(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するコンクリート柱と該コンクリート柱の間に架設された上下のコンクリート梁とを有する架構と、
前記架構に接合されるコンクリート壁と、
を備え、
前記コンクリート柱との間に袖壁を残すように開口部が形成され、該袖壁に隣接する前記コンクリート柱のせん断補強筋比が０．６％以上であり、かつ、前記袖壁の袖壁幅をＬｓ、該袖壁に隣接する前記コンクリート柱の柱成をＤｃとすると、Ｌｓ／Ｄｃ≦１．３であるコンクリート壁架構。
【請求項２】
開口周比が、０．４より大きい請求項１に記載のコンクリート壁架構。
【請求項３】
前記コンクリート柱の柱幅をＢ、前記袖壁の壁厚をｔとすると、ｔ／Ｂ≦０．４５である請求項１又は請求項２に記載のコンクリート壁架構。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のコンクリート壁架構を有する建物。
【請求項５】
対向するコンクリート柱と該コンクリート柱の間に架設された上下のコンクリート梁とを有する架構に接合されるコンクリート壁に、前記コンクリート柱との間に袖壁を残すように開口部を形成すると共に、該袖壁に隣接する前記コンクリート柱のせん断補強筋比を０．６％以上にし、かつ、前記袖壁の袖壁幅をＬｓ、該袖壁に隣接する前記コンクリート柱の柱成をＤｃとすると、Ｌｓ／Ｄｃ≦１．３にするコンクリート壁架構の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート壁架構、該コンクリート壁架構を有する建物、及びコンクリート壁架構の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造等の建物において、柱と梁から構成されたラーメン架構は高い変形性能を有することに対し、耐力壁は大きな水平力には抵抗するもののその変形性能は低いものとして知られている。具体的には、図２５に示されるように、ラーメン架構は層間変形角ＲＡで最大耐力ＱＡに達した後、層間変形角ＲＢまで所定の耐力を維持する一方で、耐力壁は層間変形角ＲＣで最大耐力ＱＣに達した後、急激に耐力が低下する。従って、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造等で耐震壁を有する建物においては、大きな水平力に抵抗するとともに変形性能も同時に高め、耐震性能を効率的に向上させることが難しい。
【０００３】
一方、変形性能を高めるために、柱と耐力壁の間にスリット（構造スリット）を設けることが一般に行われている（例えば、特許文献１）。しかしながら、スリットの施工には手間がかかる。また、スリットの周辺部には、ひび割れ等が発生し易くなるため耐久性が低下し、更に、スリットからの漏水等が問題になる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９２５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事実を考慮し、コンクリート壁架構の変形性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係るコンクリート壁架構は、対向するコンクリート柱と該コンクリート柱の間に架設された上下のコンクリート梁とを有する架構と、前記架構に接合されるコンクリート壁と、を備え、前記コンクリート柱との間に袖壁を残すように開口部が形成され、該袖壁に隣接する前記コンクリート柱のせん断補強筋比が０．６％以上であり、かつ、前記袖壁の袖壁幅をＬｓ、該袖壁に隣接する前記コンクリート柱の柱成をＤｃとすると、Ｌｓ／Ｄｃ≦１．３である。
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、コンクリート壁には、コンクリート柱との間に袖壁を残すように開口部が形成されている。また、袖壁に隣接するコンクリート柱のせん断補強筋比は０．６以上とされ、かつ、袖壁の袖壁幅をＬｓ、袖壁に隣接するコンクリート柱の柱成をＤｃとすると、Ｌｓ／Ｄｃ≦１．３とされている。
【０００８】
ここで、コンクリート柱の柱成Ｄｃに対する袖壁の袖壁幅Ｌｓの比（以下、「壁張出比」を越えると、コンクリート壁架構が最大耐力に達したときに、コンクリート柱から袖壁にかけて脆性的なせん断破壊が生じ、耐力が急激に低下する恐れがある。これに対して本発明では、コンクリート柱のせん断補強筋比を０．６以上とし、かつ、壁張出比をＬｓ／Ｄｃ≦１．３にしたことにより、コンクリート柱の脆性的なせん断破壊が抑制され、最大耐力に達した後も、所定の層間変形角まで耐力が維持される。従って、コンクリート壁の変形性能が向上する。これにより、コンクリート壁架構の変形性状がラーメン架構の変形性状に近づくため、架構が保有する耐力を有効に活用することができる。よって、効率的に耐震性能を向上することができる。
