JPS6117677A - 鉄筋コンクリ−ト造耐震壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、鉄筋コンクリ−１・造（以下ＲＣ造という
）の中高層建物において上下に連層せず梁が中央部で上
下に膨らむことが可能な架構部分の耐震要素として実施
されるＲＣ造耐震壁に係シ、さらにいえば、壁板の中間
部分に両端を上下の梁に定着した太径鉄筋を配筋し、も
って上下の梁の膨らみを拘束する構成としたＲＣ（従来
技術とその問題点など） 従来一般のせん断破壊型耐震壁の力学性能は、第１図中
に曲線■で表わしたように、耐力は大きいが、最大耐力
時の変形が少なく、最大耐力以降は急激々耐力低下を生
ずる、脆性的な破壊性状を呈し変形性能に劣った。

昭 に係るＲＣ造耐震壁は、壁板の中間部に両端を上下の梁
に定着した太径鉄筋を配筋した構成であｐｌその基本的
メカニズムは、 ■　太径鉄筋に間柱的役割をもたせる。

■　太径鉄筋が柱・梁（周辺フレーム）の自由変形を拘
束する。

■　太径鉄筋が分割壁板の回転を拘束する。

等々の技術゛思想に立脚するものである。

従って、このＲＣ造耐震壁の力学性能は、第１図中に曲
線＠で表わしているとおシ、変形性能に優れ、最大耐力
以後も急激な耐力低下を生じないから、大幅に性能改善
されたことになる。

しかし、第１図中にθで指示した最大耐力は、各せん断
容易箇所がぜん断スリップを生じた所謂メカニズム形成
前後に発現され、その後太径鉄筋が働くところまで一旦
耐力低下を生じ、しかる後に一定した耐力で変形が伸び
る。

従って、耐力の計算は困難であυ、ひいては経済設計を
図９難い欠点があった。

（発明の目的、解決すべき技術的課題）そこで、この発
明の目的は、変形部材角Ｒ＝２０／１０００Ｒａｄ以上
の靭性に富むと共に力学性能を明快に把握できて耐力の
計算が容易であシ、現場打ち施工が容易な構成に改良し
たＲＣ造耐震壁を提供することにある。

（第１の発明の構成と作用効果） 上記目的を達成するために、この発明のＲＣ造耐震壁は
、壁板の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所を形成
するパイプを設置し、両端を上下の梁に定着した太径鉄
筋を前記パイプ中に通して配筋した構成とされている。

前記パイプはコンクリートの打設圧力に耐える程度の合
成樹脂パイプ又は紙製、繊維製、ブリキ製の如きパイプ
であシ、その外径はせん断容易箇所を特定するため少な
くとも壁厚の４０チ以上とされる。

しかして、このＲＣ造耐震壁の場合、水平せん断力の負
荷によってせん断容易箇所にせん断スリップを生じて壁
板が左右２枚に分割され上下の梁が外方に膨らむと、直
ちに太径鉄筋が前記膨らみを拘束するべく働く。太径鉄
筋は引張材として働くのである。

従って、その力学性能は第１図中に曲線Ｏで示したとお
シ、最大耐力に達したのちそのまま太径鉄筋の降伏とし
て変形がＲ＝２０／１０００Ｒａｄ以上に伸びてゆき、
耐力低下は生じない。即ち力学性能は明快に把握でき、
太径鉄筋の降伏耐力として耐力計算が容易である。

また、せん断容易箇所を形成するパイプを垂直縦方向に
設置しているから、コンクリート打設のじゃまにならず
、現場打ち施工が容易である。

（第２の発明の構成と作用効果） 同上の目的を達成するために、この発明のＲＣ造耐震壁
は、上記第１の発明の構成、即ち壁板の中間部分の垂直
縦方向にパイプを設置し、両端を上下の梁に定着した太
径鉄筋を前記ノくイブ中に通して配筋した構成を主要部
としており、その上に、壁板において梁に沿う境界部分
にせん断容易箇所を設けた構成とされている。

