(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、鉄骨はりに接合用スタッドボルトを配置し、この架構内に、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を流し込んで耐震壁を成形することを特徴とした鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
【請求項２】
鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、上下の鉄骨はりにパンチングメタルを溶接し、この架構内に、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を流し込んで耐震壁を成形することを特徴とした鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
【請求項３】
鉄骨柱と鉄骨はりによる架構に、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）を組立てて耐震壁を構築することを特徴とした鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
【請求項４】
ＰＣａ版は、鉄骨はりに設置した接合鋼板を挟み込み、接合ボルトで締結する請求項３記載の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
【請求項５】
ＰＣａ版は、隅部に接合用鋼材を設け、この接合用鋼材を鉄骨柱または鉄骨はりに溶接する請求項３記載の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
【請求項６】
鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、鉄骨はりにスタッドコネクタボルトを溶接しておき、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）によるＰＣａ版で、周辺部に欠き込みを入れたＰＣａ版を架構内に前記スタッドコネクタボルトが欠き込み内に挿入するように納めて、ＰＣａ版と架構間をグラウトする請求項３記載の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
【請求項７】
鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、鉄骨はり下に鋼板を設置して架構の開口を塞ぐ鋼板壁を構築し、該鋼板壁を型枠として、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を鋼板壁の両側に配設して耐震壁を成形することを特徴とした鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
【請求項８】
鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、鉄骨はり下に鋼板を設置して架構の開口を塞ぐ鋼板壁を構築し、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、引張ひずみが１％を超えるような高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）を鋼板壁を挟み込むように配設し、接合ボルトで締結して耐震壁を成形することを特徴とした鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
【請求項９】
高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）は、
材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、下記［Ｆ１］のＰＶＡ短繊維を水セメント比４０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
［Ｆ１］
・繊維径４０〜５０μｍ
・繊維長５〜２０ｍｍ
・繊維強度１０００ＭＰａ〜１５００ＭＰａ未満
・みかけの繊維強度７００ＭＰａ〜１０００ＭＰａ未満
【請求項１０】
高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）は、
材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、下記［Ｆ２］のＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法。
［Ｆ２］
・繊維径５０μｍ以下
・繊維長５〜２０ｍｍ
・繊維強度１５００ＭＰａ〜２４００ＭＰａ以下
・みかけの繊維強度１０００ＭＰａ〜１８００ＭＰａ以下
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨系構造物の耐震壁の施工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨造、鋼管充填コンクリート構造等の鉄骨系構造物において、水平地震力への抵抗性を高めるため、ブレースや鉄筋コンクリート造（ＲＣ）耐震壁が主要な耐震抵抗要素として用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの耐震要素は、一般に高い剛性と耐力を示すが、変形性能に乏しいため、エネルギー吸収能力に欠けることが問題となっている。
【０００４】
特に、鉄骨系の柱およびはりによる架構（フレーム）にこれらのＲＣ耐震壁等を組み合わせると、架構（フレーム）自体は大きな変形能力を示すことができるにも関わらず、ＲＣ耐震壁に変形能力がないため、構造物全体としては大きなエネルギー吸収能力を得ることができない。
