特開 2024-49702 耐力壁

(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】P2024049702

(43)【公開日】2024-04-10

(54)【発明の名称】耐力壁

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20240403BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022156094

(22)【出願日】2022-09-29

(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】100105843

【弁理士】

【氏名又は名称】神保 泰三

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 浩徳

(72)【発明者】

【氏名】尾山 誠

(72)【発明者】

【氏名】西村 健

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼倉 恵

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA33

2E125AB08

2E125AG41

2E125BE08

2E125CA05

(57)【要約】

【課題】斜材がフラットバー等であってもその緊張が可能である耐力壁を提供する。
【解決手段】耐力壁１は、フラットバー２の両端に設けられた装着部２１，２２が建物の躯体に固定された上側接続部材３と下側接続部材４に連結される。フラットバー２の一方側の装着部２２は、当該フラットバー２の中心線方向に直交する配置で当該フラットバー２に固定されるとともに、当該中心線方向に平行な方向に、当該フラットバー２の中心を基準とした点対称の配置で複数の挿通孔２２ａを有している。上記装着部２２と下側接続部材４は、上記挿通孔２２ａを通る雄螺子部５と当該雄螺子部５に螺合される雌螺子部４３ａとによって、相互に連結されている。そして、上記装着部２２は、上記雄螺子部５と上記雌螺子部４３ａとの螺合で生じる移動によって下側接続部材４側に引っ張られている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

斜材の両端に設けられた装着部が建物の躯体に固定された接続部材に連結される耐力壁であって、
上記斜材の一方側の装着部は、当該斜材の中心線方向に直交する配置で当該斜材に固定されるとともに、当該中心線方向に平行な方向に、当該斜材の中心を基準とした点対称の配置で複数の挿通孔を有しており、
上記一方側の装着部と上記接続部材とは上記中心線方向に離間しており、
上記一方側の装着部と上記接続部材のいずれか一方の側に設けられて上記挿通孔に通された雄螺子部と、他方の側の雌螺子部とが螺合しており、
上記雄螺子部と上記雌螺子部の上記螺合によるいずれか一方の移動によって上記一方側の装着部が上記接続部材側に引っ張られていることを特徴とする耐力壁。

【請求項2】

請求項１に記載の耐力壁において、上記斜材と上記一方側の装着部とに接合されて上記装着部の上記直交配置の固定状態を保持する補強リブを備えることを特徴とする耐力壁。

【請求項3】

請求項２に記載の耐力壁において、
少なくとも上記一方側の装着部が固定される上記斜材の端部は、当該耐力壁の面内方向に広い広幅板であり、
上記一方側の装着部は、上記広幅板が接合する面が四角形面である四角形板部であり、
上記補強リブは、上記広幅板の両側の縁面と、上記四角形板部の縁側とに接合されることを特徴とする耐力壁。

【請求項4】

請求項２に記載の耐力壁において、
少なくとも上記一方側の装着部が固定される上記斜材の端部は、当該耐力壁の面内方向に広い広幅板であり、
上記一方側の装着部は、上記広幅板が接合する面が四角形面である四角形板部であり、
上記補強リブは、上記広幅板の幅方向中央側と、上記広幅板が接合する上記四角形板部の上記四角形面と、に接合されることを特徴とする耐力壁。

【請求項5】

請求項４に記載の耐力壁において、上記複数の挿通孔が、上記四角形板部の角側に形成されており、複数の上記雄螺子部が対角配置で上記挿通孔に通されていることを特徴とする耐力壁。

【請求項6】

請求項５に記載の耐力壁において、上記挿通孔が上記四角形板部の角側２カ所に形成されており、上記挿通孔のうち屋外側壁面に近い側の挿通孔が他の挿通孔よりも上記躯体から遠い側に位置することを特徴とする耐力壁。

【請求項7】

請求項５に記載の耐力壁において、上記挿通孔が上記四角形板部の角側４カ所に形成されていることを特徴とする耐力壁。

【請求項8】

請求項１に記載の耐力壁において、上記一方側の装着部が連結される接続部材が上記雌螺子部を備えており、上記一方側の装着部に設けられる上記雄螺子部である頭付きボルトが上記挿通孔に挿通されて上記雌螺子部に螺合されていることを特徴とする耐力壁。