前記せん断容易箇所は、コンクリートの打継ぎ若しくは
パイプ等の埋め込みによる断面欠損又は鉄筋のカット等
の手段により設けられている。

もっとも、壁板と柱とはできるだけ一体化した構成とさ
れている。

従って、このＲＣ造耐震壁のメカニズム時変形状態は第
２図に概念図で示しているとおシ、壁板３と上下の梁２
，２′との境界部がせん断容易箇所により一定耐力でせ
ん断スリップを生じ縁切シされるため、上下の梁２，２
′は膨らむが如くに変形し、必然太径鉄筋４が引張材と
して当初から有効に働く。

この時の力の流れは、水干せん断力Ｑがまず左側の分割
壁板３、のせん断力Ｑｗとして伝わってゆき、該せん断
力はＱｗは上下の梁２，２′の曲げＱＢ及び太径鉄筋４
の引張力Ｔとして伝達処理される。これを式で示せば、 Ｑ　＝Ｑｗ　Ｘ　ｃｏｔθ”　（Ｔ＋　２　Ｑｎ　）　
Ｘ　ｃｏｔθとなシ、耐力は明快に計算できる。これを
荷重変形線図で示せば第１図中の曲線Ｏのとおりとなる
のである。

即ち、せん断角θが小さいほど有効的である。

従って、太径鉄筋は壁板３の横長に応じ、θがあまシ大
きくならないように、場合によっては第３図に示した如
く２箇所ないしそれ以上配筋するのがよい。

ところで、本願のいずれの発明も、上述の如く水干せん
断力の負荷時に梁２，２′が膨らむが如く変形すること
を前提としている。このため、当該ＲＣ造耐震壁の建物
への適用箇所は、第４図に斜線を付して示した如く上下
に連層しない箇所を選んで実施することになる。もつと
も、最下階では基礎梁でを小さく出来、かつ、膨らむ可
能性がある場合にのみ実施可能である。

このよう力条件を考慮するとき、本願のＲＣ造耐震壁の
利用分野は、どちらかといえば中高層建物に適性を有す
るのである。

（第３の発明の構成と作用効果） 同上の目的を達成するために、この発明のＲＣ造耐震壁
は、上記第１の発明の構成、即ち壁板の中間部分の垂直
縦方向にせん断容易箇所を形成するパイプを設置し、垂
直縦鉄筋として両端を梁に強固に定着した太径鉄筋を配
筋した構成を主要部としているが、但し、前記太径鉄筋
はコンクリートとのまさつがほとんどないアンボンド鋼
材となし、かつ、これを前記パイプに接近してその両性
側に略対称な配置で配筋した構成を特徴としている。

従って、構成に若干の相違はあるが、この発明が奏する
作用効果は上記第１の発明とほとんど同じである。

（第４の発明の構成と作用効果） 同上の目的を達成するために、この発明のＲＣ造耐震壁
は、上記第１の発明の構成、即ち壁板の中間部分の垂直
縦方向にせん断容易箇所を形成するパイプを設置し、垂
直縦鉄筋として両端を梁に強固に定着した太径鉄筋を配
筋した構成を主要部としているが、但し、前記太径鉄筋
はコンクリートとのまさつがほとんどないアンポンド鋼
材となし、かつ、これを前記パイプに接近してその両性
側に略対称な配置で配筋していると共に、壁板における
梁に沿う境界部分にせん断力の伝達が小さいせん断容易
箇所を設けた構成を特徴としている。

従って、構成に若干の相違はあるけれども、この発明が
奏する作用効果は、上記第２の発明が奏するものとほと
んど同じである。

（実施例）　。

第５図と第６図に示したＲＣ造耐震壁は、柱１．１′及
び梁２．２’Ｏ鉄筋ＩＤ１３ｏ主筋１ａ又は２ａにΔ６
のフープ筋１ｂ又は２ｂを巻いて補強した構成とされて
いる。　　、 また、壁板１の縦横筋３ａ、３ｂには０４の鉄筋を使用
し、間隔１００■のダブル配筋として構成されている。

