(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に配置された下部構造部材と上部構造部材との間にプレキャスト版が配置されてなる耐震壁であって、
プレキャスト版には、下部構造部材に対向する下辺から上部構造部材に対向する上辺にわたって斜めに、且つ、プレキャスト版の上下方向に沿う軸線に対して線対象に配設されて軸方向に作用する圧縮力に対抗する耐力機構が設けられ、
該耐力機構の下端に位置するプレキャスト版の下辺と下部構造部材との間、および耐力機構の上端に位置するプレキャスト版の上辺と下部構造部材との間には、プレキャスト版と各構造部材とを接合する接合手段がそれぞれ設けられ、
該耐力機構は、プレキャスト版の下辺から上辺にわたって斜めに配された直線状の鉄筋と該鉄筋を囲むフープ筋とが、プレキャスト版を形成するコンクリートに埋設されてなる
ことを特徴とする耐震壁。
【請求項２】
請求項１に記載された耐震壁において、
前記接合手段は、プレキャスト版と上下構造部材のいずれか一方に設けられた雌ネジ部と、
該雌ネジ部に螺合され、この螺合を解除する向きに回転させることによって雌ネジ部から突出しその突出端がプレキャスト版と上下構造部材のいずれか他方に圧接される雄ネジ部材とからなる
ことを特徴とする耐震壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、梁等の上部構造部材と下部構造部材との間にプレキャスト版が配置されてなる耐震壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプレキャスト版を用いた耐震壁には、Ｖ形やΛ形、ひし形等に組み合わされた鋼板を内蔵したものがあり、こういった耐震壁は、地震等によって引き起こされる水平方向の交番力に対して内蔵する鋼板に引張力と圧縮力を作用させることによって耐震性を発揮するものである。その場合、プレキャスト版を形成するコンクリートは、鋼板が圧縮力を受けたときの座屈防止や耐火被覆として利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような耐震壁は耐力要素として鉄骨を主体としており、構造部材との接合が現場溶接と高力ボルト接合とでなされているため施工時の取り付けに手間がかかっていた。また、大地震に対しては耐震壁も損傷を受ける可能性が非常に大きいが、損傷してしまったプレキャスト版を交換するには、溶接部分を切断し、ボルトを離脱しなければならないので、プレキャスト版の取り替えも容易には行なえなかった。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、十分な耐震性を備えつつ、施工時の取り付けや損傷時の取り替えを簡単に行なうことができる耐震壁を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された耐震壁は、平行に配置された下部構造部材と上部構造部材との間にプレキャスト版が配置されてなるもので、プレキャスト版には、下部構造部材に対向する下辺から上部構造部材に対向する上辺にわたって斜めに、且つ、プレキャスト版の上下方向に沿う軸線に対して線対象に配設されて軸方向に作用する圧縮力に対抗する耐力機構が設けられ、該耐力機構の下端に位置するプレキャスト版の下辺と下部構造部材との間、および耐力機構の上端に位置するプレキャスト版の上辺と下部構造部材との間には、プレキャスト版と各構造部材とを接合する接合手段がそれぞれ設けられ、該耐力機構は、プレキャスト版の下辺から上辺にわたって斜めに配された直線状の鉄筋と該鉄筋を囲むフープ筋とが、プレキャスト版を形成するコンクリートに埋設されてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載された耐震壁は、請求項１に記載された耐震壁における接合手段が、プレキャスト版と上下構造部材のいずれか一方に設けられた雌ネジ部と、該雌ネジ部に螺合され、この螺合を解除する向きに回転させることによって雌ネジ部から突出しその突出端がプレキャスト版と上下構造部材のいずれか他方に圧接される雄ネジ部材とからなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の耐震壁の実施の形態を図１ないし図５に示して説明する。
図１に示す耐震壁は、柱１、１の間に上下に離間して設けられてた鉄骨造の下部大梁（下部構造部材）２、上部大梁（上部構造部材）３の間にプレキャスト版１０が配置されることによって構成されている。
【００１０】
プレキャスト版１０は、縦の幅が柱１、１の間隔よりも若干短く横の幅が縦に比べて長い矩形状のコンクリート版であり、その内部には、格子状に組まれた鉄筋１１が備えられるとともに、下部大梁２に対向する下辺１０ａと上部大梁３に対向する上辺１０ｂとの間に傾斜して配され、その軸方向に作用する圧縮力に対抗する耐力機構１２Ａ、１２Ｂがそれぞれ配備されている。