【０００９】
請求項２に係るコンクリート壁は、請求項１に記載のコンクリート壁架構において、開口周比が、０．４より大きい。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、コンクリート壁架構には、開口周比が０．４より大きい開口部が形成されている。ここで、従来の耐力壁では開口周比が０．４より大きくなると、袖壁付きコンクリート柱に対する応力集中が過大となり、袖壁付きコンクリート柱に脆性的なせん断破壊が生じる恐れがある。
【００１１】
これに対して本発明では、コンクリート柱のせん断補強筋比を０．６以上とし、かつ、壁張出比をＬｓ／Ｄｃ≦１．３にしたことにより、袖壁付きコンクリート柱の脆性的なせん断破壊が抑制される。従って、コンクリート壁架構の変形性能を確保しつつ、開口周比が０．４を超える大きな開口部をコンクリート壁に形成することができる。これにより、設備配線、配管や出入り口等の用途に応じた開口部が設けることができるため、コンクリート壁架構の設計自由度が向上する。また、大きな開口部を形成することにより、採光性、通風性等を向上させることができる。
【００１２】
請求項３に係るコンクリート壁架構は、請求項１又は請求項２に記載のコンクリート壁架構において、前記コンクリート柱の柱幅をＢ、前記袖壁の壁厚をｔとすると、ｔ／Ｂ≦０．４５である。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、コンクリート柱の柱幅Ｂに対する袖壁の壁厚ｔの比（以下、「柱幅袖壁厚比」という）が、ｔ／Ｂ≦０．４５とされている。ここで、柱幅袖壁厚比ｔ／Ｂが０．４５を越える構成では、コンクリート柱に対する袖壁の拘束力が過大となり、コンクリート柱に脆性的な破壊が生じる恐れがある。これに対して本発明では、柱幅袖壁厚比をｔ／Ｂ≦０．４５にすることにより、コンクリート柱に対する袖壁の拘束力が低減され、袖壁付きコンクリート柱の脆性的な破壊が抑制される。また、コンクリート柱に対する補強を低減することができるため、コスト削減を図ることができる。
【００１４】
請求項４に係る建物は、請求項１〜３の何れか１項に記載のコンクリート壁架構を有している。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載のコンクリート壁架構を有することにより、コンクリート壁架構の変形性能を向上することができ、建物の耐震性能を効率的に向上することができる。
【００１６】
請求項５に係るコンクリート壁架構の設計方法は、対向するコンクリート柱と該コンクリート柱の間に架設された上下のコンクリート梁とを有する架構に接合されるコンクリート壁に、前記コンクリート柱との間に袖壁を残すように開口部を形成すると共に、該袖壁に隣接する前記コンクリート柱のせん断補強筋比を０．６％以上にし、かつ、前記袖壁の袖壁幅をＬｓ、該袖壁に隣接する前記コンクリート柱の柱成をＤｃとすると、Ｌｓ／Ｄｃ≦１．３にする。
【００１７】
請求項５に係る発明によれば、コンクリート柱のせん断補強筋比を０．６以上とし、かつ、壁張出比をＬｓ／Ｄｃ≦１．３にしたことにより、コンクリート柱の脆性的なせん断破壊が抑制され、最大耐力に達した後も、所定の層間変形角まで耐力が維持される。従って、コンクリート壁架構の変形性能が向上し、効率的に耐震性能を向上することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、上記の構成としたので、コンクリート壁架構の変形性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態に係るコンクリート壁架構を示す正面図であり、（Ｂ）は図１（Ａ）の１−１線断面図である。
【図２】本発明の載荷実験に係る試験体を示す正面図、横断面図、縦断面図である。
【図３】本発明の載荷実験に係る試験体を示す正面図、横断面図、縦断面図である。
【図４】本発明の載荷実験に係る試験体を示す正面図、横断面図、縦断面図である。
【図５】本発明の載荷実験に係る試験体を示す配筋図である。
【図６】（Ａ）は本発明の載荷実験に係る試験体の開口部の寸法等であり、（Ｂ）は本発明の載荷実験に係る試験体の緒元である。
【図７】（Ａ）は本発明の載荷実験に係る試験体に用いたコンクリートの材料特性であり、（Ｂ）は本発明の載荷実験に係る試験体に用いた鉄筋の材料特性である。