なお、横筋３ｂは柱鉄筋中に十分深く挿し入れて定着さ
れているが、縦筋３ａは上下の梁２，２′の手前でカッ
トされている。

つまり、壁板３と柱１．１′とは一体化した構造である
が、壁板３と梁２，２′とはせん断スリップが可能な構
造である。

図中４が太径鉄筋であシ、これは壁板３の中間部分の垂
直縦方向にせん断容易箇所を形成するべく設置されたパ
イプ１０中に通し、その上下両端４ａ、４ｂは上下の梁
鉄筋中に深く挿し入れて強固に定着されている。

従って、太径゛鉄筋４と壁板コンクリートとはパイプ１
０によシ完全に縁が切られておシ、水干せん断力に対し
てはバラバラに独立して働くことができる。即ち、太径
鉄筋４は引張力のみ負担する材として働くのである。

太径鉄筋４にはり、１９の鉄筋を使用している。

その引張降伏は３９００に９／ｃｄであるから、当：該
ＲＣ造耐震壁の耐力は約３０トン、変形能力は３０／１
０００Ｒａｄと算定することができる。

上記パイプ１０に、打設コンクリート圧に耐える程度の
あまル強くないもの、例えば塩化ビニルパイプ、紙製パ
イプ、繊維製パイプ、ブリキ製パイプなどが使用されて
いる。該パイプ１０の外径は、せん断容易箇所の特定の
ために、壁厚（通常１５０〜１８０ｍ）に対し少なくと
も４０チ以上（ｚ６０〜０８０）のものが使用されてい
る。もっとも、円形のパイプには限らない。

要するに、パイプ１０による空洞が壁板の断面欠損とな
るため、該パイプ１００両外側の最薄内部に薄層のせん
断容易箇所９が形成され、そこにせん断スリップが誘発
されるのである。

但し、このせん断容易箇所９は、非破壊時には通常の壁
と一切区別のつかない外観意匠であることに特徴がある
。

図中５は壁板３において上下の梁２，２’に沿う境界部
分にせん断容易箇所を形成するため設゛　置したパイプ
である。

このＲＣ造耐震壁は、上記構成の鉄筋等を組立てたあと
、コンクリートを現場打ちして完成されている。

従って、−足取上の水干せん断力の負荷に対しては、パ
イプ５，１０がまず圧縮圧壊され、せん断容易箇所にせ
ん断スリップが誘発され、メカニズムを形成する。即ち
、第２図に概念図を示した如き変形を生じ、壁板３は柱
１，１′とは一体化した構造の１ま左右２枚に分割され
、太径鉄筋４の降伏として変形が伸び、降伏耐力として
計算とおシの耐力が変形時にも保持されるのである。

（第２の実施例） 第７図と第８図に示したＲＣ造耐震壁の構成の大部分は
、上記第１実施例と同じである。

但し、太径鉄筋の代シにコンクリートとの摩擦がほとん
どないアンボンド鋼材４′ヲ使用し、これを壁板３の中
間部分の垂直縦方向に設置したパイプ１００両外側であ
ってパイプ１０にごく接近した略対称な配置として両端
４ａ’、４ｂ’を上下の梁２，２′の鉄筋中に十分深く
挿し込んで強固に定着した構成とされている。

アンボンド鋼材４′は、その表面にアスファルト系の物
質を塗布し、その上にシールドを施したものであシ、水
平せん断力に対してコンクリートとはバラバラに働き垂
直に引張力のみ負担する材として存在する。

従って、このＲＣ造耐震壁の場合にも、水干せん断力の
負荷に対しては第２図に概念図で示したとおシの変形、
せん断スリップを生じ、第１図中の曲線Ｏの如く所定の
耐力で変形が２０／１０００Ｒａｄ以上によく伸び、変
形時耐力の低下は生じない。即ち、アンボンド鋼材４′
の降伏耐力とし、て耐力の計算が明快にできるのである
。

（第３の実施例） 第９図に示したＲＣ造耐震壁は、壁板３の中間部分の垂
直縦方向に垂直縦鉄筋として太径鉄筋４（又はアンボン
ド鋼材４′でも可）をばその両端を上下の梁２，２′に
強固に定着して配筋し、該太径鉄筋４にごく接近してそ
の左右両性側にせん断容易箇所を形成する壁厚より若干
狭幅の鉄板１１（又はテフロン板、木材その他のもので
あってもよい。）を設置した構成を特徴とする。鉄板１
１０両端外方の薄肉部がぜん断容易箇所となシ、ここに
せん断スリップが誘発され、もって壁板３は左右２枚に
分割されるのである。

