(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上梁と下梁との間に形成されたコンクリート製の壁体と、
前記壁体に斜め方向へ配列された複数の開口と、
両端が前記壁体の内部に留まり、隣接する前記開口の間に斜め方向へ通された壁筋と、
前記上梁及び前記下梁から前記壁体の内部に鉛直方向に突出すると共に、前記壁体を正面からみて前記壁筋と重なる部分を有する定着筋と、
斜め方向に隣接する前記開口の間に配置され前記壁筋を結束する拘束筋と、
を有する、有開口耐震壁。
【請求項２】
上梁と下梁との間に形成されたコンクリート製の壁体と、
前記壁体に斜め方向へ配列された複数の開口と、
両端が前記壁体の内部に留まり、隣接する前記開口の間に斜め方向へ通された壁筋と、
前記上梁及び前記下梁から前記壁体の内部に鉛直方向に突出すると共に、前記壁体を正面からみて前記壁筋と重なる部分を有する定着筋と、
を有し、
前記上梁から突出する前記定着筋は、前記上梁の内部の鋼材に直接引掛けられた曲げ鉄筋である、
有開口耐震壁。
【請求項３】
上梁と下梁との間に形成されたコンクリート製の壁体と、
前記壁体に斜め方向へ配列された複数の開口と、
両端が前記壁体の内部に留まり、隣接する前記開口の間に斜め方向へ通された壁筋と、
前記上梁及び前記下梁から前記壁体の内部に鉛直方向に突出すると共に、前記壁体を正面からみて複数の前記壁筋と重なる部分を有する定着筋と、
を有する、有開口耐震壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有開口耐震壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
通風や採光を確保するため、また意匠上の理由から、壁には開口が設けられることがある。しかし一般的に、開口を設けると壁の耐力は低下する。特に構造強度が求められる耐震壁においては、開口を設けることは困難である。
このような問題に対応する従来技術として、開口を有する多数の耐震ブロック同士をボルト接合し、さらに該耐震ブロックを、柱又は梁に固着された金物にボルト接合させて耐震壁を施工するものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０５４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来技術によれば、工場で生産されたプレキャストコンクリートを耐震ブロックとして用いるため、工場からの運搬や、現場でのチェーンブロックを用いた吊りこみが必要となり、さらには耐震ブロックをそれぞれボルト接合する必要があるので、施工に手間がかかる。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、耐力低下を抑制し、かつ施工が容易である有開口耐震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】
本発明の第１態様の有開口耐震壁は、上梁と下梁との間に形成されたコンクリート製の壁体と、前記壁体に斜め方向へ配列された複数の開口と、両端が前記壁体の内部に留まり、隣接する前記開口の間に斜め方向に通された壁筋と、前記上梁及び前記下梁から前記壁体の内部に鉛直方向に突出すると共に、前記壁体を正面からみて前記壁筋と重なる部分を有する定着筋と、を有する。
【０００７】
第１態様の外壁の有開口耐震壁によれば、地震時、壁体に水平方向から力が作用すると、壁体には斜め方向に引張力が働く。壁筋は開口の間を斜め方向に通されており、効率よく引張力を負担することができる。また、壁筋と上下梁から壁体の内部へ突出した定着筋とで重ね継手が形成され、壁体と梁とを一体化することができる。このため、壁体の耐力低下を抑制することができる。
さらに、壁筋の両端が壁体の内部に留まっており、梁鉄筋（梁主筋やあばら筋）との干渉に配慮する必要がないので、配筋作業が容易である。
【０００８】
本発明の第２態様の有開口耐震壁は、第１態様の有開口耐震壁において、隣接する前記開口の間に、前記壁筋を結束する拘束筋を有する。
【０００９】