【図８】（Ａ）は本発明の載荷実験で用いた載荷装置を示す模式図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の載荷実験に係る試験体の変形特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の載荷実験に係る試験体の変形特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の載荷実験に係る試験体を示す配筋図である。
【図１２】本発明の載荷実験に係る試験体の緒元である。
【図１３】（Ａ）は本発明の載荷実験に係る試験体に用いたコンクリートの材料特性であり、（Ｂ）は本発明の載荷実験に係る試験体に用いた鉄筋の材料特性である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の載荷実験に係る試験体の変形特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の載荷実験に係る試験体の変形特性を示すグラフである。
【図１６】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の載荷実験に係る試験体の破壊状態を示す模式図である。
【図１７】本発明の載荷実験に係る試験体を示す正面図である。
【図１８】本発明の載荷実験に係る試験体を示す正面図である。
【図１９】本発明の載荷実験に係る試験体を示す正面図である。
【図２０】本発明の載荷実験に係る試験体を示す配筋図である。
【図２１】本発明の載荷実験に係る試験体の緒元である。
【図２２】（Ａ）は本発明の載荷実験に係る試験体に用いたコンクリートの材料特性であり、（Ｂ）は本発明の載荷実験に係る試験体に用いた鉄筋の材料特性である。
【図２３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の載荷実験に係る試験体の変形特性を示すグラフである。
【図２４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の載荷実験に係る試験体の破壊状態を示す模式図である。
【図２５】従来のラーメン架構と耐力壁の変形特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るコンクリート壁架構１１について説明する。
【００２１】
先ず、コンクリート壁架構１１の構成について説明する。
【００２２】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）には、コンクリート壁架構１１が示されている。コンクリート壁架構１１は、架構１２と、架構１２に接合されるコンクリート壁１０を備えている。架構１２は、対向するコンクリート製の柱（コンクリート柱）１４と、これらの柱１４の間に架設された上下のコンクリート製の梁（コンクリート梁）１６を備えたラーメン構造とされている。これらの柱１４及び梁１６は、鉄筋コンクリート製、鉄骨鉄筋コンクリート製、繊維補強コンクリート製、プレストレスコンクリート製でも良い。更に、梁１６は無筋コンクリート製でも良い。また、柱１４及び梁１６の施工方法は特に限定されず、現場打ち工法やプレキャスト工法等の種々の工法で施工することができる。
【００２３】
また、図示を省略するが、柱１４には柱主筋及びせん断補強筋が埋設されており、下記式（１）で求められるせん断補強筋比Ｐｗが、０．６％以上になるようにせん断補強筋の鉄筋量が設定されている。これにより、柱１４のせん断耐力が大きくなっている。なお、せん断補強筋比の上限値は特に制限されるものではないが、一般に、せん断補強筋の補強効果は、せん断補強筋比が１．５％程度で最大となるため、それ以上せん断補強筋量を増やす必要がない。また、柱１４の柱主筋は、軸力を負担可能な最低鉄筋量があれば良く、具体的には、軸鉄筋比が０．８％以上あれば良い。
【００２４】
【数１】
0005431213.tif 000002
ただし、
Ａｔ：せん断補強筋の断面積
Ｂ  ：柱の幅
ｓ  ：せん断補強筋の配筋ピッチ（材軸方向）
である。
【００２５】
コンクリート壁１０は、鉄筋コンクリート製で架構１２内に一体的に設けられ、柱１４及び梁１６に接合されている。コンクリート壁１０と柱１４及び梁１６とは隙間なく接合されており、コンクリート壁１０と柱１４及び梁１６と間にスリット等が存在していない。
【００２６】
