(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と梁からなる架構面内に壁板を設けてなる耐震壁であって、前記壁板は、その少なくとも３辺が前記架構と隙間を隔てるように設けられ、前記隙間は空隙のまま残され、前記架構に一定以上の変形が生じた場合に、前記壁板の対角方向の２つのコーナー部が前記架構に拘束されて、前記壁板に当該対角方向の圧縮力が作用するように構成されていることを特徴とする耐震壁。
【請求項２】
柱と梁からなる架構面内にコンクリート製の壁板を設けてなる耐震壁であって、前記壁板は、その少なくとも３辺が前記架構と隙間を隔てるように設けられ、前記隙間には、接着材又はグラウト材が介装され、前記架構に一定以上の変形が生じた場合に、前記接着剤又はグラウト材が変形又は破壊することにより、前記壁板の対角方向の２つのコーナー部が前記架構に拘束されて、前記壁板に当該対角方向の圧縮力が作用するように構成されていることを特徴とする耐震壁。
【請求項３】
柱と梁からなる架構面内にコンクリート製の壁板を設けてなる耐震壁であって、前記壁板は、その少なくとも３辺が前記架構と隙間を隔てるように設けられ、前記隙間には、耐火材又は遮音材が介装され、前記架構に一定以上の変形が生じた場合に、前記耐火材又は遮音材が変形又は破壊することにより、前記壁板の対角方向の２つのコーナー部が前記架構に拘束されて、前記壁板に当該対角方向の圧縮力が作用するように構成されていることを特徴とする耐震壁。
【請求項４】
前記壁板の４辺全てが前記架構と隙間を隔てるように設けられていることを特徴とする請求項１から３のうち何れかに記載の耐震壁。
【請求項５】
柱と梁からなる架構面内にコンクリート製の壁板を設けてなる耐震壁であって、前記壁板は、その両側辺が前記架構と隙間を隔てるように設けられ、上辺及び下辺を梁と接触させると共に、上辺及び下辺を梁に対して水平方向に滑り変位可能に構成し、
前記架構に一定以上の変形が生じた場合に、前記壁板の対角方向の２つのコーナー部が前記架構に拘束されて、前記壁板に当該対角方向の圧縮力が作用するように構成されてい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、柱梁の架構面内に壁体が設けられてなる耐震壁に係り、特に、架構に変形が生じた場合に壁体の損傷を防止するうえで好適な耐震壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１に開示される鉄筋コンクリート造耐震壁が公知である。この耐震壁における壁板は、上梁との取り合い部において強固に定着される一方、下梁との取り合い部ではせん断容易に固定されており、また、両側の柱との取り合い部は分離容易に固定されている。柱の、梁との接合部における主筋の周囲には、柱の水平移動を可能とする隙間が設けられると共に、梁にも柱の水平移動を許容する隙間が設けられている。梁は上下２段に互いにスライド可能に分離され、上段の梁の両端は柱と強固に定着される一方、下段の梁は圧縮力伝達要素として構成される。
【０００３】
かかる構成によれば、架構にせん断変形が生ずると、壁両側の柱と壁とは引っ張り力により分離し、また、壁と下梁とはせん断すべりにより変形する。その際、架構に入力されたせん断力は上段梁に引っ張り力として作用し、この上段梁が耐震壁の耐力決定要素となる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２７７２８５０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示される耐震壁は、図１（ａ）に示すように建物架構Ｓに水平方向のせん断変形のみが生ずることを前提とし、そのせん断変形に対して上段梁で抵抗させようとするものである。しかし、実際には、図１（ｂ）に示すように、建物架構Ｓにはせん断変形のみならず曲げ変形も生ずる。特許文献１に開示される耐震壁の構成では、このような曲げ変形を含んだ架構変形が生じた場合に、どの部材が耐力決定要素となるのか明確でない。また、柱の水平変位を許容するため、主筋の周囲に隙間を設けなければならず、構成が複雑になってしまう。