにより、本発明を適用した耐力壁の面材１は、上側部１３や下側部１４に薄鋼板１７を溶接等で取り付けることを必要としないため、面材１の製作コストを低減させることが可能となる。

【0037】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、第１実施形態において、図８に示すように、網状部２の各々の網目３が、横方向Ｘに延びる一対の平行線３１と、横方向Ｘに延びて縦方向Ｙに傾斜させた傾斜線３２とを有する。本発明を適用した耐力壁の面材１は、網状部２の各々の網目３が、縦方向Ｙの高さ寸法Ｙ１を、横方向Ｘの幅寸法Ｘ１より小さくして形成される。

【0038】

このとき、各々の網目３は、縦方向Ｙに所定の間隔を空けて一対の平行線３１が設けられるとともに、一対の平行線３１の各々の横方向Ｘの両端部から延びる各々の傾斜線３２を縦方向Ｙに傾斜させることで、縦方向Ｙに並べて設けられた一対の傾斜線３２が横方向Ｘに延びるにつれて互いに接近するように設けられて、略亀甲形状に形成されるものとなる。

【0039】

略亀甲形状の網目３は、図９（ａ）に示すように、一対の平行線３１と４本の傾斜線３２とで取り囲まれた略亀甲形状の開口部３０が形成されて、各々の網目３の開口部３０で正面視の開口面積Ａ２が、下記（１）式により規定される関係を満足するものとなる。

【0040】

【数1】

ここで、Ｂ：平行線３１の横方向Ｘの幅、Ｓ：傾斜線３２の横方向Ｘの幅、Ｍ：開口部３０の縦方向Ｙにおける略半分の高さとする。

【0041】

略亀甲形状の網目３は、略平板状の鋼板に切り込みを形成して引き伸ばすことで形成されるため、平行線３１の線材幅が傾斜線３２の線材幅の略２倍となり、図９（ｂ）に示すように、各々の網目３の開口部３０の周囲において、網目３の開口部３０を取り囲む鋼材の表面積Ａ１が、下記（２）式により規定される関係を満足するものとなる。

【0042】

【数2】

ここで、Ｗ：各々の網目３の開口部３０に割り振られる傾斜線３２の線材幅、２Ｗ：各々の網目３の開口部３０に割り振られる平行線３１の線材幅とする。

【0043】

このとき、略亀甲形状の網目３は、各々の網目３の開口部３０において、鋼材の表面積Ａ１の開口面積Ａ２に対する割合が低下することで、面材１全体の鋼材の使用量が低下して、面材１全体の鋼材重量が、所定の重量低減率αで低減するものとなる。

【0044】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、複数の網目３の開口部３０における鋼材の表面積Ａ１と開口面積Ａ２とを併せることで、略平板状の鋼板に網目３を形成させない場合と同等の全体面積を確保するものである。このため、本発明を適用した耐力壁の面材１は、複数の網目３が形成されない略平板状の鋼板に対して、複数の網目３が形成された面材１全体の重量低減率αが、下記（３）式により規定される関係を満足するものとなる。

【0045】

【数3】

【0046】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、図１０（ａ）に示すように、地震や強風等に起因して横方向Ｘの外力Ｐが作用するものである。このとき、網状部２は、図１１（ａ）に示すように、各々の網目３が略亀甲形状となった状態から、図１１（ｂ）に示すように、横方向Ｘの外力Ｐが作用することで各々の網目３が漸次変形して、図１１（ｃ）に示すように、各々の網目３の傾斜線３２が平行線３１と交互に連なって、横方向Ｘの外力Ｐに抵抗する耐力線２０が形成されるものとなる。

【0047】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、図８に示すように、網状部２の各々の網目３が、縦方向Ｙの高さ寸法Ｙ１を、横方向Ｘの幅寸法Ｘ１より小さくして形成されるため、図１０（ｂ）に示すように、横方向Ｘの外力Ｐに抵抗する複数の耐力線２０が、左側部１１と右側部１２との間で横方向Ｘに延びるとともに縦方向Ｙに傾斜して、左側部１１と右側部１２との間に架設させて形成される。

【0048】

耐力線２０は、図１１、図１２に示すように、左側部１１と右側部１２との間で縦方向Ｙに傾斜して、略水平方向から所定の変形角度φにより形成されるものとなる。このとき、複数の耐力線２０は、上側部１３と下側部１４との間で縦方向Ｙに並べて形成される数量Ｎが、下記（４）式により規定される関係を満足するものとなる。