【０００５】
したがって、耐震壁に変形能力を持たせることができれば、高い水平耐力とエネルギー吸収能力を併せ持つような耐震性に富む構造物を構築することができる。
【０００６】
耐震壁に変形能力を持たせようとする試みはこれまでにも多くなされている。例えば、特公平４−１９３５４号公報では低強度コンクリートを用いて靭性に富む壁としている。しかし、低強度コンクリートを用いれば耐震壁の水平抵抗力は大きく低下する。
【０００７】
また、特開平１０−２５９０５号公報では、中央部分は高強度のコンクリート、周辺部分に普通強度のコンクリートを用いることで高靭性を有する耐震壁を構築する方法を提案している。しかし、この２種類のコンクリートを同一壁体で打ち分けることは非常に施工手順が多く現実的ではない。
【０００８】
また、ＲＣ系の耐震壁を鉄骨系の架構（フレーム）と接合すると、大変形時に接合部のコンクリートが応力集中により破壊することを防止するため、一般に接合部が複雑となる。
【０００９】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を使用することで、高い抵抗力を保持したまま周辺架構（フレーム）の変形に追従し、大きなエネルギー吸収性能を発揮することができる耐震壁を簡単かつ迅速に施工することができる鉄骨系構造物の耐震壁の施工法を提供することにある。
【００１０】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、鉄骨はりに接合用スタッドボルトを配置し、この架構内に、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を流し込んで耐震壁を成形することを要旨とするものである。
【００１１】
第２に、鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、上下の鉄骨はりにパンチングメタルを溶接し、この架構内に、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を流し込んで耐震壁を成形することを要旨とするものである。
【００１２】
第３に、鉄骨柱と鉄骨はりによる架構に、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）を組立てて耐震壁を構築すること,および、ＰＣａ版は、鉄骨はりに設置した接合鋼板を挟み込み、接合ボルトで締結すること、または、ＰＣａ版は、隅部に接合用鋼材を設け、この接合用鋼材を鉄骨柱または鉄骨はりに溶接することを要旨とするものである。
【００１３】
第４に、鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、鉄骨はりにスタッドコネクタボルトを溶接しておき、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）によるＰＣａ版で、周辺部に欠き込みを入れたＰＣａ版を架構内に前記スタッドコネクタボルトが欠き込み内に挿入するように納めて、ＰＣａ版と架構間をグラウトすることを要旨とするものである。
【００１４】
第５に、鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、鉄骨はり下に鋼板を設置して架構の開口を塞ぐ鋼板壁を構築し、該鋼板壁を型枠として、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、ＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を鋼板壁の両側に配設して耐震壁を成形することを要旨とするものである。
【００１５】
第６に、鉄骨柱と鉄骨はりによる架構で、鉄骨はり下に鋼板を設置して架構の開口を塞ぐ鋼板壁を構築し、短繊維を混入してコンクリートおよびモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配合させることにより、引張・曲げ強度および靭性を向上させた複合材料であり、引張ひずみが１％を超えるような高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）を鋼板壁を挟み込むように配設し、接合ボルトで締結して耐震壁を成形することを要旨とするものである。
【００１６】
第７に、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）は、
材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、下記［Ｆ１］のＰＶＡ短繊維を水セメント比４０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものであることを要旨とするものである。
［Ｆ１］
・繊維径４０〜５０μｍ
・繊維長５〜２０ｍｍ
・繊維強度１０００ＭＰａ〜１５００ＭＰａ未満
・みかけの繊維強度７００ＭＰａ〜１０００ＭＰａ未満
【００１７】
第８に、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）は、
材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、下記［Ｆ２］のＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものであることを要旨とするものである。
［Ｆ２］
・繊維径５０μｍ以下
・繊維長５〜２０ｍｍ
・繊維強度１５００ＭＰａ〜２４００ＭＰａ以下
・みかけの繊維強度１０００ＭＰａ〜１８００ＭＰａ以下
【００１８】
