(57)【要約】【課題】初期剛性及び最大耐力が効果的に得られ、所定値よりも大きいせん断力を受けたときに変形性能を発揮する耐震壁を提供する。【解決手段】耐震壁１０は、コンクリートによって形成された壁本体１８の表面に形成された第１溝２０と、正面視にて第１溝２０と間隔をあけて壁本体１８の裏面に形成された第２溝２２と、を有する。これにより、耐震壁１０は、初期剛性及び最大耐力を効果的に得ることができ、所定値よりも大きいせん断力を受けたときに変形性能を発揮することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートによって形成された壁本体と、
前記壁本体の表面に形成された第１溝と、
正面視にて前記第１溝と間隔をあけて前記壁本体の裏面に形成された第２溝と、
を有する耐震壁。
【請求項２】
前記第１溝と前記第２溝との間に形成される前記壁本体のせん断面にエネルギー吸収部が設けられている請求項１に記載の耐震壁。
【請求項３】
前記第１溝と前記第２溝とは縦溝であり、
前記第１溝を介して前記第２溝の反対側に位置する前記壁本体の表裏面に正面視にて間隔をあけて形成された一対の第１横溝と、
前記第２溝を介して前記第１溝の反対側に位置する前記壁本体の表裏面に正面視にて間隔をあけて形成された一対の第２横溝と、
を有する請求項１又は２に記載の耐震壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートによって形成された耐震壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリートによって形成された耐震壁は、一般に、高い初期剛性及び最大耐力を有するが、比較的小さい変形レベルで最大耐力に達した後に耐力が極端に低下してしまう。すなわち、最大耐力に達した後の変形性能を期待できない。特許文献１には、スリットを形成することにより変形性能を向上させたコンクリート造の耐震壁が紹介されている。しかし、スリットの形成により初期剛性や最大耐力が低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４４４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は係る事実を考慮し、初期剛性及び最大耐力が効果的に得られ、所定値よりも大きいせん断力を受けたときに変形性能を発揮する耐震壁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、コンクリートによって形成された壁本体と、前記壁本体の表面に形成された第１溝と、正面視にて前記第１溝と間隔をあけて前記壁本体の裏面に形成された第２溝と、を有する耐震壁である。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、コンクリートによって形成された壁本体の表面に第１溝が形成され、裏面に第２溝が形成されている。第２溝は、正面視にて第１溝と間隔をあけて形成されている。
【０００７】
よって、所定値よりも大きいせん断力が耐震壁に作用したときに、第１溝と第２溝との間に形成されるせん断面で切れて２つの袖壁に分割され、耐震壁の変形性能を向上させることができる。これにより、所定値よりも大きいせん断力が耐震壁に作用したときに発揮させる変形性能に大きく影響されることなく、所定値以下のせん断力に対して必要とする初期剛性及び最大耐力を発揮させることができる。すなわち、耐震壁の初期剛性及び最大耐力が効果的に得られる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記第１溝と前記第２溝との間に形成される前記壁本体のせん断面にエネルギー吸収部が設けられている。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、第１溝と第２溝との間に設けられたエネルギー吸収部によってエネルギーを吸収することができ、所定値よりも大きなせん断力が耐震壁に作用した場合に、この耐震壁が設置された建物の階層の変形を抑制することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記第１溝と前記第２溝とは縦溝であり、前記第１溝を介して前記第２溝の反対側に位置する前記壁本体の表裏面に正面視にて間隔をあけて形成された一対の第１横溝と、前記第２溝を介して前記第１溝の反対側に位置する前記壁本体の表裏面に正面視にて間隔をあけて形成された一対の第２横溝と、を有する。