また、コンクリート壁１０には、２つの開口部１８、２０が形成されている。これらの開口部１８、２０は、水平方向に間隔を空けて形成されており、開口部１８、２０の間に方立て壁１０Ａが設けられている。また、開口部１８、２０は、柱１４及び梁１６から離れた位置に形成されており、柱１４との間に袖壁１０Ｂが設けられ、梁１６との間に垂れ壁１０Ｃ、腰壁１０Ｄがそれぞれ設けられている。これらの開口部１８、２０は、下記式（２）で求められる開口周比ｒ０が０．４を越えるように形成されている（ｒ０＞０．４）。なお、本実施形態における開口周比ｒ０は、２つの開口部１８、２０の開口面積を累計（開口部１８の開口部の長さＬ０＋開口部２０の開口部長さＬ０）して算出している。
【００２７】
【数２】
0005431213.tif 000003
ただし、
Ｌ０：開口部の長さ
Ｈ０：開口部の高さ
Ｌ  ：柱の中心間距離
Ｈ  ：梁の中心間距離
である。
【００２８】
また、各開口部１８、２０は、柱１４の柱成Ｄｃに対する袖壁１０Ｂの袖壁幅Ｌｓの比（以下、「壁張出比」という）が、Ｌｓ／Ｄｃ≦１．３となるように袖壁１０Ｂを残して形成されている。これにより、柱１４に対する袖壁１０Ｂの拘束力が低減されている。
【００２９】
なお、柱１４の柱幅Ｂに対する壁厚ｔの比（以下、「柱幅袖壁厚比」という）は、ｔ／Ｂ≦０．４５であることが望ましい。柱幅袖壁厚比ｔ／Ｂが０．４５を超えると、柱１４に対する袖壁１０Ｂの拘束力が過大となり、柱１４に対するせん断補強が増加するためである。また、柱幅袖壁厚比ｔ／Ｂの下限値は特に制限されるものではないが、柱幅袖壁厚比ｔ／Ｂが１／６よりも小さくなると、袖壁１０Ｂに脆性的な破壊が生じ易くなる。従って、柱幅袖壁厚比は、１／６≦ｔ／Ｂであることが望ましい。
【００３０】
次に、一実施形態に係るコンクリート壁１０の作用について説明する。
【００３１】
一般に、開口部を有する耐力壁において、開口周比ｒ０が大きくなると、開口部の形状によっては柱に脆性的な破壊が発生する恐れがある。特に、開口周比ｒ０が０．４を越える耐力壁は、構造計算上、耐力壁として評価できず、一般に柱と袖壁の間にスリットを設けるなどの対策が講じられるため、その変形性状が明らかにされていない。そこで、本実施形態では、柱１４に脆性的な破壊を発生させる開口部１８、２０の形状に関し、特に、柱１４の柱成Ｄｃと袖壁１０Ｂの袖壁幅Ｌｓとの関係に着目し、これらの柱成Ｄｃ及び袖壁幅Ｌｓが、コンクリート壁架構１１の変形性能に与える影響を後述する実験により検証した。これにより、変形性能が向上されたコンクリート壁１０を実現している。
【００３２】
即ち、本実施形態に係るコンクリート壁１０には、袖壁１０Ｂを残して開口部１８、２０が形成されており、その壁張出比がＬｓ／Ｄｃ≦１．３とされている。ここで、壁張出比Ｌｓ／Ｄｃが１．３を越える（柱成Ｄｃに対して袖壁幅Ｌｓが長くなる）と、柱１４に対する袖壁１０Ｂの拘束力が過大となり、コンクリート壁架構１１が最大耐力に達したときに、柱１４から袖壁１０Ｂにかけて脆性的なせん断破壊が生じ、耐力が急激に低下する恐れがある。
【００３３】
これに対して本実施形態では、柱１４のせん断補強筋比を０．６以上とし、かつ、壁張出比をＬｓ／Ｄｃ≦１．３としたことにより、即ち、柱１４のせん断耐力を増加すると共に、柱１４に対する袖壁１０Ｂの拘束力を低減したことにより、袖壁１０Ｂと柱１４の脆性的なせん断破壊が抑制される。この結果、コンクリート壁架構１１は最大耐力後も急激な耐力低下が起こることがない。また、本実施形態では、従来のように柱１４と袖壁１０Ｂの間にスリットを設けないため、袖壁１０Ｂを耐力として評価することができる。従って、抵抗できる水平耐力を増加するとともに変形性能の向上も図ることができ、効率的に耐震性能を向上することができる。
【００３４】
また、柱１４のせん断補強筋比を０．６以上とし、かつ、壁張出比をＬｓ／Ｄｃ≦１．３とすることにより、コンクリート壁架構１１の変形性能を確保しつつ、コンクリート壁１０に開口周比ｒ０が０．４を超える大きな開口部１８、２０を形成することができる。従って、設備配線、配管や出入り口用の開口部１８、２０を設け易くるため、設計自由度が向上する。また、大きな開口部１８、２０を形成することにより、採光性、通風性等を向上させることができる。
【００３５】