【００１１】
耐力機構１２Ａ、１２Ｂは、上辺１０ｂの中央部と下辺１０ａの両端部との間に直線状に延在する複数の鉄筋１３と、この鉄筋１３を囲む螺旋状のフープ筋１４とを備えており、これらが鉄筋１１とともにコンクリート１５に埋設されることによって、鉄筋１３の配設方向に作用する圧縮力に対抗する強度が与えられている。
【００１２】
下部大梁２とプレキャスト版１０との間には、下部接合手段２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ設けられ、上部大梁３とプレキャスト版１０との間には、上部接合手段３０が設けられている。
【００１３】
下部接合手段２０Ａ、２０Ｂはどちらも、図２に示すように、プレキャスト版１０の下辺１０ａの両端部に相対して下部大梁３にそれぞれ設けられた雌ネジカップ２１と、雌ネジカップ２１に相対してプレキャスト版１０の下辺１０ａの両端部にそれぞれ設けられたストッパカップ２２と、雌ネジカップ２１とストッパカップ２２との間に介在しかつ雌ネジカップ２１に螺合された雄ネジ部材２３とからなる。
【００１４】
雌ネジカップ２１は有底円筒形状を有し、上方に向けて開口し軸線方向を下部大梁３のフランジ面に対して垂直に向けた状態で溶接により固定されている。さらに、雌ネジカップ２１の内側周面には雌ネジ部２１ａが形成されている。
【００１５】
ストッパカップ２２は雌ネジカップ２１よりも浅い有底円筒形状を有し、下方に向けて開口し軸線を雌ネジカップ２１の軸線に一致させた状態で鉄筋１１、１３に溶接により固定され、一部がコンクリート１５に埋設されている。
【００１６】
雄ネジ部材２３は雌ネジカップ２１、ストッパカップ２２の内径にほぼ等しい円柱形状を有し、その周面には雄ネジ部２３ａが形成されて雌ネジカップ２１に螺合され、かつ上端２３ｂがストッパカップ２２の内側に嵌入されている。これによりプレキャスト版１０は下部大梁３上に載置され下部接合手段２０を介して接合された状態となっている。
【００１７】
上部接続手段３０は、図３に示すように、プレキャスト版１０の上辺１０ｂの中央部に設けられた雌ネジカップ３１と、雌ネジカップ３１に相対して上部大梁２に設けられたストッパカップ３２と、雌ネジカップ３１とストッパカップ３２との間に介在しかつ雌ネジカップ３１に螺合された雄ネジ部材３３とからなる。
【００１８】
雌ネジカップ３１は雌ネジカップ２１と同形状を有し、上方に向けて開口し軸線方向を上部大梁２のフランジ面に対して垂直に向けた状態で鉄筋１１、１３に溶接により固定され、一部がコンクリート１５に埋設されている。さらに、雌ネジカップ３１の内周面には雌ネジ部３１ａが形成されている。
【００１９】
ストッパカップ３２はストッパカップ２２と同形状を有し、下方に向けて開口し軸線を雌ネジカップ３１の軸線に一致させた状態で上部大梁２のフランジ面に溶接により固定されている。
【００２０】
雄ネジ部材３３は雄ネジ部材２３と同形状を有し、その周面には雄ネジ部３３ａが形成されて雌ネジカップ３１に螺合され、かつ上端３３ｂがストッパカップ２２の内側に嵌入されている。これによりプレキャスト版１０は上部接合手段３０を介して上部大梁２に接合された状態となっている。
【００２１】
ここで上部接合手段３０について、雄ネジ部材３３には、図４に示すように、その周面に直径方向に向けてコントロールネジ３３ｃが貫通されている。雄ネジ部材３３は、このコントロールネジ３３ｃをもって雌ネジカップ３１との螺合を解く向きに回転させることによって上方に移動し、上方に位置するストッパカップ３２の内側に嵌入される。この状態から雄ネジ部材３３をさらに回転させると、雄ネジ部材３３の上端２３ｂがストッパカップ３２に圧接され、雌ネジカップ３１とストッパカップ３２とを離間させる方向に力を生むことができる。これは下部接合手段２０についても同様であり、プレキャスト版１０はこの力を利用して上部大梁２と下部大梁３との間に係止されている。
【００２２】
上記のように構成された耐震壁の施工手順を説明する。まず、下部接合手段２０を構成する雌ネジカップ２１を、下部大梁２に適切な間隔を空けて配設するとともに、上部接合手段３０を構成するストッパカップ３２を上部大梁３に配設する。次に、下部大梁２上の雌ネジカップ２１に雄ネジ部材２３を螺合させ、その上端２３ａにストッパカップ２２を合わせてプレキャスト版１０を載置し立ち上げる。そして、先に雌ネジカップ３１に螺合しておいた雄ネジ部材３３を回転させて上方に移動させ、その上端３３ａをストッパカップ３２に嵌入させる。その後さらに雄ネジ部材２３、３３を回転させ、下部大梁２と上部大梁３とにそれぞれ圧接させることによってプレキャスト版１０を下部大梁２と上部大梁３との間に係止させる。
【００２３】