第２態様の有開口耐震壁によれば、地震時、壁体に水平方向から力が作用した際に、圧縮力が働く開口の間において、壁筋を拘束筋によって結束することで、コンクリートの圧縮破壊が抑制されて圧縮束が形成される。このため、耐震壁として水平力を負担し、耐震強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐力低下を抑制し、かつ施工が容易である有開口耐震壁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態における有開口耐震壁を示す立面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における有開口耐震壁を示す立断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における有開口耐震壁を示す立面図の部分拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態における有開口耐震壁の地震時の力の流れを示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら、第１実施形態の有開口耐震壁１０について説明する。
図１、図２に示すように、本実施形態の有開口耐震壁１０は、上梁２０と下梁３０との間に形成された、複数の開口５０を有する壁体４０である。
なお、図１は、第１実施形態の有開口耐震壁１０の立面図であるが、上梁２０、下梁３０、壁体４０の内部に配置された鉄筋は実線で示している。図２は、図１に示した指示線Ａ−Ａ’からみた立断面図である。
【００１３】
（上梁、下梁）
上梁２０、下梁３０は、それぞれＨ形鋼２２、３２、及び梁鉄筋が配設された現場打ちの鉄筋鉄骨コンクリート造とされており、図示しない柱に接合され、ラーメン架構の一部を構成している。
【００１４】
（壁体）
壁体４０は現場打ちの鉄筋コンクリート製の耐震壁であり、斜め方向に配列して設けられた複数の開口５０の間に、壁筋６０Ｘ、６０Ｙが斜めに交差するように通されている。
【００１５】
（開口）
開口５０は、鉛直方向に対して約４５度傾斜した仮想線Ｇの各交点を中心として、壁体４０に一定間隔で複数配置されている。また、開口５０は鉛直方向に対して約４５度傾斜した矩形状とされており、隅部５０Ｒが円弧状に形成されている。
開口５０の隅部５０Ｒから約５０ｍｍ離隔した位置には、開口補強筋５２が鉛直方向、及び水平方向に配置されている。開口補強筋５２は、断面で見たとき、後述する壁筋６０Ｘ、６０Ｙよりも壁体４０の内側に配置されている（図２参照）。
なお、開口５０には、図示しない窓枠とガラスが取り付けられている。
【００１６】
（壁筋）
壁筋は、鉛直方向に対して約４５度（図１ではＸ方向に沿って）傾斜して通された壁筋６０Ｘと、壁筋６０Ｘに対して約９０度（図１ではＹ方向に沿って）傾斜して通された壁筋６０Ｙとで構成されている。
壁筋６０Ｘ、６０Ｙは、何れも開口５０の間に、約１５０ｍｍピッチで通されており、それぞれの両端が、上梁２０の下側面、下梁３０の上側面と３０ｍｍ程度離隔して、壁体４０の内部に留まっている。言い換えると、壁筋６０Ｘ、６０Ｙの両端は、上梁２０、下梁３０の内部には達しておらず、梁鉄筋と干渉しない。
また、壁筋６０Ｘ、６０Ｙは、それぞれ壁体４０の表面から約５０ｍｍのかぶり厚さを確保したダブル配筋とされている。
【００１７】
（定着筋）
定着筋は、上梁２０から壁体４０の内部に突出する曲げ鉄筋７２と、下梁３０から壁体４０の内部に突出するスタッド鉄筋７４とで構成されている。
【００１８】
図２に示すように、曲げ鉄筋７２は、Ｕ字状に曲げ加工された異形鉄筋であり、曲げ部分が上梁２０の内部のＨ形鋼２２の上フランジに引掛けられ、端部が上梁２０から約８００ｍｍ鉛直方向に突出している。また、上梁２０の梁長さ方向に沿って、約１２５ｍｍピッチで設けられている。
【００１９】
図３に示すように、壁体４０を正面からみて、一部の曲げ鉄筋７２は、複数の交点Ｐで壁筋６０Ｘと重なっている。これにより、曲げ鉄筋７２と、壁筋６０Ｘには、重ね継手が形成される。
図１に示すように、曲げ鉄筋７２と、壁筋６０Ｙにも、同様に重ね継手が形成される。
なお、図３では、壁筋６０Ｙは省略されている。
また、本実施形態における重ね継手とは、異形鉄筋とコンクリートの付着を利用して、異なる異形鉄筋間に応力を伝達するもの（所謂あき重ね継手）であり、異なる異形鉄筋同士がそれぞれ接触している必要はない。
