(57)【要約】【課題】軽量なブロックを用いて採光性および排煙性に優れた耐震壁を実現できるようにする。【解決手段】繊維強化プラスチックにより構成されたフレーム１２と、当該フレーム１２の内側空間を部分的にしか塞がないように設けられ、当該フレームを内側から補強する補強部１４とからなるブロックを積み重ねて互いに接合して耐震壁２を構築した。一実施形態において、補強部１４は、フレーム１２に対して斜めに設けられたリブ板１４ａよりなる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化プラスチックにより構成されたフレームと、当該フレームの内側空間を部分的にしか塞がないように設けられ、当該フレームを内側から補強する補強材とからなるブロックを積み重ねて互いに接合してなることを特徴とする耐震壁。
【請求項２】
前記補強材は、前記フレームに対して斜めに設けられたリブ板よりなることを特徴とする請求項１記載の耐震壁。
【請求項３】
繊維強化プラスチックにより構成されたフレームと、当該フレームの内側空間を部分的にしか塞がないように設けられ、当該フレームを内側から補強する補強材とからなることを特徴とする壁構築用ブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロックを積み重ねて構築された耐震壁に関する。また、本発明は、壁を構築するのに用いられるブロックにも関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存建物の耐震補強を行う従来工法として、建物内部に耐震壁を増設する工法がある。この工法では、既存建物の梁と柱で囲まれた部分に、鉄筋を組んで型枠を設け、これにコンクリートを打設するという工程で壁が増設される。このため、工事は大掛かりなものとなり、また、工事に伴って大きな騒音や振動が発生する。
【０００３】
かかる従来工法の問題を解消すべく、本出願人は、プレキャストコンクリートブロックを積み上げて耐震壁を構築することにより耐震補強を行う工法を提案している（例えば特許文献１を参照）。この工法によれば、コンクリートブロックを建物内部に搬入して積み上げ、内部にグラウトを充填するという簡単な工程で耐震壁を構築できるので、上記従来工法に比べて工期を大幅に短縮でき、また、騒音や振動の発生をほとんど無くすことができるなどのメリットがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３２９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本出願人が提案した上記工法においても、次のように改善の余地があった。まず、コンクリートブロックの１個あたりの重量は例えば１０数キログラムと重いため、ブロックを建物内部へ搬入し、また、ブロックを所定位置に設置するのに手間がかかってしまう。例えば、台車やエレベータが使えない場所にブロックを搬入する場合には人力で１個ずつ運ぶ必要があり、また、ブロックを設置する際には１個のブロックを２人がかりで積み上げていかなければならない。また、コンクリートブロックにより耐震壁を増築した後は、建物内部がこの耐震壁により遮断されてしまうために採光性を確保できなくなって部屋の中が暗くなり、また、排煙性も悪くなってしまう。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、軽量なブロックを用いて採光性および排煙性に優れた耐震壁を実現できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る耐震壁は、繊維強化プラスチックにより構成されたフレームと、当該フレームの内側空間を部分的にしか塞がないように設けられ、当該フレームを内側から補強する補強材とからなるブロックを積み重ねて互いに接合してなることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、繊維強化プラスチックにより構成されたフレーム材を、その内側から補強材により補強することで、ブロックの軽量化を図りつつその強度を十分に確保することができる。そして、このようなブロックを積み上げることで、十分な耐震性を有する耐震壁を構築できる。また、補強材は、フレームの内側空間を部分的にしか塞がないように設けられるため、フレームの内側空間を通って空気が流通でき、また、光も透過できる。このため、耐震壁を構築した後の排煙性および採光性を確保することもできる。
【０００９】
また、本発明において、前記補強材は、前記フレームに対して斜めに設けられたリブ板よりなることとしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である耐震壁について添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、既存建物の内部に本発明に係る耐震壁を構築して、当該建物の耐震補強を施す場合について説明する。添付図面において、図１は本実施形態の耐震壁２の正面図であり、また、図２は耐震壁２を構成するブロック１０の斜視図である。
【００１１】
図１に示すように、耐震壁２は、既存建物の柱４の間にわたって床６の上に構築されたものであり、ブロック１０を横方向に沿って複数個並べて配置しつつ一段一段積み重ねて構築されている。上下左右に隣接するブロック１０どうしは例えば接着剤により相互に接合されている。また、左右両端に配置されたブロック１０は左右の各柱４の外周面に、最下段に配置されたブロック１０は床面６に、それぞれ例えば接着剤により接合されて固定されている。
【００１２】
図２に示すように、ブロック１０は、断面が矩形状に成形された枠体状のフレーム１２と、当該フレーム１２の内側に設けられた補強部１４とを備えた直方体状のブロックであり、例えば、横幅２５０ｍｍ×高さ１５０ｍｍ×奥行き２００ｍｍのサイズを有している。また、補強部１４は、フレーム１２の内側に複数のリブ板１４ａ（特許請求の範囲にいう補強材）が斜めに掛け渡されつつ互いに交差して格子状に構成されている。各リブ板１４ａの端部はフレーム１２の内周面に例えば接着により接合されており、補強部１４がフレーム１２をその内側から補強するようになっている。