次に、地震によって引き起こされる水平方向の外力が作用した場合を図５に示す。
まず、図５（ａ）に示すように、プレキャスト版１０に外力Ａが加わると、上部接合手段３０と下部接合手段２０Ａとの間に耐力機構１２Ａを介してこの外力Ａに対する反力が作用し、耐力機構１２Ａに沿って軸方向の圧縮力が作用する。また、図５（ｂ）に示すように、プレキャスト版１０に外力Ｂが加わると、上部接合手段３０と下部接合手段２０Ｂとの間に耐力機構１２Ｂを介してこの外力Ｂに対する反力が作用し、耐力機構１２Ｂに沿って軸方向の圧縮力が作用する。
【００２４】
耐震壁は、耐力機構１２Ａ、１２Ｂがその軸方向に作用する圧縮力に対抗することによってプレキャスト版１０が水平方向の外力に耐えるので、全体として有効な耐震性を発揮することができる。
【００２５】
また、地震によって引き起こされる水平方向の外力が非常に大きく、耐力機構１２Ａ、１２Ｂに作用する圧縮力がその圧縮強度を上回った場合には、プレキャスト版１０自体を意図的に破壊させて外力のエネルギーを吸収することも可能である。このとき、破壊されたプレキャスト版１０は、下部大梁２、上部大梁３との接合がそれぞれ下部接合手段２０、上部接合手段３０によってなされており撤去が簡単なので、破壊されたプレキャスト版１０およびこのプレキャスト版１０と一体化された各部品を撤去し、上記の施工手順に従って新たなプレキャスト版１０を取り付け、耐震壁を再生することができる。よって、工期の短縮、作業コストの削減が可能である。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、下部大梁２、上部大梁３を鉄骨造としたが、プレキャスト版１０を支持する上下の構造部材は、鉄骨造、鉄筋コンクリート造を問わない。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に記載された耐震壁によれば、プレキャスト版には、下部構造部材に対向する下辺から上部構造部材に対向する上辺にわたって傾斜して配設されて軸方向に作用する圧縮力に対抗する耐力機構が設けられ、該耐力機構の端部にあたるプレキャスト版の下辺と下部構造部材との間、およびプレキャスト版の上辺と上部構造部材との間には、プレキャスト版と各構造部材とを接合する接合手段がそれぞれ設けられているので、プレキャスト版に水平方向の外力が加わった場合、下部構造部材側の接合手段と上部構造部材側の接合手段との間に耐力機構を介してこの外力に対する反力が作用し、耐力機構に沿って軸方向の圧縮力が作用するが、この圧縮力に耐力機構が対抗することによってプレキャスト版が外力に耐えるので、耐震壁全体として有効な耐震性を発揮することができる。
また、請求項１に記載された耐震壁によれば、耐力機構がプレキャスト版の上下方向に沿う軸線に対して線対象に配置されているので、プレキャスト版が水平方向の交番外力にも耐え、さらに有効な耐震性を発揮することができる。
また、請求項１に記載された耐震壁によれば、耐力機構として、直線状の鉄筋と、この鉄筋を囲むフープ筋とがプレキャスト版を形成するコンクリートに埋設されているので、軸方向の圧縮力に対して高い強度を得ることができる。
【００３０】
請求項２に記載された耐震壁によれば、接合手段が、プレキャスト版と上下構造部材のいずれか一方に設けられた雌ネジ部と、該雌ネジ部に螺合され、この螺合を解除する向きに回転させることによって雌ネジ部から突出しその突出端がプレキャスト版と上下構造部材のいずれか他方に圧接される雄ネジ部材とからなり、上下構造部材に対して取り付け、取り外しを簡単に行なうことができ、溶接やボルト接合等の手間のかかる作業を廃することができるので、工期の短縮、作業コストの削減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る耐震壁の実施の形態を示す側方断面図である。
【図２】図１における下部構造部材とプレキャスト版との接合部分を示す側方断面図である。
【図３】図１における上部構造部材とプレキャスト版との接合部分を示す側方断面図である。
【図４】上下構造部材とプレキャスト版との間に配される接合手段の動きを示す状態説明図である。
【図５】耐震壁に水平方向の外力が加わった場合のプレキャスト版における力の釣り合いを示す状態説明図である。
【符号の説明】
２  下部大梁（下部構造部材）
３  上部大梁（上部構造部材）
１０  プレキャスト版
１２  耐力機構
１３  鉄筋
１４  フープ筋
２０  下部接合手段（接合手段）
２１  雌ネジカップ（雌ネジ部）
２３  雄ネジ部材
３０  上部接合手段（接合手段）
３１  雌ネジカップ（雌ネジ部）
３３  雄ネジ部材
【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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