【００２０】
スタッド鉄筋７４は、直線状の異形鉄筋であり、下梁３０の内部のＨ形鋼３２の上フランジに溶接され、端部が下梁３０から約８００ｍｍ鉛直方向に突出している。また、下梁３０の梁長さ方向に沿って、約１２５ｍｍピッチで設けられている。
このため、曲げ鉄筋７２と同様に、スタッド鉄筋７４と壁筋６０Ｘ、及び、スタッド鉄筋７４と壁筋６０Ｙにも、重ね継手が形成される。
【００２１】
（拘束筋）
図１に示すように、拘束筋８０Ｘは、Ｘ方向に隣接する開口５０の間に、壁筋６０Ｙと直交する方向に約２００ｍｍピッチで配置され、壁筋６０Ｙと図示しない結束筋で固定されている。
同様に、拘束筋８０Ｙは、Ｙ方向に隣接する開口５０の間に、壁筋６０Ｘと直交する方向に約２００ｍｍピッチで配置され、壁筋６０Ｘと図示しない結束筋で固定されている。
【００２２】
（作用）
図４に示すように、地震時、壁体４０に水平力Ｆ（図４では左側から右側に向かう力）が作用すると、壁体４０には、斜め方向（図４ではＸ方向に沿った方向）に引張力Ｔが働く。
壁体４０の内部には、引張力Ｔが働く方向に沿って壁筋６０Ｘが配置されており、壁筋６０Ｘが引張力Ｔに抵抗することで、コンクリート製の壁体４０のせん断破壊が抑制される。
【００２３】
また、水平力Ｆによって、壁体４０には、引張力Ｔが働く方向とは逆の斜め方向（図４ではＹ方向に沿った方向）に圧縮力Ｃが働く。
壁体４０の内部には、圧縮力Ｃが働く方向に沿って壁筋６０Ｙが配置されており、壁筋６０Ｙは、開口５０の間において、拘束筋８０Ｘで結束されている。このため、開口５０の間において圧縮束（圧縮ストラット）９０Ｙが形成されることで圧縮力Ｃに抵抗し、壁体４０の圧縮破壊が抑制される。
【００２４】
同様に、逆向きの水平力（図４では右側から左側に向かう水平力）に対しては、壁筋６０Ｙが引張力に抵抗し、壁筋６０Ｘが拘束筋８０Ｙで結束されているため、圧縮束９０Ｘが形成されて、圧縮力に抵抗する。
【００２５】
また、開口５０の隅部５０Ｒが円弧状に形成されているため、直角に形成されている場合と比較して応力集中によるひび割れが発生しにくく、地震に対する耐力が高められている。
【００２６】
これらの構成により、有開口耐震壁１０は、開口５０による耐力低下を抑制することができる。
【００２７】
壁筋６０Ｘ、６０Ｙの両端は上梁２０、下梁３０の内部には配置されない。このため、壁筋６０Ｘ、６０Ｙの施工時に、上梁２０、下梁３０の内部の主筋やあばら筋などとの干渉に配慮する必要がない。したがって、配筋作業が容易である。
【００２８】
また、壁体４０は現場打ちコンクリートによって形成されているので、プレキャストコンクリート部材などを積み上げて形成する場合と比べ、チェーンブロックを用いた部材の吊り込みや、部材同士をボルト等で接合する作業が必要ない。したがって、耐震壁の施工が容易である。
【００２９】
また、曲げ鉄筋７２は、Ｕ字状に曲げ加工された異形鉄筋をＨ形鋼２２の上フランジに引掛けて施工される。このため、Ｈ形鋼２２の下フランジに対して上向きに溶接する必要がなく、施工が容易である。
【００３０】
［変形例］
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【００３１】
上記実施形態では、開口５０は壁体４０に一定間隔で配置されているが、実施形態はこれに限られない。隣接する開口５０の間に壁筋６０Ｘ、６０Ｙを通すことができれば、例えばピッチを変えて配置してもよい。
これにより、地震力が集中する部分には開口５０を配置せずに壁筋６０Ｘ、６０Ｙを適宜配置して、有開口耐震壁１０の耐力を高めることができる。
【００３２】
また、上記実施形態では、開口５０は鉛直方向に対して約４５度傾斜した矩形状とされているが、実施形態はこれに限られない。例えば開口５０の各辺は傾斜させずに水平、鉛直に形成してもよいし、開口の形状を円形などとしてもよい。さらに、開口補強筋を増やすなどして開口５０の周囲のコンクリートのひび割れを防止することができれば、隅部５０Ｒは円弧状に形成する必要はない。
【００３３】