【0049】

【数4】

ここで、Ｈ：網状部２の高さ、Ｌ：網状部２の幅とする。

【0050】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、各々の網目３の傾斜線３２が連なって、各々の耐力線２０に耐力Ｔを発揮させるものであり、各々の耐力線２０の耐力Ｔの横方向Ｘ成分の総和が、複数の耐力線２０によって横方向Ｘの外力Ｐに抵抗する総耐力Ｑとなる。このため、図１２に示すように、複数の耐力線２０による総耐力Ｑは、下記（５）式〜（７）式により算出されるものとなる。

【0051】

【数5】

【0052】

【数6】

【0053】

【数7】

【0054】

なお、略平板状の鋼板に網目３を形成させないときであっても、各々の平行線３１が所定の線材幅２Ｗを有し、各々の傾斜線３２が所定の線材幅Ｗを有することで、変形角度φが０°とならない。

【0055】

ここで、本発明を適用した耐力壁の面材１は、横方向Ｘの外力Ｐが作用していないときに、各々の網目３が略亀甲形状となることで、各々の網目３の傾斜線３２と、左側部１１又は右側部１２に対する垂線Ｖとが、所定の傾斜角度θにより形成されて、開口部３０の縦方向Ｙにおける略半分の高さＭは、下記（８）式により規定されるものとなる。

【0056】

【数8】

【0057】

このとき、略平板状の鋼板を引き伸ばす前における傾斜角度θが０°のときの耐力Ｑ０は、上記（８）式によりＭ＝０となることで、下記（９）式〜（１１）式により算出されるものとなる。

【0058】

【数9】

【0059】

【数10】

【0060】

【数11】

【0061】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、略平板状の鋼板を引き伸ばす前における傾斜角度θが０°のときの耐力Ｑ０に対して、略平板状の鋼板を引き伸ばした後における面材１全体の耐力低減率βが、複数の耐力線２０による総耐力Ｑとの関係で、下記（１２）式により規定される関係を満足するものとなる。

【0062】

【数12】

【0063】

このとき、本発明を適用した耐力壁の面材１は、単位重量あたりの横方向Ｘ成分の耐力比γが、面材１全体の重量低減率αと面材１全体の耐力低減率βとの比率として算出されることで、下記（１３）式により規定される関係を満足するものとなる。

【0064】

【数13】

【0065】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、各々の網目３における傾斜線３２の傾斜角度θが増大することで、網目３の開口部３０における開口面積Ａ２が増大して、上記（３）式に示されるように、面材１全体の重量が低減するものとなる。

【0066】

また、本発明を適用した耐力壁の面材１は、上記（８）式に示されるように、各々の網目３における傾斜線３２の傾斜角度θが増大することで、開口部３０の縦方向Ｙにおける略半分の高さＭが増大して、上記（６）式、（７）式に示されるように、tanφが増大するとともにcosφが減少することで、上記（５）式に示されるように、複数の耐力線２０による面材１全体の総耐力Ｑが低減するものとなる。

【0067】

このとき、本発明を適用した耐力壁の面材１は、単位重量あたりの横方向Ｘ成分の耐力比γが、各々の網目３における傾斜線３２の傾斜角度θが増大するにつれて漸減するものとなる。網状部２は、特に、左側部１１又は右側部１２に対する垂線Ｖと、各々の網目３の傾斜線３２とで形成される傾斜角度θが、５°以上、３０°以下とされるときに、図１３に示すように（Ｓ＝２０ｍｍ、Ｂ＝５ｍｍ、Ｗ＝２．５ｍｍのプロット）、単位重量あたりの横方向Ｘ成分の耐力比γの漸減率が小さいものとなる。このため、本発明を適用した耐力壁の面材１は、各々の網目３で傾斜線３２の傾斜角度θを５°以上、３０°以下とすることにより、複数の耐力線２０による面材１全体の総耐力Ｑの低減を極力抑制しながら、面材１全体の重量を効率的に低減させることが可能となる。

【0068】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、第２実施形態において、図１４に示すように、網状部２の各々の網目３が、横方向Ｘに延びて縦方向Ｙに傾斜させた傾斜線３２を有して、略菱形状に形成されるものとなる。本発明を適用した耐力壁の面材１は、網状部２の各々の網目３が、縦方向Ｙの高さ寸法Ｙ１を、横方向Ｘの幅寸法Ｘ１より小さくして形成される。

【0069】

略菱形状の網目３は、図１５に示すように、４本の傾斜線３２により取り囲まれて略菱形状の開口部３０が形成される。略菱形状の網目３は、各々の網目３の開口部３０で正面視の開口面積Ａ２が、下記（１４）式により規定される関係を満足するとともに、各々の網目３の開口部３０の周囲において、網目３の開口部３０を取り囲む鋼材の表面積Ａ１が、下記（１５）式により規定される関係を満足するものとなる。