更に、柱幅袖壁厚比ｔ／Ｂが０．４５を越える場合、柱１４を拘束する袖壁１０Ｂの拘束力が過大となり、柱１４に対するせん断補強が増加する恐れがある。これに対して本実施形態では、柱幅袖壁厚比をｔ／Ｂ≦０．４５としたことにより、袖壁１０Ｂの脆性的な破壊が抑制される。また、柱１４に対する袖壁１０Ｂの拘束力が低減されるため、柱１４に対するせん断補強を低減することができる。従って、コスト削減を図ることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、開口周比ｒ０が０．４を越えるように、開口部１８、２０をコンクリート壁１０に形成したが、開口周比ｒ０は０．４以下でも良い。また、本実施形態では、コンクリート壁１０に方立て壁１０Ａ、袖壁１０Ｂ、垂れ壁１０Ｃ、及び腰壁１０Ｄを設けたが、少なくとも袖壁１０Ｂを設ければ良く、方立て壁１０Ａ、垂れ壁１０Ｃ、及び腰壁１０Ｄは適宜省略可能である。
【００３７】
次に、載荷実験について説明する。
【００３８】
本載荷実験では、３つケース１〜３について載荷実験を行った。以下、ケース１〜３について詳説する。なお、試験方法は全て同じであるため、ケース１についてのみ説明し、ケース２、３については説明を省略する。
【００３９】
＜ケース１＞
ケース１では、開口周比をパラメータとして付与し、開口周比がコンクリート壁の耐力、剛性、変形性能に与える影響を検証した。
【００４０】
（試験体）
図２〜４には、各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３（約１／２モデル）の形状、寸法が示されており、図５には、試験体Ｔ２の配筋図が示されている。また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の開口及び緒元が示されており、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に用いたコンクリートの材料特性、鉄筋の材料特性がそれぞれ示されている。
【００４１】
各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、対向する一対の柱３４と、これらの柱３４に架設された上下の加力梁３６Ａ及びスタブ３６Ｂとで構成された架構３２内にコンクリート壁３０を一体的に設けて構成されている。各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、せん断耐力よりもが曲げ耐力大きいせん断破壊先行型として設計されている。
【００４２】
試験体Ｔ１は無開口とされており、耐力、剛性、変形性能の評価基準となっている。試験体Ｔ２には、開口周比ｒ０が０．５となるように２つの開口部３８、４０が形成されており、試験体Ｔ３には、開口周比ｒ０が０．６となるように１つの開口部４２が形成されている。また、各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の柱３４のせん断補強筋比はｐｗ＝０．３２％であり、柱３４のせん断補強筋４４の強度はｐｗσｙ＝０．９Ｎ／ｍｍ２（＝ｐｗ×σｙ、σｙ：２９５Ｎ／ｍｍ２）である。更に、試験体Ｔ２、Ｔ３における柱３４の柱幅Ｂ（図１（Ｂ）参照）に対する袖壁３０Ｂの壁厚ｔの比は、ｔ／Ｂ＝０．３６である。
【００４３】
なお、試験体Ｔ２では、２つの開口部３８、４０の開口面積を累計して開口周比ｒ０を算出している。また、試験体Ｔ２、Ｔ３における符号３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｄは、方立て壁、袖壁、腰壁である。更に、試験体Ｔ３は、試験体Ｔ２から方立て壁３０Ａを取り除いたものに相当し、方立て壁３０Ａが耐力、剛性、変形性能（靭性）に与える影響についても検証した。
【００４４】
（試験方法）
図８に示される載荷装置６０において、ＰＣ鋼棒６２で反力床６４に固定された各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に、反力フレーム６６に取り付けられた鉛直方向加力用ジャッキ７２（１０００ｋＮ）で軸力比０．１５に相当する一定軸力（鉛直荷重）を載荷しながら、反力壁６８と反力トラス７０に取り付けられた２台の水平方向加力用ジャッキ７４（２０００ｋＮ）で水平荷重（矢印Ａ方向）を繰り返し載荷した。載荷サイクルは、正負交番静的漸増載荷で、試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ごとに異なる初期水平荷重（試験体Ｔ１：２００ｋＮ、試験体Ｔ２：５０ｋＮ、試験体Ｔ３：７０ｋＮ）を２回ずつ繰り返し載荷した後、各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に共通で、層間変形角±０．５／１０００、±１／１０００、±２／１０００、±４／１０００、±６／１０００、±８／１０００ｒａｄの水平荷重を２回ずつ繰り返し載荷した。なお、図８には、試験体Ｔ１が示されている。