請求項１記載の本発明によれば、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）は鋼材に匹敵するひずみ能力を持つため、これで施工した耐震壁は、高い抵抗力を保持したまま周辺架構（フレーム）の変形に追従し、大きなエネルギー吸収性能を発揮することができる。すなわち、高いせん断抵抗力のもので優れた靱性を確保することが可能である。
【００１９】
また、配筋作業や周辺架構（フレーム）との複雑な接合工法がなく、施工が非常に容易である。例えば、ＲＣ耐震壁を鉄骨系のフレームに用いると、ＲＣ耐震壁の補強筋を周辺フレームに簡便に定着することができないため、接合部が非常に複雑となる。これに対して、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）では、スタッドボルトを用いて簡易に接合が可能である。これは、補強筋が原則として必要ないこと、および周辺架構（フレーム）と耐震壁の接合部、例えばスタッドボルトの周辺で大きな応力集中が高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）に生じるが、同ＦＲＣの優れた損傷緩和性能により、この応力集中で脆弱的に破壊することを防ぐことができる。
【００２０】
請求項２記載の本発明によれば、前記請求項１の発明のスタッドボルトの代わりにパンチングメタルを使用するもので、前記請求項１と同様な作用が得られる。
【００２１】
請求項３記載の本発明によれば、前記作用に加えて、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）とすることで、耐震壁をより簡易かつ迅速に施工することができる。
【００２２】
請求項４記載の本発明によれば、ＰＣａ版は鉄骨はりに設置した接合鋼板を挟み込み、接合ボルトで締結することで、ＰＣａ版を簡単に建込むことができる。
【００２３】
請求項５記載の本発明によれば、前記請求項４記載の本発明と同様に、ＰＣａ版は、隅部に接合用鋼材を設け、この接合用鋼材を鉄骨柱または鉄骨はりに溶接することで、ＰＣａ版を簡単に建込むことができる。
【００２４】
請求項６記載の本発明によれば、周辺部に欠き込みを入れたＰＣａ版を架構内に前記スタッドコネクタボルトが欠き込み内に挿入するように納めて、ＰＣａ版と架構間をグラウトすることで、ＰＣａ版を簡単に建込むことができる。
【００２５】
請求項７記載の本発明によれば、鋼板壁と併用することにより、高耐力で靱性に富む非常に高性能の耐震壁を構築することができる。鋼板壁単独では、面内せん断力を受けて圧縮応力が発生する部分で鋼板が面外座屈し、せん断耐力が十分に発揮できず、変形性能も小さくなる。これに対して、鋼板壁の両側を高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）で覆うと、鋼板壁単独の場合に生じる座屈を防止することができる。さらに、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）の優れた変形性能により鋼板部分と高靭性ＦＲＣ材料部分は一体として挙動することができ、高耐力と高靭性を両立させることが可能となる。
【００２６】
請求項８記載の本発明によれば、前記請求項７記載の本発明と同様であるが、これに加えて、ＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）とすることで、耐震壁をより簡易かつ迅速に施工することができる。
【００２７】
請求項９および請求項10記載の本発明によれば、前記作用に加えて、安価な汎用材料であるＰＶＡ繊維（マトリクス中の見かけ繊維強度は高性能ポリエチレン繊維の１／２〜１／３程度でしかない）を用いて高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を実現することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第１実施形態を示す一部切欠いた正面図で、図中１は鉄骨柱２と鉄骨はり３による架構（フレーム）である。
【００２９】
鉄骨系構造物としては鉄骨造、鋼管充填コンクリート構造等の場合があり、鉄骨柱２と鉄骨はり３も型鋼とボックス（鋼管）の両方の場合があるが、以下、説明はＨ型鋼による場合をもってする。
【００３０】
上下の鉄骨はり３のフランジ面に架構（フレーム）１と耐震壁４の接合用スタッドボルト（頭付き）５を配置し、図示は省略するが型枠を立ててから、そこに高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６を流し込むだけである。
【００３１】
鉄骨による架構（フレーム）１と高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６による耐震壁４の接合は非常にシンプルである。鉄骨による架構（フレーム）１と高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６による耐震壁４は、高靭性ＦＲＣ材料のせん断強度により十分なせん断耐力を有するため、鉄筋による補強は原則として必要ない。
【００３２】
高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６は、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、下記［Ｆ１］のＰＶＡ短繊維を水セメント比４０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１．５越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである。
［Ｆ１］
・繊維径４０〜５０μｍ
・繊維長５〜２０ｍｍ