【００１３】
フレーム１２およびリブ板１４ａは、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：  ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）により形成されており、ブロック１０の１個当たりの重量は例えば約２．９ｋｇと従前のコンクリートブロックに比べて非常に軽量となっている。このように、ブロック１０の構成材料としてＦＲＰを用いることで、ブロック１０の強度を確保しつつ、軽量化を図ることが可能となっている。なお、本実施形態では、フレーム１２および補強部１４の双方をＦＲＰにより構成しているが、これに限らず、ブロック１０の重量の大半を占めるフレーム１２のみをＦＲＰ製とし、補強部１４は例えばアルミニウムなど他の軽量材料を用いることとしてもよい。
【００１４】
以上説明した本実施形態の耐震壁２によれば、ＦＲＰにより構成されたフレーム１２をその内側から補強部１４により補強することで、各ブロック１０の強度を確保することができ、このブロック１０を積み重ねることで、十分な耐震性を有する耐震壁２を構築することができる。
【００１５】
図３は、ブロック１０の強度を評価すべく行ったせん断剛性の測定実験結果を示す。この測定実験では、ブロック１０の下面を固定し、上面に水平方向の荷重を与えてその荷重と水平変位との関係を測定した。また、図４は、比較のため、補強部１４のないフレーム１２のみについての同様の測定実験の結果を示す。さらに、図５は、ブロック１０が横に隣接するブロック１０と接合された状態に近似した状態で評価すべく、図６に示すように、ブロック１０においてフレーム１２の上下の辺を水平に突出させたブロックについて行った同様の測定実験の結果を示す。
【００１６】
図３と図４を対比してわかるように、フレーム１２の内側に補強部１４が設けられることで、ブロック１０のせん断剛性はフレーム１２だけの場合に比べて向上している。さらに、図３と図５を対比してわかるように、ブロック１０が耐震壁２の構成要素として互いに接合して設けられる場合には、ブロック１０単体の場合に比べて、せん断剛性はさらに大幅に向上する。
【００１７】
表１は、（ａ）上記実施形態のように柱４の間に耐震壁２を構築した構成、（ｂ）柱４と一体のコンクリート壁を構築した構成、（ｃ）柱４の間にコンクリートブロックを積み上げて耐震壁を構築した構成、および、（ｄ）柱４のみの構成について、水平荷重に対する耐力（せん断破壊荷重）を測定した結果（ただし、（ｄ）については計算値）を示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１からわかるように、本実施形態の耐震壁２を構築した場合（ａ）は、（ｂ）、（ｃ）のようにコンクリート壁やコンクリートブロックによる耐震壁を構築した場合に比べて耐力は低下するものの、（ｄ）のように柱のみの場合に比べて大幅に耐力は向上していることがわかる。
【００２０】
このように、本実施形態では、ブロック１０により十分な耐力を有する耐震壁２を構築することができ、この耐震壁２を既存建物に構築することで建物の耐震性を十分に補強することができる。そして、各ブロック１０はＦＲＰで構成されることで軽量化されているため、従前のようにコンクリートブロックで耐震壁を構築する場合に比べて、建物内部へのブロック１０の搬入や設置の手間が格段に省ける。例えば、台車やエレベータが使えない場所へ搬入する場合にも、一人で複数個のブロック１０を運ぶことができ、また、ブロックを設置する場合も、ブロック１０が軽いため一人で簡単に積み上げていくことができる。
【００２１】
また、各ブロック１０はフレーム１２と、その内側にリブ板１４ａを設けてなる補強部１４により構成されているので、リブ板１４ａの間の空間を通して、耐震壁２の両側を空気が流通でき、また、光も透過できる。このため、建物内部に耐震壁２を構築した後も、この壁で仕切られた建物内部における排煙性や採光性を確保することができる。これにより、排煙性や採光性が要求される室内にも耐震壁２を構築することができ、耐震壁２の適用範囲が広がる。
【００２２】
なお、本実施形態の耐震壁２では、ブロック１０として、同一の形状およびサイズのブロックを用いたが、本発明にあってはこのような場合に限らず、形状やサイズの異なるブロックを組み合わせて用いても良い。また、補強部１４も上記実施形態のようにリブ板１４を格子状に組み合わせた構成に限らず、フレーム１２の内側が開口した状態を確保しつつフレーム１２を補強できる構成であればよい。たとえば、穴の開いたパネル状の部材をフレーム１２の内側に接合する構成等でもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軽量なブロックを用いて採光性および排煙性に優れた耐震壁を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブロックの組積構造および組積方法により構築された耐震壁の一実施形態を示した平面図である。
【図２】本発明に係るブロックの一実施形態を示した斜視図である。
【図３】ブロックについてせん断剛性を評価すべく行った実験結果を示す図である。
【図４】補強部のないフレームのみについての図３と同様の実験の結果を示す図である。
【図５】ブロックにおいてフレームの上下の辺を水平に突出させたブロックについて行った図３と同様の実験の結果を示す図である。
【図６】図５の実験で用いたブロックの構成を示す図である。
【符号の説明】
２    耐震壁
１０  ブロック
１２  フレーム
１４  補強部
１４ａ  リブ板
【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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