【請求項9】

請求項１に記載の耐力壁において、上記一方側の装着部が連結される接続部材が上記雄螺子部を備えており、上記一方側の装着部に設けられる上記雌螺子部であるナットが上記挿通孔に挿通された上記雄螺子部に螺合されていることを特徴とする耐力壁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、斜材によって水平荷重に対する補強が行われた耐力壁に関する。

【背景技術】

【0002】

耐力壁として、斜材にターンバックルブレースを用いた構造やフラットバーを用いた構造が知られている。また、特許文献１には、斜材に角形鋼管を用いた耐力壁が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１７９９８９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記ターンバックルブレースを用いた耐力壁では、ブレースを緊張するターンバックルが必要なために割高になる。一方、上記フラットバーを用いた耐力壁では、ターンバックルを利用できないため、フラットバーを緊張することができない。このため、フラットバーに対して初期張力を導入できず、また、製造精度および施工精度に起因してフラットバーが撓むこともあり、耐力壁の初期剛性が低いという欠点もある。

【0005】

この発明は、斜材がフラットバー等であってもその緊張が可能である耐力壁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の耐力壁は、斜材の両端に設けられた装着部が建物の躯体に固定された接続部材に連結される耐力壁であって、
上記斜材の一方側の装着部は、当該斜材の中心線方向に直交する配置で当該斜材に固定されるとともに、当該中心線方向に平行な方向に、当該斜材の中心を基準とした点対称の配置で複数の挿通孔を有しており、
上記一方側の装着部と上記接続部材とは上記中心線方向に離間しており、
上記一方側の装着部と上記接続部材のいずれか一方の側に設けられて上記挿通孔に通された雄螺子部と、他方の側の雌螺子部とが螺合しており、
上記雄螺子部と上記雌螺子部の上記螺合によるいずれか一方の移動によって上記一方側の装着部が上記接続部材側に引っ張られていることを特徴とする。

【0007】

上記の構成であれば、上記雄螺子部と上記雌螺子部の上記螺合によるいずれか一方の移動によって上記一方側の装着部が上記接続部材側に引っ張られるので、上記斜材としてフラットバー等を用いる構造でも、このフラットバー等を緊張することができる。また、中心線方向に平行な方向に、当該斜材の中心を基準とした点対称の配置で複数の挿通孔を有しており、上記緊張のために複数の螺子を用いることができる。これにより、各螺子の小径化が図れる他、螺子締付時の斜材の回転を防止して作業効率を向上させることができる。

【0008】

上記斜材と上記一方側の装着部とに接合されて上記装着部の上記直交配置の固定状態を保持する補強リブを備えてもよい。これによれば、上記装着部の上記直交配置の固定状態を保持するために、複数の雄螺子部または雌螺子部を少しずつ交互にねじ込んでいく必要が無くなり、耐力壁の施工の迅速化を図ることができる。また、片側の雄螺子部等を一気に締め付けたときの斜材損傷も防止できる。

【0009】

少なくとも上記一方側の装着部が固定される上記斜材の端部は、当該耐力壁の面内方向に広い広幅板であり、上記一方側の装着部は、上記広幅板が接合する面が四角形面である四角形板部であり、上記補強リブは、上記広幅板の両側の縁面と、上記四角形板部の縁側とに接合されてもよい。

【0010】

少なくとも上記一方側の装着部が固定される上記斜材の端部は、当該耐力壁の面内方向に広い広幅板であり、上記一方側の装着部は、上記広幅板が接合する面が四角形面である四角形板部であり、上記補強リブは、上記広幅板の幅方向中央側と、上記広幅板が接合する上記四角形板部の上記四角形面と、に接合されてもよい。

【0011】

上記複数の挿通孔が、上記四角形板部の角側に形成されており、複数の上記雄螺子部が対角配置で上記挿通孔に通されてもよい。

【0012】

上記挿通孔が上記四角形板部の角側２カ所に形成されており、上記挿通孔のうち屋外側壁面に近い側の挿通孔が他の挿通孔よりも上記躯体から遠い側に位置してもよい。これによれば、螺子回転操作がし難い上記屋外側壁面に近い側の挿通孔が回転ドライバーの近くに位置することになるので、螺子回転操作がし易くなる。

【0013】

上記挿通孔が上記四角形板部の角側４カ所に形成されていてもよい。これによれば、耐力壁の壁面と上記四角形板部との隙間の関係で、上記雄螺子部等に対する操作が行い易い対角の２か所の挿通孔を選択することが可能となる。もちろん、４か所の挿通孔全てを使って４本の雄螺子部等を締め込むこともできる。