・繊維強度１０００ＭＰａ〜１５００ＭＰａ未満
・みかけの繊維強度７００ＭＰａ〜１０００ＭＰａ未満
【００３３】
もしくは、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６は、材令２８日の硬化体の引張試験において引張ひずみが１％以上を示すクラック分散型であって、下記［Ｆ２］のＰＶＡ短繊維を水セメント比３０％以上でかつ砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合マトリクスに、１越え３ｖｏ１．％の配合量で、３次元ランダムに配合したものである。
［Ｆ２］
・繊維径５０μｍ以下
・繊維長５〜２０ｍｍ
・繊維強度１５００ＭＰａ〜２４００ＭＰａ以下
・みかけの繊維強度１０００ＭＰａ〜１８００ＭＰａ以下
【００３４】
前記ＰＶＡ繊維配合の高靭性ＦＲＣ材料６は、マトリクスと繊維の摩擦付着強度が１〜６ＭＰａ、化学付着強度が４０ＭＰａ以下である。
【００３５】
そして、モルタル中にＰＶＡ短繊維を３次元方向にランダムに配合させてなる繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣ材料）の調合にさいし、下記の式（２）で求まるコンプリメンタルエネルギーＪ′ｂ  と、式（ｌ）の関係を有するマトリクスの破壊靭性Ｊｔｉｐ  間で、
３Ｊｔｉｐ  ＜Ｊ′ｂ  
の関係が成立するＰＶＡ短繊維を使用し且つマトリクスの調合を決定することを特徴とするＰＶＡ短繊維を用いた高靭性ＦＲＣ材料の調合法による。
【００３６】
【数１】
0003648094.tif 000002
ただし、
σａ  ：マルチクラック発生時の作用応力
δａ  ：マルチクラック発生時のクラック中央部の開口変位
σｃ  ：繊維による架橋応力
σｃ  （δ）：繊維による架橋応力σｃと開口変位δの関係
δｐｅａｋ：最大架橋応力
δｐｅａｋ：σｐｅａｋに対応する開口変位
を表す。
ここに、Ｊｔｉｐ  はマトリクスの調合すなわち水セメント比や砂／セメント比によって制御可能な値であり、実験によってその値を確認することができる。例えば大岸、小野：セメントペースト、モルタルの破壊靭性に及ぼす試験要因効果、「コンクリート工学」vol.２５．No．２、PP．１１３−１２５。
【００３７】
前記ＰＶＡ繊維配合の高靭性ＦＲＣ材料６は引張ひずみ１％以上、好ましくは２％以上を有する。本明細書で言う「引張ひずみ」は材令２８日以上の硬化体の引張試験で得られる応力一歪み曲線において、最大引張応力値でのひずみ量（％）を言う。実際には、材令２８日での試験体の引張試験（例えば後記の実施例に示すように断面３０ｍｍ×１３ｍｍの試験体を８０ｍｍの試験区間で引張試験を行う）における引張ひずみ（％）で代表される。
【００３８】
この引張ひずみが１％以上であることは、載荷方向（応力方向）とほぼ直角方向に多数のクラック（マルチクラック）が発生するクラック分散型の破壊現象が生じていることを意味する。これまでも、ＰＶＡ繊維配合のＦＲＣ材料それ自体は知られているが、その引張ひずみは高々０．５％程度であり、マルチクラック発生による引張ひずみ１％以上を達成したＰＶＡ繊維配合のＦＲＣ材料は例を見ない。
【００３９】
例えば特開平５−２４８９７号公報では、直径と長さが異なる２種のＰＶＡ繊維（ビニロン繊維）を配合することにより厚付け可能でひび割れ抵抗に優れたモルタルが開示されているが、繊維無添加のものと比べた曲げ靭性は高々２０倍であり、この値から推定すると引張ひずみは０．５％以下である（引張ひずみ約１％では、曲げ靭性は繊維無添加のものの約８０倍以上となる筈である）。
【００４０】
前記ＰＶＡ繊維配合の高靭性ＦＲＣ材料６によれば、マルチクラックの発生要因であるSteady State Cracking
現象（ＳＳＣ現象）をＰＶＡ繊維で実現すべく、用いるＰＶＡ繊維の性質と、マトリクスの性質をうまく組み合わせると、ＰＶＡ繊維であっても引張ひずみ１％以上、好ましくは２％以上の高靭性ＦＲＣ材料６が得られる。
【００４１】
すなわち、前記のＰＶＡ短繊維Ｆ１を、水セメント比（Ｗ／Ｃ×１００）が４０％以上で砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合のマトリクスに、１．５超え〜３vol.％の配合量で、３次元方向にランダムに分散配合させた場合（配合・と言う）と、下記のＰＶＡ繊維Ｆ２を、水セメント比（Ｗ／Ｃ×１００）が３０％以上で砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が１．０以下（０を含む）の調合のマトリクスに、ｌ〜３vol.％の配合量で、３次元方向にランダムに分散配合させた場合（配合・と言う）には、クラック分散型の高靭性ＦＲＣ材料が得られる。
【００４２】
Ｆ１とＦ２における「見かけの繊維強度」は、当該ＰＶＡ繊維が実際のＦＲＣ材料中で破断する強度であり、これは実際のＦＲＣ材料中の繊維について破断試験することにより実測できる。
【００４３】
Ｆ１を用いる配合においては、マトリクスの水セメント比が４０％未満ではこの繊維にとってはマトリクスの弾性係数と破壊靭性が高くなってマルチクラックが発生せず、１％以上の引張ひずみが発生しない。また、砂セメント比が１．０を超えるとこの繊維にとってはマトリクスの弾性係数と破壊靭性が高くなってマルチクラックが発生せず、１％以上の引張ひずみが発生しない。したがって、Ｆ１繊維を用いる場合のマトリクスは水セメントが４０％以上、好ましくは４２％以上、さらに好ましくは４４％以上とし、砂セメント比は１．０以下、好ましくは０．７以下、さらに好ましくは０．５以下とする。しかし、この調合のマトリクスであっても、Ｆ１繊維の配合量が１．５vol.％以下ではマルチクラックが発生しないので、Ｆ１繊維の配合量を１．５vol.％より多くする必要がある。しかし、あまり多く配合しても効果は飽和するので３vol.％以下とする。