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、架構にせん断変形および曲げ変形の両方が生じた場合に、壁板に圧縮力のみが作用するようにし、もって、そのような架構変形が生じた場合にも大きな耐力を確保しつつ、壁板が損傷するのを防止し得る耐震壁を提供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、本発明は、柱と梁からなる架構面内に壁板を設けてなる耐震壁であって、前記壁板は、その少なくとも３辺が前記架構と隙間を隔てるように設けられ、前記隙間は空隙のまま残され、前記架構に一定以上の変形が生じた場合に、前記壁板の対角方向の２つのコーナー部が前記架構に拘束されて、前記壁板に当該対角方向の圧縮力が作用するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、架構にせん断変位および曲げ変位の両方が生じた場合に、壁板の対角方向のコーナー部が架構に拘束されながら、壁体の少なくとも３辺と架構との間の隙間が変化することで、架構の変形に追従することができる。このため、壁体には、せん断力はほとんど作用せず、コーナー部が架構に拘束されることで対角方向の圧縮力のみが作用する。したがって、本発明によれば、架構にせん断変位および曲げ変位の両方が生じた場合に、大きな耐力を確保しつつ壁体の損傷を防止することができる。
【０００９】
また、本発明は、柱と梁からなる架構面内にコンクリート製の壁板を設けてなる耐震壁であって、前記壁板は、その少なくとも３辺が前記架構と隙間を隔てるように設けられ、前記隙間には、接着材又はグラウト材が介装され、前記架構に一定以上の変形が生じた場合に、前記接着剤又はグラウト材が変形又は破壊することにより、前記壁板の対角方向の２つのコーナー部が前記架構に拘束されて、前記壁板に当該対角方向の圧縮力が作用するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、柱と梁からなる架構面内にコンクリート製の壁板を設けてなる耐震壁であって、前記壁板は、その少なくとも３辺が前記架構と隙間を隔てるように設けられ、前記隙間には、耐火材又は遮音材が介装され、前記架構に一定以上の変形が生じた場合に、前記耐火材又は遮音材が変形又は破壊することにより、前記壁板の対角方向の２つのコーナー部が前記架構に拘束されて、前記壁板に当該対角方向の圧縮力が作用するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明において、前記壁板の４辺全てが前記架構と隙間を隔てるように設けられていることとしてもよい。
【００１０】
また、本発明は、柱と梁からなる架構面内に壁板を設けてなる耐震壁であって、前記壁板は、その両側辺が前記架構と隙間を隔てるように設けられ、上辺及び下辺を梁と接触させると共に、上辺及び下辺を梁に対して水平方向に滑り変位可能に構成し、前記架構に一定以上の変形が生じた場合に、前記壁板の対角方向の２つのコーナー部が前記架構に拘束されて、前記壁板に当該対角方向の圧縮力が作用するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施形態である耐震壁１０を模式的に示す正面図である。同図に示すように、本実施形態の耐震壁１０は、柱１２および梁１４からなる架構１６の面内に設けられたプレキャストコンクリート製の壁板１８を含んで構成されている。壁板１８の各辺と梁１４および柱１２との間には隙間２０，２２が設けられており、この隙間には、グラウト材または接着剤２４が介装されている。なお、１階に設置される耐震壁１０の場合は、下側の梁１４は床コンクリートまたは基礎梁となるが、このような床コンクリートや基礎梁も本発明における梁に含まれるものとする。
【００１３】
