(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の鋼板の間にコンクリートを打設してなり、前記鋼板間を接続する隔壁によって前記コンクリートを分断した鋼板コンクリート壁構造であって、前記鋼板と前記コンクリートとは一体化され、前記隔壁と前記コンクリートとの接触部は両者間で力の伝達が生じないように構成され、前記鋼板の前記コンクリートと接触する側の面にスタッド又はシャキーが設けられることにより前記鋼板と前記コンクリートとが一体化され、前記隔壁の表面に前記コンクリートとの摩擦係数を減少させる手段が設けられたことを特徴とする鋼板コンクリート壁構造。
【請求項２】
壁の最下部近傍のみを請求項１記載の鋼板コンクリート壁構造としたことを特徴とする壁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の間にコンクリートを打設してなる鋼板コンクリート壁構造に係り、特に、制震壁としての利用に好適な鋼板コンクリート壁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、地震時等に入力される荷重に効果的に抵抗し得る壁として、鉄筋コンクリート造耐震壁が広く用いられている。この鉄筋コンクリート造耐震壁では、地震発生に伴うせん断荷重に対して主にコンクリートが抵抗することにより、優れた耐震性を得ることができる。しかし、せん断荷重に対する荷重−変位特性において、コンクリートの特性が支配的となって履歴ループ面積が小さくなるので、高いエネルギー吸収性能は期待できない。このため、鉄筋コンクリート造耐震壁によって優れた制震性を得ることは難しい。
【０００３】
一方、制震性に優れた壁構造としては、コンクリートを含まず鋼板のみで構成された鋼板耐震壁が知られている。鋼板耐震壁では、せん断荷重に対して鋼板が抵抗する。このため、鋼板が有する面積の大きな履歴ループ特性によって、エネルギー吸収性能が高くなり、優れた制震性が得られるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋼板耐震壁では面外方向の強度が小さく、面外変形が生じ易い。このため、鋼板に多数のリブプレートを設けるなどして、面外変形を拘束することが必要となる。その結果、耐震壁構築の際の溶接量が増大して、大幅なコスト増を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、制震性に優れると共に、面外変形を起こし難く、かつ、低コストな鋼板コンクリート壁構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、２枚の鋼板の間にコンクリートを打設してなり、前記鋼板間を接続する隔壁によって前記コンクリートを分断した鋼板コンクリート壁構造であって、前記鋼板と前記コンクリートとは一体化され、前記隔壁と前記コンクリートとの接触部は両者間で力の伝達が生じないように構成され、前記鋼板の前記コンクリートと接触する側の面にスタッド又はシャキーが設けられることにより前記鋼板と前記コンクリートとが一体化され、前記隔壁の表面に前記コンクリートとの摩擦係数を減少させる手段が設けられたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、鋼板間に打設されるコンクリートは隔壁で分断されるから、コンクリートの面内方向の剛性は小さくなり、せん断変形に対しては主に鋼板が抵抗する。このため、せん断荷重に対する荷重−変位特性において鋼板の特性が支配的となり、履歴ループの面積が大きくなることで優れた制震性が得られる。また、鋼板間に打設されたコンクリートが鋼板の面外変形を拘束する役割をはたすので、鋼板に補強を施さなくても、面外変形を抑制できる。すなわち、面外変形を抑制するためのリブ等の溶接が不要となるので、低コスト化を図ることができる。また、前記鋼板の前記コンクリートと接触する側の面にスタッド又はシャキーが設けられることにより前記鋼板と前記コンクリートとが一体化され、また、前記隔壁の表面に前記コンクリートとの摩擦係数を減少させる手段が設けられる。なお、壁の最下部近傍のみを本発明の鋼板コンクリート壁構造としてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態である鋼板コンクリート壁構造１０を含む壁１２の正面図である。また、図２は、鋼板コンクリート壁構造１０を水平断面で切断した状態の斜視図である。図１に示すように、本実施形態では、構造物の柱１３の間に設けられた壁１２の最下部に近い部分を局部的に鋼板コンクリート壁構造１０としている。壁１２の鋼板コンクリート壁構造１０以外の部分は、例えば、鉄筋コンクリート造あるいは通常の鋼板コンクリート造の壁として構成している。