【００４４】
また、この調合のマトリクスと繊維配合量であっても、Ｆ１繊維の長さが５ｍｍ未満であると、マルチクラックが発生しないので、５ｍｍ以上の長さのものを使用する必要がある。しかし、２０ｍｍより長いものを使用しても、前記の配合量ではマルチクラックが発生しなくなる。したがってＦ１繊維の長さは５〜２０ｍｍとする必要があり、好ましくは６〜２０ｍｍ、さらに好ましくは８〜１５ｍｍである。
【００４５】
他方、Ｆ２を用いる配合においては、マトリクスの水セメント比が３０％未満ではこの繊維にとってはマトリクスの弾性係数と破壊靭性が高くなってマルチクラックが発生せず、ｌ％以上の引張ひずみが発生しない。また砂セメント比が１．０を超えるとこの繊維にとってはマトリクスの弾性係数と破壊靭性が高くなってマトリクスが発生せず、１％以上の引張ひずみが発生しない。したがって、Ｆ２繊維を用いる場合のマトリクスは水セメントが３０％以上、好ましくは３２％以上、さらに好ましくは３５％以上とし、砂セメント比は１．０以下、好ましくは０．７以下、さらに好ましくは０．５以下とする。しかし、この調合のマトリクスであっても、Ｆ２繊維の配合量が１．０vol.％以下ではマルチクラックが発生しがたいので、Ｆ２繊維の配合量を１．０vol.％より多くする必要がある。しかし、あまり多く配合しても効果は飽和するので３vol.％以下とする。
【００４６】
また、この調合のマトリクスと繊維配合量であっても、Ｆ２繊維の長さが５ｍｍ未満であると、マルチクラックが発生しないので、５ｍｍ以上の長さのものを使用する必要がある。しかし、２０ｍｍより長いものを使用しても、前記の配合量ではマルチクラックが発生しなくなる。したがってＦ２繊維の長さは５〜２０ｍｍとする必要があり、好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは６〜１５ｍｍである。
【００４７】
前記ＰＶＡ繊維配合の高靭性ＦＲＣ材料６は、破壊靭性が金属のアルミニウムと同等の水準（通常のコンクリートの１００倍のオーダー）まで向上するため、材料内部に必ず存在する初期欠陥の大きさに材料挙動が左右されにくくなる。したがって、材料の信頼性が大きく増すことにより、部材を設計する際に安全率を低減して実際の材料強度により近い許容応力とすることができる。
【００４８】
第２実施形態として、図２に示すように、前記第１実施形態の接合用スタッドボルト５の代わりに、パンチングメタル７をはり鉄骨３のフランジ上に溶接し、接合部とすることも可能である。
【００４９】
また、前記図１の第１形態、図２の第２実施形態ともに、型枠による高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６の流し込みは、圧入や吹き付け工法と代替することも可能である。
【００５０】
第３実施形態として、図３に示すように、また、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）８を組み立てることで耐震壁４を構築する。この場合、２枚の高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）８で鉄骨はり３のフランジ上に設置された接合鋼板９を挟み込む。
【００５１】
ＰＣａ版８と接合鋼板９に穿孔しておき、これらの孔を貫通して接合ボルト10を通し、ＰＣａ版８の上から直接締め上げることにより摩擦接合する。また、接合ボルト10を締めた後、接合ボルト10とＰＣａ版８の間をグラウトすれば、摩擦によらずにだぼ効果で周辺架構（フレーム）１からせん断力をＰＣａ版８へ伝えることもできる。最後にＰＣａ版８と周辺架構（フレーム）１の間、ＰＣａ版８とＰＣａ版８の間等の隙間にはグラウト注入してこれを埋めることで、耐震壁４が完成する。
【００５２】
第４実施形態として、図４、図５に示すように、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）８は隅部に接合用鋼材としてＨ型鋼材の下半部を除去したカットＴ鋼材11を埋め込んで設け、このカットＴ鋼材11のフランジを鉄骨はり３のフランジに溶接することでＰＣａ版８と周辺架構（フレーム）１との接合を行う。
【００５３】
図中12はカットＴ鋼材11を露出するための欠損部、13はこの欠損部12に対応する埋込み補強用鉄筋13である。欠損部12の部分は後でグラウトする。
【００５４】
第５実施形態として、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）８は隅部に接合用鋼材として平板状の鋼板14を埋め込んで設け、この鋼板14と鉄骨はり３のフランジに溶接した接合鋼板15をボルト16によりボルト締めする。
【００５５】
図中12は鋼板14を露出するための欠損部、13はこの欠損部12に対応する埋込み補強用鉄筋13で、欠損部12の部分は後でグラウトする点は前記第４実施形態と同様である。
【００５６】
第６実施形態として、図８に示すように、鉄骨柱２と鉄骨はり３による架構１で、鉄骨はり３のフランジにスタッドコネクタボルト17を溶接しておく。
【００５７】
一方、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）８は、その周辺部に台形状の欠き込み18を適宜間隔で形成したものとする。
【００５８】
このようにして、ＰＣａ版８を架構（フレーム）１に建込む場合に前記スタッドコネクタボルト17が欠き込み18内に挿入するように納めて、ＰＣａ版８と架構１間をグラウト19で充填する。
【００５９】
なお、図示の例では鉄骨はり３のフランジにスタッドコネクタボルト17を溶接した場合を示したが、鉄骨柱２にスタッドコネクタボルト17を設けることも可能であり、その場合はＰＣａ版８の縦辺部に欠き込み18を設ける。