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、壁本体の表裏面に形成された一対の第１横溝と、一対の第２横溝とによって、耐震壁の端部への応力集中によるコンクリートひび割れの発生を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上記構成としたので、初期剛性及び最大耐力が効果的に得られ、所定値よりも大きいせん断力を受けたときに変形性能を発揮する耐震壁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る耐震壁を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る耐震壁を示す平断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る耐震壁を示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る耐震壁の変形例を示す平断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る耐震壁の変形例を示す平断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る耐震壁の変形例を示す正面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１５】
図１の正面図に示すように、第１の実施形態の耐震壁１０は、建物の躯体となる鉄筋コンクリート製の柱１２Ａ、１２Ｂと、梁１４Ａ、１４Ｂとによって構成された架構１６内に設置されている。耐震壁１０は、鉄筋コンクリート製の壁本体１８、第１溝としての溝２０、及び第２溝としての溝２２を有している。
【００１６】
図１のＡ−Ａ断面図である図２（ａ）に示すように、溝２０は、壁本体１８の表面（図１における壁本体１８の前面）に形成された矩形断面を有する縦溝であり、溝２２は、壁本体１８の裏面（図１における壁本体１８の背面）に形成された矩形断面を有する縦溝である。溝２０と溝２２とは、梁１４Ａの下面から梁１４Ｂの上面へ略鉛直に形成され、図１における壁本体１８の正面視にて間隔をあけて略平行となるように、壁本体１８の右側と左側とに配置されている。
【００１７】
次に、本発明の第１の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００１８】
鉄筋コンクリート製の一般的な耐震壁は、必要とするせん断耐力に応じて壁厚がほぼ決まってしまうので、耐震壁のせん断剛性も一義的に決まってしまう。すなわち、耐震壁の剛性を調整することが難しく、建物の偏心率や応力集中を考慮したバランスのとれた構造設計の阻害要因の１つと成り得る。
【００１９】
これに対して、耐震壁１０では、図２（ａ）に示すように、溝２０、２２の設定（例えば、溝２０、２２の幅、長さ、深さ、断面形状、配置、数、溝２０と溝２２との間の距離の設定等）により、断面欠損による壁本体１８の剛性低下率を変えることができ、耐震壁１０の剛性を調整することができる。
【００２０】
また、例えば、大地震において大きな変形性能が得られるように耐震壁にスリットを形成すると、中小地震に対して発揮することができる耐震壁本来の初期剛性及び最大耐力を低下させてしまう。
【００２１】
これに対して、耐震壁１０では、中小地震等により耐震壁に作用する所定値以下のせん断力に対しては、図２（ａ）に示すように、壁本体１８のせん断剛性により、耐震壁１０が設置された建物の階層の変形を抑制する。
【００２２】
そして、大地震等により、所定値よりも大きいせん断力が耐震壁１０に作用したときに、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、溝２０と溝２２との間に形成されるせん断面２４で壁本体１８が切れて２つの袖壁１８Ａ、１８Ｂに分割され、これらの袖壁１８Ａ、１８Ｂ同士に相対的なずれが生じる。これにより、耐震壁１０の変形性能を向上させることができる。
【００２３】
よって、大地震時等によって所定値よりも大きいせん断力が耐震壁１０に作用したときに発揮させる変形性能に大きく影響されることなく、中小地震時等によって所定値以下のせん断力が耐震壁１０に作用したときに必要とする初期剛性及び最大耐力が得られるように壁本体１８に溝２０、２２を設ければよいので、耐震壁１０の初期剛性及び最大耐力が効果的に得られる。例えば、コンクリート耐震壁本来の初期剛性及び最大耐力を発揮できる限界せん断力が先の所定値となるように、耐震壁１０を設計することができる。
【００２４】
また、溝２０、２２の設定（例えば、溝２０、２２の幅、長さ、深さ、断面形状、配置、数、溝２０と溝２２との間の距離の設定等）により、せん断面２４が切れるタイミングを調節することができる。
【００２５】