【0070】

【数14】

【0071】

【数15】

【0072】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、図１６（ａ）に示すように、各々の網目３が略菱形状となった状態から、横方向Ｘの外力Ｐが作用して各々の網目３が漸次変形することによって、図１６（ｂ）に示すように、各々の網目３の傾斜線３２が連なって、横方向Ｘの外力Ｐに抵抗する耐力線２０が形成されるものとなる。

【0073】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、図１４〜図１７に示すように、複数の網目３の傾斜線３２が連なることで、各々の耐力線２０の耐力Ｔの横方向Ｘ成分の総和が、横方向Ｘの外力Ｐに抵抗する総耐力Ｑとなる。複数の耐力線２０の総耐力Ｑは、上記（５）式、下記（１６）式及び下記（１７）式により算出されるものとなる。

【0074】

【数16】

【0075】

【数17】

【0076】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、第２実施形態においても、傾斜線３２の傾斜角度θが増大するにつれて、単位重量あたりの横方向Ｘ成分の耐力比γが漸減する。網状部２は、特に、左側部１１又は右側部１２に対する垂線Ｖと、各々の網目３の傾斜線３２とで形成される傾斜角度θが、５°以上、３０°以下とされるときに、図１３に示すように（Ｓ＝２０ｍｍ、Ｂ＝０ｍｍ、Ｗ＝２．５ｍｍのプロット）、単位重量あたりの横方向Ｘ成分の耐力比γの漸減率が小さいものとなる。このため、本発明を適用した耐力壁の面材１は、各々の網目３で傾斜線３２の傾斜角度θを５°以上、３０°以下とすることにより、複数の耐力線２０による面材１全体の総耐力Ｑの低減を極力抑制しながら、面材１全体の重量を効率的に低減させることが可能となる。なお、各々の網目３は、平行線３１の横方向Ｘの幅Ｂが大きくなると耐力比γが大きくなることから、略菱形状（Ｓ＝２０ｍｍ、Ｂ＝０ｍｍ、Ｗ＝２．５ｍｍ）とするよりも、略亀甲形状（Ｓ＝２０ｍｍ、Ｂ＝５ｍｍ、Ｗ＝２．５ｍｍ）とする方が望ましいものとなる。

【0077】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、第１実施形態及び第２実施形態の何れにおいても、図８、図１４に示すように、網状部２の各々の網目３が、縦方向Ｙの高さ寸法Ｙ１を、横方向Ｘの幅寸法Ｘ１より小さくして形成されるため、図１８（ａ）に示すように、横方向Ｘの外力Ｐに抵抗する耐力線２０が、左側部１１と右側部１２との間で、横方向Ｘに延びて形成される。

【0078】

これに対して、従来の面材９は、図１８（ｂ）に示すように、縦方向Ｙの高さ寸法Ｙ１を、横方向Ｘの幅寸法Ｘ１より大きくして、各々の網目９３が縦長に形成されることから、上側部９１と下側部９２との間で、耐力線９０が縦方向Ｙに延びて形成されるものとなる。

【0079】

このため、従来の面材９において、縦方向Ｙに延びる耐力線９０では、地震や強風等に起因して作用する横方向Ｘの外力Ｐに対して十分に抵抗することができないおそれがある。本発明を適用した耐力壁の面材１は、複数の耐力線２０が横方向Ｘに延びるため、横方向Ｘに延びた各々の耐力線２０における横方向Ｘ成分の総耐力Ｑを大きくして、左縦枠５１及び右縦枠５６から作用する横方向Ｘの外力Ｐに対して、複数の耐力線２０で十分に抵抗することができる。

【0080】

これにより、本発明を適用した耐力壁の面材１は、図８、図１４に示すように、網状部２の各々の網目３が、縦方向Ｙの高さ寸法Ｙ１を、横方向Ｘの幅寸法Ｘ１より小さくして、略横長に形成されることで、横方向Ｘに延びた複数の耐力線２０により、横方向Ｘの外力Ｐに対して十分に抵抗して、この面材１が設けられる中小規模構造物における地震や強風等に対する壁体耐力を向上させることが可能となる。

【0081】

また、本発明を適用した耐力壁の面材１は、第１実施形態及び第２実施形態の何れにおいても、各々の網目３で傾斜線３２の傾斜角度θを、５°以上、３０°以下とすることで、面材１全体の重量を効率的に低減させて、面材１全体の重量が過大となることを防止するとともに、横方向Ｘに作用する外力Ｐに対する面材１全体の総耐力Ｑを向上させることが可能となる。