【００４５】
（実験結果）
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）には、各試験体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の変形特性が示されている。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）から分かるように、試験体Ｔ１では、層間変形角約６／１０００ｒａｄで最大耐力（１９２２ｋＮ）に達した後、層間変形角約８／１０００ｒａｄで急激に耐力が低下した。試験体Ｔ２では、層間変形角約４／１０００ｒａｄで最大耐力（９８１ｋＮ）に達した後、層間変形角約６／１０００ｒａｄで耐力が大きく低下した。試験体Ｔ３では、層間変形角約４／１０００ｒａｄで最大耐力（８２７ｋＮ）に達した後、層間変形角約６／１０００ｒａｄで耐力が大きく低下した。
【００４６】
ここで、試験体Ｔ２、Ｔ３の耐力Ｑ、剛性Ｋについては、開口低減率（図６（Ａ）参照）を考慮すると、耐力壁として評価し得る所定の性能（安全率１．４）が得られた。なお、試験体Ｔ２、Ｔ３のせん断耐力Ｑ、せん断剛性Ｋは、下記式（３）、式（４）から求められる。一方、変形性能については、試験体Ｔ１では、最大耐力の８０％の耐力を維持する層間変形角（以下、「限界変形角」という）が約８／１０００ａｒｄであるに対し、試験体Ｔ２、Ｔ３では、それぞれ限界変形角が約６／１０００ｒａｄとなり、試験体Ｔ２、Ｔ３の変形性能（靭性）が試験体Ｔ１よりも劣る結果となった。
【００４７】
【数３】
0005431213.tif 000004
ただし、
Ｑ  ：開口部が形成されたコンクリート壁架構のせん断耐力
Ｑ０：無開口のコンクリート壁架構のせん断耐力
Ｋ  ：開口部が形成されたコンクリート壁架構のせん断剛性
Ｋ０：無開口のコンクリート壁架構のせん断剛性
ｒ  ：開口低減率
である。
【００４８】
また、柱３４及び袖壁３０Ｂに大きなひび割れが発生したときに、試験体Ｔ２、Ｔ３の耐力が大きく低下した。このことから、試験体Ｔ２、Ｔ３の変形性能は、方立て壁３０Ａではなく柱３４及び袖壁３０Ｂに依存していることが分かる。方立て壁３０Ａの変形性状が、図２５に示すラーメン架構よりも耐力壁の変形性状に近く、主に初期変形（低層間変形角）において耐力を発揮するためである。これは、図１０に示されるように、試験体Ｔ２が、層間変形角約４／１０００ｒａｄで最大耐力に達していることもから理解できる。なお、図１０に示す試験体Ｔ２と試験体Ｔ３の耐力の差分が、試験体Ｔ２における方立て壁１０Ａの変形特性に相当する。
【００４９】
＜ケース２＞
ケース２では、試験体Ｔ１よりも変形性能が劣った開口周比ｒ０＝０．５の試験体Ｔ２に対して柱３４のせん断補強筋４４を増加させるとともに方立て壁３０Ａの幅止め筋４６を追加し、更に、柱３４のせん断補強筋４４の強度をパラメータとして付与して、柱３４のせん断補強筋比がコンクリート壁の耐力、剛性、変形性能に与える影響を検証した。
【００５０】
（試験体）
図１１には、各試験体Ｔ４、Ｔ５の配筋図が示されており、図１２には、試験体Ｔ４、Ｔ５の緒元が示されている。また、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）には、各試験体Ｔ４、Ｔ５に用いたコンクリートの材料特性、鉄筋の材料特性がそれぞれ示されている。各試験体Ｔ４、Ｔ５は、試験体Ｔ２に対して柱３４のせん断補強筋４４を増加させるとともに方立て壁３０Ａの幅止め筋４６を追加したものであり、柱３４のせん断補強筋比がｐｗ＝０．８４％に増加されている。試験体Ｔ４、Ｔ５の相違点はせん断補強筋４４の強度であり、試験体Ｔ４ではｐｗσｙ＝２．５Ｎ／ｍｍ２（＝ｐｗ×σｙ、σｙ：２９５Ｎ／ｍｍ２）、試験体Ｔ５ではｐｗσｙ＝６．６Ｎ／ｍｍ２（＝ｐｗ×σｙ、σｙ：７８５Ｎ／ｍｍ２）とされている。
なお、各試験体Ｔ４、Ｔ５の開口周比ｒ０、柱幅袖壁厚比ｔ／Ｂは、試験体Ｔ２と同じｒ０＝０．５、ｔ／Ｂ＝０．３６である。
【００５１】
（実験結果）
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）には、各試験体Ｔ４、Ｔ５の変形特性が示されており、図１５には、ケース１における試験体Ｔ１、Ｔ２、及び本ケースにおける試験体Ｔ４、Ｔ５の変形特性が示されている。
【００５２】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）から分かるように、試験体Ｔ４、Ｔ５は共に、層間変形角約６／１０００ｒａｄで最大耐力（試験体Ｔ４：１０３１ｋＮ、試験体Ｔ５：１００４ｋＮ）に達した後、層間変形角約１０／１０００ｒａｄ以上においても最大耐力の８０％の耐力を維持した。