また、せん断面２４で切れて分割された袖壁１８Ａ、１８Ｂ同士の相対的なずれによりせん断面２４に生じる摩擦により、エネルギーを吸収することができる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態とその作用及び効果について説明する。第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【００２７】
図３（ａ）の平断面図に示すように、第２の実施形態の耐震壁２６は、溝２０と溝２２との間に形成される壁本体１８のせん断面に、エネルギー吸収部としてのゴムシート２８が設けられている。
【００２８】
よって、ゴムシート２８によりエネルギーを吸収することができる。これにより、大地震等によって所定値（例えば、限界せん断力）よりも大きなせん断力が耐震壁２６に作用したときに、変形性能が向上した耐震壁２６の変形を抑制することができる。
【００２９】
また、ゴムシート２８により、壁本体１８を袖壁１８Ａ、１８Ｂに分割し易く（溝２０と溝２２との間に形成されるせん断面で切れ易く）することができる。
【００３０】
以上、本発明の第２の実施形態について説明した。
【００３１】
なお、第２の実施形態では、エネルギー吸収部をゴムシート２８とした例を示したが、エネルギー吸収部はエネルギーを吸収できる構成であればよく、例えば、図３（ｂ）の平断面図に示す耐震壁３０のようにしてもよい。
【００３２】
耐震壁３０では、エネルギー吸収部としてのダボ筋３２が、溝２０と溝２２との間に形成される壁本体１８のせん断面２４を跨ぐようにして壁本体１８内部に埋設されている。これにより、せん断面２４で切れて分割された袖壁１８Ａ、１８Ｂ同士が相対的にずれたときに、ダボ筋３２がせん断降伏してエネルギー吸収する。また、袖壁１８Ａ、１８Ｂ同士が離れることをダボ筋３２が防ぐので、袖壁１８Ａ、１８Ｂの接合面同士が接触した状態が保持され、せん断面２４に生じる摩擦によるエネルギー吸収効果を確実に得ることができる。
【００３３】
また、第２の実施形態で示したゴムシート２８は、溝２０と溝２２との間に形成されるせん断面の一部に設けてもよいし、全部に設けてもよい。また、エネルギー吸収効果を期待しない場合には、ゴムシート２８を鉄板や樹脂製のシート等として、壁本体１８を袖壁１８Ａ、１８Ｂに分割し易くするようにしてもよい。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施形態とその作用及び効果について説明する。第３の実施形態の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【００３５】
図４の正面図に示すように、第３の実施形態の耐震壁３４では、壁本体１８に、一対の第１横溝としての溝３６、３８と、一対の第２横溝としての溝４０、４２とが設けられている。
【００３６】
溝３６は、壁本体１８の右端部４４の下端部表面（図４における壁本体１８の前面）に形成された矩形断面を有する横溝であり、溝３８は、壁本体１８の右端部４４の上端部裏面（図４における壁本体１８の背面）に形成された矩形断面を有する横溝である。図４における壁本体１８の正面視にて、溝３６は、溝２０の右側面から柱１２Ｂの左側面へ梁１４Ｂの上面に沿って略水平に形成され、溝３８は、溝２０の右側面から柱１２Ｂの左側面へ梁１４Ａの下面に沿って略水平に形成され、溝３６と溝３８とは、間隔をあけて略平行となるように配置されている。
【００３７】
溝４０は、壁本体１８の左端部４６の上端部表面（図４における壁本体１８の前面）に形成された矩形断面を有する横溝であり、溝４２は、壁本体１８の左端部４６の下端部裏面（図４における壁本体１８の背面）に形成された矩形断面を有する横溝である。図４における壁本体１８の正面視にて、溝４０は、溝２２の左側面から柱１２Ａの右側面へ梁１４Ａの下面に沿って略水平に形成され、溝４２は、溝２２の左側面から柱１２Ａの右側面へ梁１４Ｂの上面に沿って略水平に形成され、溝４０と溝４２とは、間隔をあけて略平行となるように配置されている。
【００３８】
よって、耐震壁３４では、大地震等により、所定値よりも大きいせん断力が耐震壁３４に作用して、溝２０と溝２２との間に形成されるせん断面２４で壁本体１８が切れて２つの袖壁１８Ａ、１８Ｂに分割されるときに（図２（ｂ）、（ｃ）と同様の作用）、溝３６と溝３８との間に形成されるせん断面、及び溝４０と溝４２との間に形成されるせん断面でも壁本体１８が切れて分割される。
【００３９】
これにより、耐震壁３４の端部（壁本体１８の右端部４４及び左端部４６）への応力集中によるコンクリートひび割れの発生を低減することができる。
【００４０】
以上、本発明の第３の実施形態について説明した。
【００４１】