図３は、耐震壁１０の施工過程における壁板１８と梁１４との取り合い部を拡大して示す正面図であり、図４は図３のIV−IV断面図である。図３および図４に示すように、耐震壁１０を施工する場合、壁板１８には、梁１４と対向する辺に沿って隙間２０を両側から挟むように型枠部材２６が取り付けられる。型枠部材２６は水平脚部２６ａと鉛直脚部２６ｂとからなるＬ型の断面形状を有しており、例えば鋼板や木材合板その他適宜な材料で構成されている。型枠部材２６の鉛直脚部２６ｂは壁板１８に例えばボルト２８により取り付けられており、一方、水平脚部２６ａは、梁１４に接している。また、型枠部材２６の鉛直脚部２６ｂには、隙間２０の内部と外部とを連通する複数の貫通孔２６ｃが形成されている。
【００１４】
壁板１８と柱１２との取り合い部についても、上記した梁１４との取り合い部と同様に、両者間の隙間２２を両側から挟むように型枠部材２６が壁板１８に取り付けられる。
【００１５】
以上のように、壁板１８と架構１６との間の隙間２０，２２を型枠部材２６により両側から塞いだ状態で、型枠部材２６の一部の貫通孔２６ｃから隙間２０，２２へグラウト材または接着剤２４を注入する。その際、残りの貫通孔２６ｃは隙間２０，２２からの空気抜き孔として機能することになる。
【００１６】
図５（ａ）〜（ｄ）は、耐震壁１０の施工手順をより詳細に示す。先ず、図５（ａ）に示すように、下側の梁１４の上に柱１２を建て込んで、この柱１２をサポート３０で支持すると共に、梁１４の上面に鉄板等からなるスペーサー３２を取り付ける。このスペーサー３２は、壁板１８のレベルを調整するためのものである。
【００１７】
次に、図５（ｂ）に示すように、壁板１８を例えばクレーンで吊り下ろすことによりスペーサー３２の上に設置する。壁板１８の設置後、図５（ｃ）に示すように、壁板１８の両面をサポート３４で支持し、この状態で上側の梁１４を建て込んだ後、壁板１８の外周辺に沿って型枠部材２６を取り付ける。ただし、型枠部材２６を予め壁板１８に取り付けておいてもよい。
【００１８】
次に、図５（ｄ）に示すように、壁板１８と架構１６との間の隙間２０，２２へグラウト材または接着剤を注入する。グラウト材または接着剤２４の硬化後、必要に応じて、型枠部材２６を取り外してもよい。また、上側の梁１４の建込みが完了した後、柱１２のサポート３０を撤去する。
【００１９】
以上説明した耐震壁１０によれば、架構１６にせん断変形が生じた場合、図６に示すように、壁板１８と柱１２との間の隙間２２が拡がると共に、壁板１８が梁１４に対して水平変位することで架構の変形に追従する。すなわち、壁板１８と架構１６との間には、強度の小さいグラウト材または接着剤２４が介装されているため、架構１６に変形が生じた場合に、このグラウト材または接着剤２４が破壊することで、壁板１８にせん断力はほとんど作用しない。架構１６の変形が一定以上になると、壁板１８の対角方向の２つのコーナー部（図６中左上および右下のコーナー部）が架構１６によって拘束されるようになり、壁板１８に対角方向の圧縮力が作用する。コンクリート製の壁板１８は圧縮力に対しては大きな強度を有するから、壁板１８に圧縮力のみが作用することで、架構１６の変形に対して大きな耐力を確保しつつ、壁板１８の損傷を防止することが可能となる。
【００２０】
また、図７（ａ）に示すように、架構にせん断変位と曲げ変位の両方が生じた場合には、壁板１８と梁１４との間の隙間２０に充填された緩衝材２４が破壊してこの隙間２０も拡がり、同図（ｂ）に示すように、壁板１８は回転するように変形する。したがって、この場合にも、壁板１８にせん断力はほとんど作用せず、壁板１８の対角方向の２つのコーナー部が架構１６により拘束されるまで架構１６が変位すると、壁板１８に対角方向の圧縮力が作用する。
【００２１】
このように本実施形態の耐震壁１０によれば、架構１６にせん断変形および曲げ変形の両方が生じた場合にも、壁板１８に作用するせん断力を小さく抑えてほぼ圧縮力のみを作用させることができ、これにより、大きな耐力を確保しつつ、壁板１８の損傷を防止することができる。
【００２２】
また、架構１６の変形時に、グラウト材または接着剤２４のみが破壊し、壁板１８は損傷しないため、耐震壁１０の補修を、緩衝材２４を充填し直すだけの簡単な作業で行うことができる。