その余の構成は上記第１．第２実施例のものと変シがな
い。

従って、このＲＣ造耐震壁も、水干せん断力の負荷に対
しては第２図に概念図で示したとおりの変形、せん断ス
リップを生じ、耐力の低下を生ずることなく変形が良く
伸びるし、太径鉄筋４の降伏耐力として耐力算出が明快
にできるのである。

（その他の実施例） なお、壁板をＰＣ板で形成することも可能である。この
場合、周辺フレームと一体化する必要のあるところには
コツター等を使用して連結する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例と本発明に係るＲＣ造耐震壁の荷重変形
関係を示したグラフ、第２図はこの発明に係るＲＣ造耐
震壁のメカニズム時変形状態を示した概念図、第３図は
この発明に係るＲＣ造耐震壁のパリエージ１ンを示した
概念図、第４図はこの発明に係るＲＣ造耐震壁の適用例
を示した建物概念図、第５図はこの発明の第１実施例を
示したＲＣ造耐震壁の鉄筋組立図、第６図は第５図の■
−■矢視断面図、第７図は第２実施例の鉄筋組立図、第
８図は第７図の■−■矢視断面図、第９図は第３実施例
の断面図である。 第２Ｅ 第３ＷＡ 第４ＷＡ 第５８ｉＱ 第６図 第７図 第８１１ 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄筋コンクリート造の柱及び梁で囲まれた架構面
   内に鉄筋コンクリート造の壁板を一体的に設けている鉄
   筋コンクリート造耐震壁において、 壁板（３）の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所（
   ９）を形成するパイプ（１０）を設置し、垂直縦鉄筋と
   して両端を梁（２）、（２′）に強固に定着した太径鉄
   筋（４）を前記パイプ（１０）中に通して配筋している
   ことを特徴とする鉄筋コンクリート造耐震壁。
2. （２）鉄筋コンクリート造の柱及び梁で囲まれた架構面
   内に鉄筋コンクリート造の壁板を一体的に設けている鉄
   筋コンクリート造耐震壁において、 壁板（３）の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所（
   ９）を形成するパイプ（１０）を設置し、垂直縦鉄筋と
   して両端を梁（２）、（２′）に強固に定着した太径鉄
   筋（４）を前記パイプ（１０）中に通して配筋してあり
   、壁板（３）において梁（２）、（２′）に沿う部分に
   せん断力の伝達能力が小さいせん断容易箇所（５）を設
   けていることを特徴とする鉄筋コンクリート造耐震壁。
3. （３）鉄筋コンクリート造の柱及び梁で囲まれた架構面
   内に鉄筋コンクリート造の壁板を一体的に設けている鉄
   筋コンクリート造耐震壁において、 壁板（３）の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所（
   ９）を形成するパイプ（１０）を設置し、垂直縦鉄筋と
   して両端を梁（２）、（２′）に強固に定着したアンボ
   ンド鋼材（４′）を前記パイプ（１０）に接近してその
   両外側路対称な配置に配筋していることを特徴とする鉄
   筋コンクリート造耐震壁。
4. （４）鉄筋コンクリート造の柱及び梁で囲まれた架構面
   内に鉄筋コンクリート造の壁板を一体的に設けている鉄
   筋コンクリート造耐震壁において、 壁板（３）の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所（
   ９）を形成するパイプ（１０）を設置し、垂直縦鉄筋と
   して両端を梁（２）、（２′）に強固に定着したアンボ
   ンド鋼材（４′）を前記パイプ（１０）に接近してその
   両外側路対称な配置に配筋してあり、壁板（３）におい
   て梁（２）、（２′）に沿う部分にせん断力の伝達能力
   が小さいせん断容易箇所（５）を設けていることを特徴
   とする鉄筋コンクリート造耐震壁。