次に、上記実施形態では、壁筋６０Ｘ、６０Ｙは、鉛直方向に対して約４５度傾斜して通されているが、実施形態はこれに限られない。例えば概ね鉛直方向に対して３０度〜６０度程度であれば、壁体４０のせん断破壊、及び圧縮破壊を抑制する効果を発揮することができる。この場合、開口５０は、壁筋６０Ｘ、６０Ｙの傾斜に沿って配置すればよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、壁筋６０Ｘ、６０Ｙのピッチは約１５０ｍｍとされているが、実施形態はこれに限られない。壁筋６０Ｘ、６０Ｙの種類や、壁体４０の必要耐力に応じて、適宜変更してもよく、例えば１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度のピッチであればよい。
また、上記実施形態では、壁筋６０Ｘ、６０Ｙは、壁体４０の表面から約５０ｍｍのかぶり厚さを確保して配置されているが、実施形態はこれに限られず、３０ｍｍ程度以上のかぶり厚さがあればよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、壁筋６０Ｘ、６０Ｙのそれぞれの両端は、上梁２０、下梁３０とそれぞれ３０ｍｍ程度離隔しているが、実施形態はこれに限られない。壁体４０を正面からみて、曲げ鉄筋７２やスタッド鉄筋７４と複数の交点Ｐで重なるものであれば、例えば１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度であってもよい。
さらに、例えば上梁２０、下梁３０との間に柱がある場合は、柱の手前の位置で壁体４０の内部に留めるものとすればよい。
【００３６】
次に、上記実施形態では、曲げ鉄筋７２は、端部が上梁２０から約８００ｍｍ突出し、約１２５ｍｍピッチで等間隔に設けられているが、実施形態はこれに限られない。
壁体４０を正面からみて、壁筋６０Ｘ、６０Ｙと複数の交点Ｐで重なるものであれば、上梁２０からの突出長さは、例えば３００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度であればよい。また、ピッチも、曲げ鉄筋７２の施工が困難にならない程度のピッチであればよく、概ね１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度であればよい。
【００３７】
同様に、スタッド鉄筋７４についても、曲げ鉄筋７２と同様に、下梁３０からの突出長さは３００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度であればよく、ピッチは概ね１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度であればよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、壁体４０は現場打ちコンクリートで形成されているものとしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、一部をプレキャストコンクリート部材によって形成してもよい。具体的には、開口５０の周辺部分を、予め工場または現場にて作成した枠状のプレキャストコンクリート部材で構成し、該プレキャストコンクリート部材を型枠に組み込んだ状態でコンクリートを打設する。これにより、開口５０を形成する箱型の型枠が不要となり、作業の効率化を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態の例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、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、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】
【００４０】
１０  有開口耐震壁
２０  上梁
３０  下梁
４０  壁体
５０  開口
６０Ｘ、６０Ｙ  壁筋
７２  曲げ鉄筋（定着筋）
７４  スタッド鉄筋（定着筋）
８０Ｘ、８０Ｙ  拘束筋
【図１】
0006600490.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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