【0014】

上記一方側の装着部が連結される接続部材が上記雌螺子部を備えており、上記一方側の装着部に設けられる上記雄螺子部である頭付きボルトが上記挿通孔に挿通されて上記雌螺子部に螺合されてもよい。

【0015】

上記一方側の装着部が連結される接続部材が上記雄螺子部を備えており、上記一方側の装着部に設けられる上記雌螺子部であるナットが上記挿通孔に挿通された上記雄螺子部に螺合されてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明であれば、斜材としてフラットバー等を用いる構造でも、その緊張が可能であり、当該斜材において初期張力を導入することができ、また、製造精度および施工精度による斜材の撓みを解消して、耐力壁の初期剛性を高めることができる。また、上記緊張のために複数の螺子を用いることができるので、各螺子の小径化が図れる他、螺子締付時の上記斜材の回転を防止して作業効率を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態のフラットバーを斜材に用いた耐力壁の内部構造を示した説明図である。

【図2】図１のフラットバーの緊張用の装着部の下側接続部材への接続例を示した部分拡大斜視図である。

【図3】図１の耐力壁の緊張用の装着部の下側接続部材への接続を示しており、同図（Ａ）は上記装着部を上記下側接続部材から離して示した説明図であり、同図（Ｂ）は接続状態を示した説明図である。

【図4】実施形態の耐力壁の緊張用の装着部の下側接続部材への接続の変形例を示した部分拡大斜視図である。

【図5】図４の耐力壁の緊張用の装着部の下側接続部材への接続を示す説明図である。

【図6】同図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、地震後の斜材降伏に対する対処例を示した説明図である。

【図7】他の実施形態の耐力壁の緊張用の装着部を下側接続部材への接続を示した部分拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、この発明の一態様に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１、図２および図３に示すように、この実施形態の耐力壁１は、斜材であるフラットバー２をクロス状に備えている。各フラットバー２の上端側に位置する板状の装着部２１は、建物の躯体である柱１００の上部側に位置する上側接続部材３に連結されている。同様に、各フラットバー２の下端側に位置する緊張用の装着部（エンドプレート）２２は、上記柱１００の下部側に位置する下側接続部材４に連結されている。また、耐力壁１は、このような内部構造の外面側に、桟木、合板、石こうボード等を備えている。

【0019】

上記フラットバー２の装着部２１には、当該耐力壁１の壁面に直交する方向に貫通孔が形成されており、上側接続部材３にも、当該耐力壁１の壁面に直交する方向に貫通孔が形成されている。上記貫通孔にボルト・ナット３１のボルトが挿通され、当該ボルトにナットが締め付けられることで、上記装着部２１が上側接続部材３に固定される。すなわち、上記フラットバー２の上部側は、上記ボルトのせん断耐力によって上側接続部材３に固定される。なお、このようなボルトせん断による接合に限らず、ボルト引っ張りによる接合とすることもできる。また、上記ボルト・ナット３１のナットは上側接続部材３に溶接等により固定されていてもよい。

【0020】

上記フラットバー２は、当該耐力壁１の面内方向に広い広幅板であり、当該フラットバー２の上記緊張用の装着部２２側の端部も上記広幅板からなる。

【0021】

上記フラットバー２の装着部２２は、上記端部の上記広幅板が接合する面が四角形面である四角形板部からなる。この装着部２２は、当該フラットバー２の中心線方向に直交する配置で当該フラットバー２に溶接固定されるとともに、当該中心線方向に平行な方向に、当該フラットバー２の中心を基準とした点対称（フラットバー２を基準とする面対象でもある）の配置で２個の挿通孔２２ａを有している。

【0022】

下側接続部材４の取付板部４１は、隣り合う柱１００，１００の対向面側に溶接等により固定されている。取付板部４１の幅方向（耐力壁１の壁厚方向）の中央側には、１枚の支持板４２が溶接等によって固定されている。そして、上記装着部２２に対向する連結プレート部４３が、上記１枚の支持板４２の上端部および取付板部４１に溶接固定されている。上記連結プレート部４３には、上記２個の挿通孔２２ａに対応する配置で上記フラットバー２の中心線方向に平行に雌螺子部４３ａが切られている。上記装着部２２と下側接続部材４の連結プレート部４３とは、上記フラットバー２の中心線方向に、例えば１０ｍｍ程度離間する。