【0082】

本発明を適用した耐力壁の面材１は、特に、第１実施形態において、図１１に示すように、各々の網目３が略亀甲形状に形成されることで、平行線３１が傾斜線３２と略直線状に連なるまで、網目３を面内方向に変形させることができるものとなり、面材１全体の横方向Ｘの面内変形の許容範囲を大きくすることが可能となる。

【0083】

本発明を適用した耐力壁７は、図１に示すように、中小規模構造物の壁体として用いられて地震や強風等に起因して横方向Ｘに作用する外力Ｐに抵抗するものである。本発明を適用した耐力壁７は、本発明を適用した耐力壁の面材１が、枠体４に取り付けられて、一対の縦枠５と一対の横枠６とを組み合わせた枠体４と、枠体４に設けられる面材１とを備えるものとなる。

【0084】

本発明を適用した耐力壁７は、図１９に示すように、一対の縦枠５に架設される横桟４１が設けられてもよい。このとき、横桟４１は、断面略Ｃ形状の形鋼等が用いられて、左縦枠５１及び右縦枠５６に横方向Ｘの両端部が溶接等により固定されるとともに、面材１の中間部１５に設けられた平坦部１６の背面側に、ボルト、ビス等で固定されて取り付けられるものとなる。

【0085】

本発明を適用した耐力壁７は、これに限らず、横桟４１を一対の縦枠５に架設させないで、横桟４１が設けられないものとしてもよい。このとき、本発明を適用した耐力壁７は、図２０に示すように、面材１の中間部１５に設けられた平坦部１６を奥行方向Ｚに屈曲させて、略コ字状等に形成された突出部１８が形成されてもよい。

【0086】

本発明を適用した耐力壁７は、図１９に示すように、一対の縦枠５に架設される横桟４１が設けられて、又は、図２０に示すように、面材１の中間部１５に設けられた平坦部１６に突出部１８が形成されることで、地震や強風等に起因して作用する横方向Ｘの外力Ｐに対する耐力壁７全体の剛性を向上させて、左縦枠５１と右縦枠５６とが横方向Ｘで互いに引き寄せ合うようにねじれて変形することを防止することができる。

【0087】

これにより、本発明を適用した耐力壁７は、耐力壁７全体の剛性を向上させて、左縦枠５１と右縦枠５６とが横方向Ｘで互いに引き寄せ合うようにねじれて変形することを防止することができるため、横方向Ｘの外力Ｐによって枠体４が面内方向で過大に変形することを防止して、耐力壁７全体の高い壁体耐力を維持することが可能となる。

【0088】

本発明を適用した耐力壁７は、例えば、関東大震災程度の中大規模地震のときに想定される面材１全体の横方向Ｘの面内変形を許容する回転角Ｒの範囲を１/３００（≒０．００３３）ｒａｄ以下とする。

【0089】

このとき、従来の面材９は、図１８に示すように、各々の網目９３を縦長に形成して、複数の耐力線９０が縦方向Ｙに延びて形成されるため、図２１に示すように、回転角Ｒを０．００３３ｒａｄとしたときの割線剛性が、３．２６ｋＮ／ｍとなる。これに対して、本発明を適用した耐力壁７は、各々の網目３を横長に形成して、複数の耐力線２０が横方向Ｘに延びて形成されるため、回転角Ｒを０．００３３ｒａｄとしたときの割線剛性が、４．７１ｋＮ／ｍとなる。

【0090】

これにより、本発明を適用した耐力壁７は、図１に示すように、枠体４に設けられる本発明を適用した耐力壁の面材１において、図８、図１４に示すように、網状部２の各々の網目３が、縦方向Ｙの高さ寸法Ｙ１を、横方向Ｘの幅寸法Ｘ１より小さくして形成されることで、関東大震災程度の中大規模地震が発生した場合であっても、従来の面材９より１．５倍程度の高い総耐力Ｑを発揮させて、中小規模構造物の耐震性能を向上させることが可能となる。

【0091】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

【符号の説明】

【0092】

１ ：面材
１１ ：左側部
１２ ：右側部
１３ ：上側部
１４ ：下側部
１５ ：中間部
１６ ：平坦部
１７ ：薄鋼板
１８ ：突出部
２ ：網状部
２０ ：耐力線
３ ：網目
３０ ：開口部
３１ ：平行線
３２ ：傾斜線
３９ ：段部
４ ：枠体
４１ ：横桟
５ ：縦枠
５１ ：左縦枠
５６ ：右縦枠
６ ：横枠
６１ ：上横枠
６６ ：下横枠
７ ：耐力壁
Ｘ ：横方向
Ｙ ：縦方向
Ｚ ：奥行方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】