さらに、壁板１８と架構１４との間に接着剤やグラウト材２４が充填されることで、優れた遮音性を実現することもできる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、壁板１８の４辺の全てと架構１６との間に隙間が設けられる構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば、図１０に示すように、壁板１８の下辺と下側の梁１４とを鉄筋６０で接続するなど、壁板１８の何れか１辺を架構１６に剛接した構成としてもよい。
【００２７】
また、壁板１８と上下の梁１４とが接触する構成とし、その接触面に例えばテフロン（登録商標）加工を施すこと等により壁板１８と梁１４とが水平方向に滑り変位可能な構成としてもよい。この場合も、架構１６の変形時に壁板１８と梁１４との相対的な水平変位が許容されるから、壁板１８に作用するせん断力を小さく抑えることができる。
【００２８】
なお、壁板１８と梁１４との取り合い部における(ｉ)緩衝材の充填、及び(ii)剛接の各支持方法は、上側の梁１４と下側の梁１４とで次のように適宜組み合わせて用いることができる。
(1)上下両側ともグラウト材または接着剤の充填（上記実施形態の構成）
(2)一方をグラウト材または接着剤の充填、他方を剛接（図１０に示す構成）
【００２９】
また、上記各実施形態では、壁板１８と架構１６との間の隙間２０，２２にグラウト材または接着剤２４を充填する構成としたが、隙間２０，２２に何も充填しない構成としてもよい。すなわち、例えば上記図８および図９に示す構成と同様に、型枠部材２６を梁１４に固定して壁板１８と型枠部材２６との間の水平方向の滑りを許容するように構成し、隙間２０，２２にはグラウト材または接着剤を充填せずに空間のまま残すのである。その場合、壁板１８と下側の梁１４の隙間は、例えば上記図４に示すようなスペーサー３２によって確保するものとする。なお、隙間２０，２２の何も充填しない場所にはロックウール等の材料を入れて耐火性・遮音性を高めてもよい。
【００３０】
また、上記各実施形態では、壁板１８がプレキャストコンクリート製であるものとして説明したが、本発明はこれに限らず、壁板１８が鋼板コンクリートや鋼板により構成されていてもよい。また、壁板１８を単体のまま工事現場に搬入して施工する場合に限らず、複数枚に分割した壁板１８を現場で接合して施工することとしてもよい。さらに、コンクリートブロックを積載してコンクリートブロック壁を構築し、このコンクリートブロック壁により壁板１８を構成してもよい。要するに、架構の変形時に想定される圧縮力に壁板１８が耐え得る構成であればよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、架構にせん断変形および曲げ変形の両方が生じた場合に、壁板に圧縮力のみが作用するようにでき、これにより、そのような架構変形が生じた場合にも大きな耐力を確保しつつ、壁板が損傷するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（ａ）および（ｂ）は、建物架構の変形の２種類の態様を示す図である。
【図２】  本発明の第１の実施形態である耐震壁を模式的に示す正面図である。
【図３】  本実施形態の壁板と梁との取り合い部を拡大して示す正面図である。
【図４】  図３のIV−IV断面図である。
【図５】  図５（ａ）〜（ｄ）は、耐震壁の施工手順を詳細に示す図である。
【図６】  架構にせん断変位が生じた場合の耐震壁の変形の様子を示す図である。
【図７】  架構にせん断変位と曲げ変位の両方が生じた場合の耐震壁の変形の様子を示す図である。
【図８】  本発明の第２の施形態における壁板と梁との取り合い部を拡大して示す正面図である。
【図９】  図８のIX−IX断面図である。
【図１０】  壁板と梁とを鉄筋で剛接した構成を示す図である。
【符号の説明】
１０  耐震壁
１２  柱
１４  梁
１６  架構
１８  壁体
２０，２２  隙間
２４  グラウト材または接着剤
２６  型枠部材
２８  ボルト
３０  サポート
３２  スペーサー
３４  サポート
５０  ボルト
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004269729.tif 000010
【図１０】
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