【0023】

また、上記フラットバー２は、２枚の補強リブ２２ｂを備える。各補強リブ２２ｂは、フラットバー２の端部の上記広幅板と上記装着部２２とに溶接されて当該装着部２２の上記直交配置の固定状態を保持する。上記補強リブ２２ｂの溶接箇所は、上記広幅板の両側の縁面と、上記四角形板部の縁側とされる。

【0024】

各挿通孔２２ａには上側から雄螺子部５が挿通される。この実施形態では、上記雄螺子部５として頭付きボルトが用いられる。すなわち、上記緊張用の装着部２２に設けられる雄螺子部５である頭付きボルトが、上記挿通孔２２ａに挿通されて、下側接続部材４の雌螺子部４３ａに螺合される。また、上記挿通孔２２ａから突き出た雄螺子部５の螺子部に対して、例えばスプリングワッシャーを介在させた状態で緩み止め用の皿ばね付きナット６が螺合される。

【0025】

上記雄螺子部（頭付きボルト）５を、雌螺子部４３ａに螺合させてねじ込んでいくと、雄螺子部５の頭部が下側に移動し、上記装着部２２が上記連結プレート部４３側に引き寄せられる。すなわち、上記フラットバー２の装着部２２は、雌螺子部４３ａと雄螺子部５との螺合によって、下側接続部材４に連結されるとともに、上記雄螺子部５のねじ込みによる頭部の位置変位によって、下側接続部材４側に引っ張られる。

【0026】

上記フラットバー２において所定の緊張を生じさせた状態でも、図３（Ｂ）に示されるように、上記装着部２２と上記連結プレート部４３との離間状態は維持される。上記の所定の緊張を生じさせた状態で、上記皿ばね付きナット６が上記装着部２２側に締め付けられて、上記雄螺子部５が緩み止め固定される。

【0027】

上記の構成であれば、上記雌螺子部４３ａに螺合する上記雄螺子部５のねじ込みによる当該雄螺子部５の頭部の移動によって、上記一方側の装着部２２が下側接続部材４側に引っ張られるので、上記斜材としてフラットバー２を用いる構造でも、このフラットバー２を緊張することができる。そして、このフラットバー２を用いる構造であれば、２枚のフラットバー２の交差部分の厚さは２本の丸鋼ブレースの交差部分の厚さよりも薄くでき、また、上記接続部材３，４の上記柱１００の中心に対する偏心が小さくなる或いは無くせるため、丸鋼ブレースを用いる構成に比べて、耐力壁１を薄くすることが可能になる。

【0028】

また、フラットバー２の中心線方向に平行な方向に、当該フラットバー２の中心を基準とした点対称の配置で複数の挿通孔２２ａを有しており、上記緊張のために複数の雄螺子部５を用いることができる。これにより、各雄螺子部５の小径化が図れる他、螺子締付時のフラットバー２の回転を防止して作業効率を向上させることができる。

【0029】

また、この実施形態では、補強リブ２２ｂを備えるので、上記装着部２２の上記直交配置の固定状態を保持するために、複数の雄螺子部５を少しずつ交互にねじ込んでいく必要が無くなり、耐力壁１の施工の迅速化を図ることができる。

【0030】

なお、図３（Ａ）では、便宜上、部材の位置関係を示し易くするため、上記装着部２２を下側接続部材４から大きく離間させて示している。耐力壁１の作製においては、例えば、先に上記フラットバー２の他方側の装着部２１を上側接続部材３にボルト・ナット３１で接続する。この接続状態において、一方側の装着部２２は連結プレート部４３から離間して位置し、この離間の状態で装着部２２側に設けた雄螺子部（頭付きボルト）５を、雌螺子部４３ａに螺合させてねじ込む作業が行える。また、上記装着部２２と連結プレート部４３とが離間していると、上記フラットバー２の緊張のためだけでなく、耐力壁１の製造や施工誤差等による装着部２２と連結プレート部４３との位置関係の誤差を吸収できる利点もある。

【0031】

上記雄螺子部５として頭付きボルトを雌螺子部４３ａに螺合させてねじ込んでいく構造に限らない。図４および図５に示すように、上記雄螺子部５として一部に軸部またはカシメ部が形成された両切りボルト（植え込みボルト）５Ａを雌螺子部４３ａに螺合させておき、この両切りボルト５Ａの上部側を挿通孔２２ａに通し、両切りボルト５Ａに皿ばね付きナットである雌螺子部７を螺合させてもよい。両切りボルト５Ａを２本用いずに、１本は両切りボルト５Ａとし、他の１本は雄螺子部５として頭付きボルトを用いることとしてもよい。

