淺沼組技術研究報告 No.31(2019)

３．RM ユニットを用いた増設耐震壁補強工法の開発― その６ 柱に取り付く開口を持つ増設耐震壁 ―Development of RM Retrofit Shear Wall
- Part 6 Retrofit Shear Wall with Opening in Contact with Column 森 浩二＊1 老藤 慎也*1

要 旨
既開発の RM 耐震補強工法の適用範囲拡大のため、柱に取り付く開口を持つ場合の構造性能を確認する実験を行った。試験体は RC 柱梁架構に RM 増設壁補強を行ったもの、柱付き開口を持つ両側柱付き RC 耐力壁に RM 増打ち壁補強を行ったものの 2 体で、いずれも開口の大きさは等価開口周比 0.4 程度とし、柱梁と RM 壁との接合部の荷重伝達要素としてあと施工アンカーを配置した。柱軸力比 0.15 の一定軸力下で正負交番載荷実験の結果、両試験体の最大耐力は終局せん断強度の計算値を上回っており、既存の評価式が安全側の評価を与えていることを確認した。また、増設壁試験体の限界部材角 R80 は 9.0/1000、増打ち壁試験体の限界部材角は 15.6/1000 と、RC 耐震改修指針で RC 増設壁などに期待される靭性指標に対して十分な変形性能を有していることを確認した。
キーワード：RM 耐震補強工法／RM ユニット／増設壁／増打ち壁／あと施工アンカー
は、RC 柱梁架構に RM 増設壁補強を行ったもの（RM-W）、

１．はじめに筆者らはこれまで、RM ユニット（図－1）を用いて増RC 両側柱付き耐震壁に RM 増打ち壁補強を行ったもの

設耐震壁を構築する工法として、RM 耐震補強工法を開発（RM-T）の計 2 体である。いずれも 1 層 1 スパンの耐力してきた 1),2),3)。RM 耐震補強工法は、鉄筋コンクリート（RC）

壁試験体で、片側廊下のための開口を想定しており、試験増設耐震壁による耐震補強工法と比べて、施工性が良く、

体 RM-W の増設壁部、RM-T の既存壁、増打ち壁部はとも工期が短縮できるなどのメリットがある。しかし、壁の開にスタブと柱に取り付く開口を設け、その等価開口周比は口が柱に接するようなケースでは、その挙動が実験的に確0.4 程度としている。

認されていないため適用範囲外として取り扱ってきた。
本報では、壁の片側に廊下などのための開口が必要なケ

表－1 試験体一覧
既存壁厚 補強壁厚補強形式
補強前(mm)(mm)

ースを想定し、柱に取り付く開口を持つ RM 増設耐震壁、

名称および RM 増打ち補強壁について、その耐震補強性能を確

RM-W

増設壁

RC 柱梁架構―100

認するための実験結果について報告する。

RM-T 増打ち壁

RC 耐力壁

60100(b)

柱・梁諸元
せん断 補強壁厚
名称 断面 主筋(mm)補強筋
250
D612-D13100
柱×250@100250
D138-D19100
梁×400@100

２．実験概要2.1 試験体形状
図－2 に試験体の形状を、表－1 に諸元を示す。試験体

ウェブ

名称
既存壁

フェイスシェル

増設壁
図－1(c) 壁諸元
高さ
開口×幅(mm) (mm)

増打ち壁

RM ユニット*1 技術研究所建築構造研究グループ

3-1

900×1440

400×600

縦筋横筋

D6@150

D6@150

D10@200

D6@100淺沼組技術研究報告 No.31(2019)(a)

RM-W 既存躯体(b)(c) あと施工アンカー（共通）(d)RM-T 既存躯体

RM 壁筋・スパイラル筋（共通）

図－2 試験体概要
表－2 材料試験結果

試験体の縮尺は実大の約 1/3 とし、柱断面を 250×(a)250mm、梁断面を 250×400mm としているが、RM ユニッコンクリート・モルタル

圧縮強度 ヤング係数 割裂強度(N/mm2) (×104N/mm2) (N/mm2)
21.3
23.82.02
柱・梁・壁37.128.3
3.16
スタブ
72.5
壁体部――
74.0
上部――
59.3
目地――