なお、第３の実施形態では、第１溝（溝２０）及び第２溝（溝２２）を縦溝とし、壁本体１８の右端部４４に一対の第１横溝（溝３６、３８）設け、左端部４６に一対の第２横溝（溝４０、４２）を設けた例を示したが、壁本体１８に第１溝及び第２溝を横溝として上下に配置し、一対の第１縦溝を、第１溝を介して第２溝の反対側に位置する壁本体１８の表裏面に、正面視にて間隔をあけて壁本体１８の左右に形成し、一対の第２縦溝を、第２溝を介して第１溝の反対側に位置する壁本体１８の表裏面に、正面視にて間隔をあけて壁本体１８の左右に形成してもよい。
【００４２】
以上、本発明の第１〜第３の実施形態について説明した。
【００４３】
なお、第１〜第３の実施形態で示した第１溝としての溝２０、及び第２溝としての溝２２を縦溝とした例を示したが、壁本体１８の第１溝と第２溝との間にせん断面を形成できれば、第１溝と第２溝とはどのように形成してもよい。例えば、第１溝及び第２溝は、縦溝、横溝、斜め溝の何れでもよいし、第１溝及び第２溝の幅、長さ、深さ、断面形状、配置、数や、第１溝と第２溝との間の距離等は、適宜決めればよい。
【００４４】
例えば、図５の平断面図に示す耐震壁４８のように、壁本体１８の表面に第１溝としての溝２０を複数形成し、壁本体１８の裏面に第２溝としての溝２２を複数形成してよい。この場合、壁本体１８の正面視にて、溝２０と溝２２とが重ならないようにする。このように、第１溝及び第２溝を複数形成することにより、第１溝と第２溝との間に形成されるせん断面を確実に切ることができる。
【００４５】
壁本体１８を耐震壁として機能させるためには、壁本体１８が設置される周辺架構（例えば、周辺架構を構成する柱）に、壁本体１８に設けられた壁筋をアンカーし、壁筋に生じる応力を周辺架構に伝達する必要があるが、第２溝としての溝２２と、第１溝としての溝２０とを壁本体１８の左右端部にそれぞれ形成する場合、溝２０、２２で壁筋が途切れてしまい周辺架構にアンカーされなくなってしまう。
このような場合には、図６の平断面図に示す耐震壁５０のように、重ね継ぎ手により壁筋５２の応力が周辺架構（柱１２Ａ、１２Ｂ）に伝達されるようにすればよい。
【００４６】
また、第１〜第３の実施形態では、溝２０と溝２２との奥壁面が同一の鉛直面にある例を示したが、溝２０と溝２２との奥壁面は、同一の鉛直面になくてもよい。
【００４７】
また、第１〜第３の実施形態では、鉄筋コンクリートによって壁本体１８が形成されている例を示したが、壁本体１８は、コンクリート製であればよく、例えば、スチールファイバ、炭素繊維等を有する繊維補強コンクリートや、高強度コンクリートによって形成してもよい。
【００４８】
また、第１〜第３の実施形態で示した第１溝及び第２溝には、壁本体の表面に形成された凹部も含まれる。例えば、図７の正面図に示す耐震壁５４のように、壁本体１８の表面（図７における壁本体１８の前面）に正面視にて矩形の凹部５６を形成し、壁本体１８の裏面（図７における壁本体１８の背面）に正面視にて矩形の凹部５８を形成してもよい。このような構成においても、図７のＢ−Ｂ断面図である図８に示すように、凹部５６と凹部５８との間にせん断面６０を形成することができる。
【００４９】
また、第１〜第３の実施形態で示した耐震壁１０、２６、３０、３４、４８、５０、５４が設置される建物の設計においては、所定の外力（地震力）が入力された際に、耐震壁が設置された建物の階層の周期を、耐震壁の剛性を低下させて長くしたり、耐震壁にエネルギーを吸収させたりして地震力の低減（免震効果）を図る設計手法を用いることができる。
【００５０】
以上、本発明の第１〜第３の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何等限定されるものでなく、第１〜第３の実施形態を組み合わせて用いてもよいし、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】
【００５１】
１０、２６、３０、３４、４８、５０、５４  耐震壁
１８  壁本体
２０  溝（第１溝）
２２  溝（第２溝）
２８  ゴムシート（エネルギー吸収部）
３２  ダボ筋（エネルギー吸収部）
３６、３８  溝（第１横溝）
４０、４２  溝（第２横溝）
５６  凹部（第１溝）
５８  凹部（第２溝）
【図１】
2012057335.tif 000003
【図２】
2012057335.tif 000004
【図３】
2012057335.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012057335.tif 000007
【図６】
2012057335.tif 000008
【図７】
2012057335.tif 000009
【図８】
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