【００６０】
第７実施形態として、図９に示すように、鉄骨柱２と鉄骨はり３による架構（フレーム）１で、鉄骨はり３の下に鋼板を設置して架構１の開口を塞ぐ鋼板壁20を構築し、該鋼板壁20を型枠として、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６を鋼板壁20の両側に配設して耐震壁を成形する。図示はこの配設に吹き付けを用いた場合を示したが、型枠による流し込みの場合も可能である。
【００６１】
さらに、第８実施形態として、図10に示すように、前記第７実施形態に加えて鋼板壁20から垂直にスタッドボルト21を植設し、これをシアーコネクタとして高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６を鋼板壁20の両側に配設するようにしてもよい。
【００６２】
前記第７実施形態、第８実施形態ともに鋼板壁20を形成する鋼板をパンチングメタルにするなどにより、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６での壁部分との一体性を強固にして、さらに高性能の耐震壁とすることができる。
【００６３】
第９実施形態として、図11に示すように、鉄骨柱２と鉄骨はり３による架構１で、鉄骨はり３のフランジ下に鋼板を設置して架構の開口を塞ぐ鋼板壁20を構築する場合に、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）６によるＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）８を鋼板壁20を挟み込むように配設し、接合ボルト10で締結して耐震壁４を成形する。
【００６４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法は、高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）を使用することで、高い抵抗力を保持したまま周辺架構（フレーム）の変形に追従し、大きなエネルギー吸収性能を発揮することができる耐震壁を簡単かつ迅速に施工することができるものである。
【００６５】
さらに、配筋作業や周辺フレームとの複雑な接合工法がなく、施工が非常に容易なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第１実施形態を示す一部切欠いた正面図である。
【図２】  本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第２実施形態を示す縦断側面図である。
【図３】  本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第３実施形態を示す縦断側面図である。
【図４】  本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第４実施形態を示す要部の正面図である。
【図５】  図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】  本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第５実施形態を示す要部の正面図である。
【図７】  図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】  本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第６実施形態を示す要部の正面図である。
【図９】  本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第７実施形態を示す縦断側面図である。
【図１０】  本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第８実施形態を示す縦断側面図である。
【図１１】  本発明の鉄骨系構造物の耐震壁の施工法の第９実施形態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１…架構（フレーム）                  ２…鉄骨柱
３…鉄骨はり                          ４…耐震壁
５…接合用スタッドボルト
６…高靭性ＦＲＣ材料（短繊維補強セメント複合材料）
７…パンチングメタル                  ８…ＰＣａ版
９…接合鋼板                          10…接合ボルト
11…カットＴ鋼材                      12…欠損部
13…埋込み補強用鉄筋                  14…鋼板
15…接合鋼板                          16…ボルト
17…スタッドコネクタボルト            18…欠き込み
19…グラウト                          20…鋼板壁
21…スタッドボルト
【図１】
0003648094.tif 000003
【図２】
0003648094.tif 000004
【図３】
0003648094.tif 000005
【図４】
0003648094.tif 000006
【図５】
0003648094.tif 000007
【図６】
0003648094.tif 000008
【図７】
0003648094.tif 000009
【図８】
0003648094.tif 000010
【図９】
0003648094.tif 000011
【図１０】
0003648094.tif 000012
【図１１】
0003648094.tif 000013