トは製造上の都合により 1/2 縮小モデルを使用した。
周辺柱梁架構と RM 増設壁、RM 増し打ち壁とは接着系のあと施工アンカーを用いて接合した。これまで行った
RM 増打ち壁の実験 2) と同様に、既存壁と RM 増打ち壁の間には荷重伝達のためのジベル筋などは配していない。
2.2 使用材料(b)

RM プリズム圧縮強度
圧縮強度 ヤング係数(N/mm2) (×104N/mm2)
41.0
2.79
プリズム圧縮強度試験体に使用したコンクリート、モルタル、RM 壁体、鉄筋の材料試験結果を表－2 に示す。RM 壁体の強度は 3段に重ねてモルタルを充填した無筋のプリズム試験体に(c) 鉄筋
降伏強度 ヤング係数 引張強度
(N/mm2) (×104N/mm2) (N/mm2)

対する圧縮強度を示している。
2.3 載荷方法
載荷装置を図－3 に示す。試験体両側の柱に軸力比 0.15

フープ・壁筋406

1.85515

水平載荷は上部梁の水平変位（δh）を高さ（h）で除した

D10 アンカー369

1.57528

層間変形角（R）を基準として、R=0.5/1000、2/1000、5/1000

D13

柱主筋・あばら筋

354

1.91487

D19

梁主筋

395

1.84594相当の鉛直荷重を保持し、梁の両側から水平力を載荷した。

を各 3 回、10/1000、15/1000、20/1000 を各 2 回の正負交番載荷とした。

3-2D6淺沼組技術研究報告 No.31(2019)

反力フレーム押1000kN, 引500kN
油圧ジャッキ反力壁±1000kN
ロードセル

Nc

Q/2- +

Nc±500kN
ロードセル±1500kN

Q/2 ロードセル- +hH
押2000kN, 引1000kN
油圧ジャッキ試験体

南北R

押3000kN, 引1500kN
油圧ジャッキ(a)

反力床

RM-W

図－3 載荷装置概要

1000800

荷重 Q (kN)

600w Qsu

400200-25-20-15-100-50-200

510152025-400w Qsu-600

最大荷重-800

R80(b)

RM-T（増打ち部）-1000

変形角 R (1/1000 rad)(a)

RM-W（増設壁）
1000
800

w Qsu

荷重 Q (kN)

600
400200-25-20-15-100-50-200

510152025(c) RM-T（既存部）-400w Qsu

-600

最大荷重-800

R80

写真－1 試験体最終状況-1000

生じていなかった。また、開口上部の垂れ壁部分の損傷は変形角 R (1/1000 rad)(b)

比較的軽微であった。

RM-T（増打ち壁）(2) RM-T（増打ち壁）

図－4 荷重-変形関係

正側載荷では R=8/1000 で最大耐力に達した後、変形角の増大とともに耐力が徐々に減少した。増し打ち壁、既存

３. 実験結果

壁ともに最終まで大きな破壊は生じてはいないが、壁脚に3.1 実験経過

すべりが生じ、左側柱の柱脚部分にせん断破壊が生じてい試験体の荷重-変形関係を、図－4 に、最終破壊状況を写た。また、開口上部の垂れ壁部分の損傷は比較的軽微であ真－1 に示す。

った。

(1) RM-W（増設壁）3.2

負側載荷の R=7/1000 の時点で壁と左側柱がせん断破壊

終局せん断耐力

試験体の実験時最大耐力と計算値 1),2) を表－3 に示す。

し、耐力が大きく低下した。その後の繰り返し載荷で耐力増設壁試験体 RM-W では終局せん断強度計算値 wQsu に対がさらに低下したため、R=15/1000 の初回繰り返しの後、する実験値 Qmax の比が 1.49、増打ち壁試験体 RM-T では載荷を中断した。右側の開口付き柱には多数の斜めひび割