【００５３】
ここで、ケース１における試験体Ｔ２と本ケースにおける試験体Ｔ４、Ｔ５の変形性能を比較すると、図１５から分かるように、試験体Ｔ２では、限界変形角が約６／１０００ｒａｄであるのに対し、試験体Ｔ４、Ｔ５では限界変形角が約１０／１０００ｒａｄ以上となり、変形性能が試験体Ｔ２よりも向上した。
【００５４】
また、試験体Ｔ２では、先ず、柱の鉄筋に関しては柱３４のせん断補強筋４４がせん断降伏したのに対し、試験体Ｔ４、Ｔ５では、先ず、袖壁３０Ｂの縦筋が曲げ降伏した。このことから、せん断破壊先行型として設計された試験体Ｔ４、Ｔ５が、実際には曲げ破壊先行型の破壊性状に近づいたことが分かる。
【００５５】
更に、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）には、評価基準である試験体Ｔ１の限界変形角（約８／１０００ｒａｄ）における試験体Ｔ２及び試験体Ｔ４の破壊状態で示されている。試験体Ｔ２では、図１６（Ａ）の丸で示すように、柱３４から袖壁３０Ｂにかけて大きなひび割れが発生して耐力が大きく低下したのに対し、試験体Ｔ４では、図１６（Ｂ）の丸で示すように、袖壁３０Ｂの脚部に僅かな圧壊が発生したものの、柱３４には脆性的な破壊が発生せず、試験体Ｔ２よりも耐力の低下幅が小さくなった。このことから、柱３４に対して追加したせん断補強筋４４が有効に働いたことが分かる。
なお、前述したように、方立て壁３０Ａは、試験体Ｔ４、Ｔ５の変形性能に影響を与えないため、方立て壁３０Ａに追加した幅止め筋４６（図１１参照）も試験体Ｔ４、Ｔ５の変形性能に影響を与えないものと考えられる。
【００５６】
＜ケース３＞
ケース３では、開口周比ｒ０＝０．５の試験体Ｔ２に対し、柱３４のせん断補強筋４４と方立て壁３０Ａの幅止め筋４６を追加し、更に、袖壁３０Ｂの袖壁幅Ｌｓをパラメータとして付与して、袖壁幅Ｌｓ（図１（Ａ）参照）がコンクリート壁３０の耐力、剛性、変形性能に与える影響を検証した。
【００５７】
（試験体）
図１７〜図１９には、各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８が示されており、図２０には、試験体Ｔ６の配筋図が示されている。また、図２１には、各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の緒元が示されており、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）には、各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８に用いたコンクリートの材料特性、鉄筋の材料特性がそれぞれ示されている。各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８は、対向する一対の柱８４と上下の加力梁８６Ａ、スタブ８６Ｂで構成された架構８２内にコンクリート壁８０を一体的に設けて構成されている。また、各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８は、せん断耐力よりも曲げ耐力が大きいせん断破壊先行型として設計されている。
【００５８】
試験体Ｔ６、Ｔ７には２つの開口部８８、９０が形成されており、試験体Ｔ８には１つの開口部９２が形成されている。各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の柱８４の柱成Ｄｃ（図１（Ａ）参照）に対する袖壁８０Ｂの袖壁幅Ｌｓの比（壁張出比）は、Ｌｓ／Ｄｃ＝０．５５、Ｌｓ／Ｄｃ＝１．２９、Ｌｓ／Ｄｃ＝３．４６とされている。なお、試験体Ｔ８の袖壁幅Ｌｓは、図１９におけるコンクリート壁８０の右側の袖壁８０Ｂの値である。
【００５９】
また、各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の開口周比ｒ０、柱幅袖壁厚比ｔ／Ｂは、試験体Ｔ２と同じｒ０＝０．５、ｔ／Ｂ＝０．３６であるが、柱８４のせん断補強筋比、柱８４間スパンはｐｗ＝０．６０％、３５００ｍにそれぞれ増加されている。
【００６０】
（実験結果）