【０００９】
図２に示す如く、鋼板コンクリート壁構造１０は、壁厚に相当する所定間隔を隔てて互いに平行に設けられた２枚の鋼板２０と、鋼板２０の間を接続するように設けられ、鋼板２０間の空間を区画する隔壁２２と、隔壁２２に区画された各空間内に打設されたコンクリート２４とを含んでいる。鋼板２０のコンクリート２４と接する側の面にはスタッドまたはシャキー等（図示せず）が設けられており、これにより、鋼板２０とコンクリート２４との一体化が図られている。一方、隔壁２２とコンクリート２４との接触部については、両者間で力の伝達が生じないように構成している。また、隔壁２２の表面に油等を塗布したり、ウレタン等を張り付けるなどして、隔壁２２とコンクリート２４との間の摩擦係数を減少させ、両者間で力の伝達が生じないようにする。
【００１０】
上記の構成によれば、コンクリート２４は隔壁２２によって区画された各空間内に打設され、かつ、コンクリート２４と隔壁２２との間で力の伝達が生じないため、コンクリート２４は隔壁２２により分断されて、各コンクリート２４が互いに独立に変形する状態となる。かかる状態では、コンクリート２４の面内方向の剛性は小さくなるから、鋼板コンクリート制震壁構造１０にせん断荷重が作用した場合に、せん断変形に対して主に鋼板２０が抵抗する。このため、せん断荷重に対する荷重−変位特性では鋼板２０の特性が支配的となり、図３に実線で示すように、大きな面積の履歴ループを描く特性となる。このような履歴ループ特性により、エネルギー吸収が効率的に行われ、鋼板コンクリート壁構造１０による優れた制震性が得られることとなる。
【００１１】
一方、鋼板コンクリート壁構造１０の面外変形に対しては、コンクリート２４は鋼板２０に比べて大きな抵抗を示すので、コンクリート２４により鋼板コンクリート壁構造１０の面外変形が拘束される。この場合、上記のようにコンクリート２４と鋼板２０とが一体化されていることで、コンクリート２４による面外変形の拘束はより効果的に行われる。このように、本実施形態では、コンクリート２４が鋼板２０の面外変形を拘束する役割をはたすことで、鋼板２０に補強を施さなくても、面外変形を抑制することができる。すなわち、鋼板２０の補強のためのリブ等の溶接が不要となるので、鋼板コンクリート壁構造１０の低コスト化を図ることができる。
【００１２】
鋼板コンクリート壁構造１０に作用するせん断力が増大し、コンクリート２４に作用する荷重がその破壊強度に近づくと（図３のＡ点）、コンクリート２４は横方向に膨張する。この膨張により、コンクリート２４は隔壁２２に密着するようになり、隔壁２２で分断されていたコンクリート２４は、以後、一体化して変形する。こうしてコンクリート２４が一体化する結果、コンクリート２４の面内方向の強度が大きくなって鋼板コンクリート壁構造１０の耐力が向上し、図３に破線で示すように、大きな面積の履歴ループを描くこととなる。したがって、本実施形態では、鋼板コンクリート壁構造１０の耐力を向上させると共に、大きなせん断荷重に対しても高いエネルギー吸収性能を得ることが可能となっている。
【００１３】
また、鋼板コンクリート壁構造１０によれば、コンクリート２４が有する高い圧縮強度により、鉛直方向の軸力に対する大きな強度を実現することもできる。
【００１４】
さらに、本実施形態では、壁１２において大きな荷重が作用する最下部近傍を局部的に鋼板コンクリート壁構造１０とすることで、壁１２に入力された地震エネルギーを早期の段階で吸収して、より効果的な制震性能を得ることが可能となっている。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鋼板間に打設されるコンクリートを隔壁で分断することで、せん断荷重に対する高いエネルギー吸収性能を得ることができ、これにより、これにより、優れた制震性を実現することができる。また、鋼板間に打設されたコンクリートが鋼板の面外変形を抑制する役割をはたすので、面外変形を抑制するためのリブ等の溶接が不要となり、低コスト化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である鋼板コンクリート壁構造を含む壁構造の正面図である。
【図２】本実施形態の鋼板コンクリート壁構造を水平面で切断した状態を示す斜視図である。
【図３】本実施形態の鋼板コンクリート壁構造の荷重―変位特性を表す図である。
【符号の説明】
１０  鋼板コンクリート壁構造
２０  鋼板
２２  隔壁
２４  コンクリート
【図１】
0003951632.tif 000002
【図２】
0003951632.tif 000003
【図３】
0003951632.tif 000004