計算値 wQsu に対する実験値 Qmax の比が 1.54 と、いずれもれが生じたものの、試験体の耐力低下の要因となる破壊は安全側の評価となった。
3-3

淺沼組技術研究報告 No.31(2019)100

表－3 実験結果と耐力計算値の比較

RM-W

Qc
(kN)
104

RM-W（増設壁）
wQsu
aQsu
wQmu
(kN)
(kN)
(kN)
4384561134

Qmax(kN)
654-693

Qc：既存柱終局せん断強度 (kN)wQsu：一体打ち壁とみなした終局せん断強度 (kN)aQsu：接合部破壊時せん断強度 (kN)wQmu：曲げ降伏時せん断耐力 (kN)
Qmax：実験時最大耐力 (kN)

RM-T

60402000.000.05

0.100.15

0.20

0.150.20

変形角 R (1/1000 rad)(b) RM-T（増打ち壁）
Qmax
wQsu1
wQ’su2
wQsu
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
302
251553853-843

wQsu1：既存耐力壁終局せん断強度

Ke=561MN/rad

Kc=998MN/rad80

荷重 Q (kN)(a)(a)
100(kN)RM-W（増設壁）

Kc=1446MN/rad

Ke=936MN/rad80

wQ’su2：増打ち部壁板強度

(kN)
(kN)
Qmax：実験時最大耐力 (kN)

荷重 Q (kN)wQsu：補強後終局せん断強度

6040203.3 変形性能
00.00

試験体の耐力が最大耐力の 80%に低下した時点の変形

0.05

角を限界部材角 R80 として図－4 中に示した。RM-W では0.10

変形角 R (1/1000 rad)正側で R=12.0/1000、負側で R=-9.0/1000、RM-T では正側(b)で R=15.6/1000、負側は R=-20/1000 まで耐力低下がなく、RM-T（増打ち壁）
図－5 初期剛性両試験体とも RC 耐震改修指針 4) でせん断壁に期待される靭性指標 F=1.0 に対して十分な変形性能を有していると考[謝 辞]
本研究は、RM 耐震補強研究会（株式会社淺沼組、株式えられる。

会社新井組、株式会社松村組、太陽サーブ株式会社）によ3.4 初期剛性って行われたものである。関係各位に謝意を表する。

試験体の初期剛性と計算剛性の比較を図－5 に示す。試験体の初期剛性 Ke は、載荷初期における荷重-変形関係の割線剛性とした。計算剛性 Ke に対する初期剛性 Kc の比は[参考文献]

RM-W で 0.56、RM-T で 0.65 であり、計算値に比べてやや

1) 森浩二，井上重信，中澤敏樹：RM ユニットを用いた増設耐震壁補強工法の開発 その 2 開口を有する増設低い値となった。

耐震壁，淺沼組技術研究所報，No.19，pp.1-8，2007.
2) 森浩二，中澤敏樹，山下勝司：RM ユニットを用いた

４. まとめ
柱付き開口を持つ耐力壁について、RM 耐震補強工法に増設耐震壁補強工法の開発 その 3 増打ち壁による補よる増設壁、増打ち補強壁について構造性能を確認する実強工法およびエポキシ樹脂による接着接合，淺沼組技

験を行い、以下の事項を確認した。

術研究所報，No.22，pp.2，2010.

(1) 最終破壊状況は、増設壁試験体 RM-W では壁と壁側

3) 中澤敏樹，森浩二：RM ユニットを用いた増設耐震壁の柱のせん断破壊、増打ち壁試験体 RM-T では壁脚す補強工法の開発 その 4 接着工法によるドア開口を有べりと柱脚のせん断破壊となった。

する増設壁および増打ち壁，淺沼組技術研究所報，(2)

No.26，p.1，2014.

RM-W、RM-T ともに既存の評価式で耐力を安全側に

4) 日本建築防災協会：既存鉄筋コンクリート造建築物の評価することができた。
(3) 両試験体とも限界変形角は RC 耐震改修指針で期待耐震改修設計指針・同解説，日本建築防災協会，2017.

される変形角を上回った。
(4)

両試験体ともに初期剛性は計算剛性に比べて低い値となった。
3-4