図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）には、各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の変形特性が示されている。図２３（Ａ）から分かるように、試験体Ｔ６は、層間変形角約６／１０００ｒａｄで最大耐力（１０９０ｋＮ）に達した後、層間変形角約１０／１０００ｒａｄまで最大耐力の８０％を維持した。試験体Ｔ７は、図２３（Ｂ）から分かるように、層間変形角約６／１０００ｒａｄで最大耐力（１１３７ｋＮ）に達した後、層間変形角約８／１０００ｒａｄまで最大耐力の８０％を維持した。試験体Ｔ８は、図２３（Ｃ）から分かるように、試験体Ｔ８の右側から左側への載荷サイクルにおいて（図２３（Ｃ）のマイナス荷重に対応）、層間変形角約４／１０００で最大耐力に達した後、層間変形角約６／１０００ｒａｄまで最大耐力の８０％を維持した。
【００６１】
また、図２４（Ａ）〜図２４（Ｃ）には、評価基準である試験体Ｔ１の限界変形角（約８／１０００ｒａｄ）における試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の破壊状態が示されている。試験体Ｔ６、Ｔ７では、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）の丸で示すように、袖壁８０Ｂの脚部に僅かな圧壊が発生したものの、柱８４には破壊が発生せず、試験体Ｔ２よりも耐力の低下幅が小さくなった。一方、試験体Ｔ８では、図２４（Ｃ）の丸で示すように、柱８４から袖壁８０Ｂにかけて大きなひび割れが発生して耐力が大きく低下した。
【００６２】
ここで、試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の耐力、剛性については、開口低減率を考慮すると、耐力壁として評価し得る所定の性能が得られた。また、試験体Ｔ６、Ｔ７では限界変形角がそれぞれ６／１０００ｒａｄ、８／１０００ｒａｄとなり、変形性能が試験体Ｔ２よりも向上した。一方、壁張出比Ｌｓ／Ｄｃが１．２９を超える試験体Ｔ８では、限界変形角が約６／１０００ｒａｄとなり、変形性能が評価基準となる試験体Ｔ１よりも劣る結果となった。このことから、各試験体Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の変形性能が、壁張出比Ｌｓ／Ｄｃに依存していることが分かる。また、成袖壁幅比Ｌｓ／Ｄｃは、変形性能を確保可能なＬｓ／Ｄｃ≦１．３（≒１．２９）であることが望ましいことが分かる。
【００６３】
一方、壁張出比Ｌｓ／Ｄｃを小さくすることは靭性確保という点では好ましいが、壁張出比Ｌｓ／Ｄｃが０．５よりも小さくなると、柱８４の柱成Ｄｃに対する袖壁４０Ｂの袖壁幅Ｌｓが過小になり、袖壁８０Ｂが耐力、剛性を発揮できなくなる恐れがある。従って、壁張出比はＬｓ／Ｄｃ≧０．５（≒０．５５）であることが望ましい。
【００６４】
以上の実験結果から分かるように、上記実施形態に係るコンクリート壁架構１１によれば、柱１４のせん断補強筋比を０．６％以上とし、かつ、壁張出比Ｌｓ／Ｄｃを１．３（≒１．２９）以下とすることにより、最大耐力に達した後、層間変形角約８／１０００ｒａｄまで所定の耐力を維持することができ、更に、壁張出比Ｌｓ／Ｄｃを０．５（≒０．５５）以上とすることにより、最大耐力に達した後、層間変形角約１０／１０００ｒａｄまで所定の耐力を維持することができる。
【００６５】
なお、開口部の形状に関する指標としてはＨ０／Ｈ（図１（Ａ）参照）もあるが、この指標は０．３２≦Ｈ０／Ｈ≦０．５であることが望ましい。Ｈ０／Ｈが０．５を越えると、開口部１８、２０の直上又は直下の梁１６部分に対する応力集中が過大となり、当該梁１６部分で耐力が決定される恐れがあるためである。即ち、Ｈ０／Ｈの上限値である０．５は、コンクリート壁１０の水平耐力を確保するための制限値である。一方、Ｈ０／Ｈが０．３２より小さくなると、柱１４に対する拘束力が過大となり、柱１４の靭性を確保することが困難となる恐れがある。従って、Ｈ０／Ｈは０．３２以上であることが望ましい。
【００６６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１０    コンクリート壁
１０Ｂ  袖壁
１１    コンクリート壁架構
１２    架構
１４    柱（コンクリート柱）
１６    梁（コンクリート梁）
１８    開口部
２０    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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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