【0032】

これによれば、両切りボルト５Ａに螺合する上記雌螺子部７のねじ込みによる当該雌螺子部７の移動によって、上記一方側の装着部２２が下側接続部材４側に引っ張られるので、上記斜材としてフラットバー２を用いる構造でも、このフラットバー２を緊張することができる。

【0033】

また、図５に示すように、フラットバー２を下方に移動させ、上記装着部２２の挿通孔２２ａに両切りボルト５Ａを差し込んで、上記フラットバー２を下側接続部材４で仮受けすることができる。この仮受け状態で、上記フラットバー２の装着部２１を上側接続部材３にボルト・ナット３１で接続する操作が行えるので、耐力壁１の現場製作の施工性が向上する。なお、先に上記装着部２１を上側接続部材３に接続し、上記フラットバー２を撓ませて、両切りボルト５Ａを上記装着部２２の挿通孔２２ａに差し込むことも可能である。

【0034】

また、両切りボルト５Ａを高強度のボルトとし、上記雌螺子部７を高強度のナットとすることができる。このように高強度のボルト・ナットを組み合わせが可能であると、螺子潰れ等を防止できる。

【0035】

図６に装着部２２と連結プレート部４３との間の隙間Ｇの設定例について説明する。この隙間Ｇは、施工誤差を吸収する寸法Ａと、地震後の斜材降伏を許容する寸法Ｂと、皿ばね付きナット６の厚みＣと、を足した値とする。幅１ｍで高さ３ｍの耐力壁１の場合、層間変形角１／１００までの斜材変形を許容すると、地震後の斜材降伏による伸び（塑性変形）は、弾性変形が１／２００とした場合、(3000/100-3000/200）*cosθ＝15*0.32≒5mmとなる。したがって、斜材伸び寸法Ｂとして例えば５ｍｍを設定する。これにより、上記寸法の耐力壁１について、図６（Ｃ）に示すように、地震後の斜材伸びに対して雌螺子部７を締め込むことで、再び、フラットバー２に緊張を付与できる。

【0036】

また、上記の例では、上記補強リブ２２ｂの溶接箇所は、フラットバー２の上記広幅板の両側の縁面と、装着部２２における上記四角形板部の縁側とされたが、これに限らない。図７に示すように、装着部２２は、フラットバー２の端部の上記広幅板が接合する面が四角形面である四角形板部であり、上記補強リブ２２ｂは、上記広幅板の幅方向中央側と、上記広幅板が接合する上記四角形板部の上記四角形面と、に溶接されてもよい。そして、挿通孔２２ａが、上記四角形板部の角側に形成されており、複数の雄螺子部５が対角配置で挿通孔２２ａに通されてもよい。

【0037】

上記の例では、挿通孔２２ａは上記四角形板部の角側４カ所に形成されている。これによれば、耐力壁１の壁面と上記四角形板部との隙間の関係で、上記雄螺子部５等に対する操作が行い易い対角の２個の挿通孔２２ａを選択することが可能となる。

【0038】

挿通孔２２ａが、上記のように上記四角形板部の角側４カ所に形成されることに限らない。挿通孔２２ａは、上記四角形板部の角側２カ所に形成されており、上記挿通孔２２ａのうち屋外側壁面Ｗに近い側の挿通孔２２ａが他の挿通孔２２ａよりも柱１００から遠い側に位置してもよい。これによれば、螺子回転操作がし難い上記屋外側壁面Ｗに近い側の挿通孔２２ａが回転ドライバーの近くに位置することになるので、螺子回転操作がし易くなる。

【0039】

斜材はフラットバー２に限らない。本体部が角形鋼管で端部が上記広幅板からなる斜材でもよいし、本体部が座屈拘束ブレースで端部が上記広幅板からなる斜材でもよい。

【0040】

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

【符号の説明】

【0041】

１ ：耐力壁
２ ：フラットバー
３ ：上側接続部材
４ ：下側接続部材
５ ：雄螺子部
５Ａ ：両切りボルト
６ ：皿ばね付きナット
７ ：雌螺子部
２１ ：装着部
２２ ：装着部
２２ａ ：挿通孔
２２ｂ ：補強リブ
３１ ：ナット
４１ ：取付板部
４２ ：支持板
４３ ：連結プレート部
４３ａ ：雌螺子部
１００ ：柱

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】