JPS6411796B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、主に中低層建物に実施される現場
打ちの鉄筋コンクリート造耐震壁（以下RC造耐
震壁という。）に係り、さらにいえば、最大耐力
の低下を生じさせないで大きな変形能力を得るこ
とができ、しかも壁の外観上破壊の形跡はほとん
ど生じさせず、しかも初期からの耐力計算が明快
な構成のRC造耐震壁に関するものである。

従来の技術 従来一般のせん断破壊型耐震壁の力学性状
は、第２図に点線曲線で示したように耐力及び
剛性は大きいが、耐力の計算が困難であり、最
大耐力時の変形が小さく、最大耐力以降は急激
な耐力低下を生ずる脆性的な破壊性状を示し、
変形性能が劣る。

曲げ降伏型耐震壁も公知である。これは変形
性能に優れ、耐力の計算は容易であるが、中低
層建物ではどうしても柱主筋を多くせざるを得
ない。その結果、上記せん断破壊型耐震壁の性
状に近にものとなつてしまうほか、連層耐震壁
とした場合にはせん断耐力が低いものとなつて
しまう。

柱梁架構とプレキヤスト壁板とをコネクタで
連結し、コネクタが降伏し変形するのを利用し
て変形能力を増す構成の可撓耐震壁が公知であ
る。これは耐力、剛性、変形ともにコネクター
（鋼材）で決定されるため、その計算が容易で
あるが、コネクタによる壁板の取付けに手数を
要する上に、柱梁架構と壁板との間に隙間が生
ずるし、高価である。

壁板の縦方向に数条のスリツトを形成したス
リツト型耐震壁も知られている。これは剛性が
可変で、粘り強いけれども、壁の外観上スリツ
トが傷の如き存在となるほか、耐力が不確定で
ある。

特公昭54−35006号公報に記載された耐震壁
は、鉄筋コンクリート造又はPSコンクリート
造のグリツドで囲まれた開口部に強度の弱いモ
ルタル等を充填して成るプレキヤスト壁板を柱
梁架構にコネクタで取付けた構成であり、ダン
ピングコアの破壊によるグリツドのラーメン的
な性状で大きな変形能力を得る構成とされてい
る。

特公昭54−28226号公報に記載された構築物
は、柱梁架構の面内に高粘度物質の抵抗を利用
した振動減衰装置を組入れて地震力に対する振
動応答量（力、変位など）を低減させ耐震性を
高める構成とされている。

本発明が解決しようとする問題点 〔〕 上記に述べた耐震壁は、プレキヤスト壁
板でしか実施できず、現場打ちコンクリートで
実施することができない。従つて、プレキヤス
ト壁板の運搬、吊込み、コネクターによる柱梁
架構への取付けに手数と費用がかかる。また、
該耐震壁の力学特性は、壁板のダンピングコア
が破壊された時点で耐力が一旦低下し、グリツ
ドがラーメン的性状で働き出した時点の耐力の
ままで変形が増大する性状のものであり、この
耐力に至る過程における壁板の破壊損傷は外観
上致命的なまでに明白で、地震後には、修復工
事に相当な費用と手数を要するという問題点が
ある。

〔〕 上記に述べた振動減衰装置は、建物の耐
震性を高め架構面内へ組入れて使用するための
機構ないし装置というべきものであつて、壁で
はない。したがつて、外観を壁らしく見せるた
めには、該装置を柱梁架構の面内に設置したあ
と、同公報の第３図と第４図に記載されている
ように架構面内に化粧壁部材を建込んで目隠し
としなければならないという問題点がある。

問題点を解決するための手段 上記従来技術の問題点を解決するための手段と
して、この発明に係る鉄筋コンクリート造耐震壁
は、図面の第１図〜第３図に好適な実施例を示し
たとおり、 鉄筋コンクリート造の柱３，３′と梁４，４′で
囲まれた架構面内に鉄筋コンクリート造の壁板１
を設けて成る鉄筋コンクリート造耐震壁におい
て、 (イ) 壁板１の中間部水平方向に水平横鉄筋として
両端を柱３，３′へ強固に定着した太径鉄筋２
が設置し、壁板１において前記太径鉄筋２に沿
う上下２箇所の位置の水平方向に壁板の水平方
向すべりを誘発するせん断容易箇所７，７を設
置したこと。

(ロ) 同じ壁板１の壁横筋６はその両端が柱３，
３′の近傍位置に達する長さのものとして配置
し、該壁横筋６の先端部と柱３又は３′との間
の位置に柱３又は３′に沿つて垂直方向に壁板
と柱との引張り分離を誘発する分離容易箇所
７′を設置したこと。

(ハ) 壁板１の壁縦筋５はその両端を上下の梁４，
４′へ強固に定着して配設されていること、 をそれぞれ特徴とする。

なお、上記せん断及び引張り分離容易箇所７
は、具体的にはテフロン（商標）板の如き分離板
の敷設又は壁板の打継ぎ又は断面欠損又はスリツ
トを形成することにより実施される。

作 用 第１図に作用原理図を略示したように、水平力
Ｑが作用すると壁板中央のせん断容易箇所７（す
べり面）のところで水平なすべり破壊を生じ、壁
板１は上下２枚の壁１₁と１₂の形に分離される。
と同時に、壁板１と柱３，３′とは垂直な引張り
分離容易箇所７′のところが引張力によりイ，
イ′のように分離（分断）される。但し、壁板１
の上下と梁４，４′とは壁縦筋５により一体化さ
れているので、壁板１の前記すべり分割又は柱と
の分離は壁の外観上の形跡としては仕上げクロス
で隠してほとんど目立たない程度である。

かくして、上下２枚に分離された形の壁１₁と
１₂とのすべり面におけるすべりと、壁板１とイ，
イ′のところで分離した柱３，３′の1/2長さ部分
（短柱）の曲げせん断変形とによつて壁板１のせ
ん断変形の大部分を吸収可能であり、大きな変形
能力を発揮する。

即ち、上述のように分離された上側の壁１₁は
いわば垂れ壁に相当し、下側の壁１₂は腰壁に相
当するので、この耐震壁は垂れ壁付柱と腰壁付柱
とが合成された構成とみなすことができ、腰壁付
柱及び垂れ壁付柱でも壁が取付かない短柱部分で
十分な変形性能を確保すれば、建物としての致命
的な地震被害の発生を防ぐことができる訳であ
る。

一方、耐震壁には大きなせん断耐力Ｑが要求さ
れ、太径鉄筋２がせん断耐力Ｑに増強に寄与す
る。

即ち、この耐震壁に負荷された水平せん断力Ｑ
は、柱３のせん断耐力Q_Cと、上半分の壁１₁のせ
ん断耐力W₁として伝達処理され、W₁は太径鉄筋
２の引張力Ｔ、及び反対側柱３′のせん断耐力Q_C
として伝達し処理される。そして、前記太径鉄筋
２の引張力Ｔ及び柱３′のせん断耐力Q_Cは、下半
分の壁１₁のせん断耐力W₂によつて下階の梁４′
及び柱に伝達し処理される。

従つて、上下に分離された壁１₁，１₂のせん断
耐力W₁，W₂がＴ＋Q_Cより十分に大きく、しかも
柱３，３′は十分なせん断補強によつてそのせん
断耐力Q_Cを大とされているかぎり、当該耐震壁
の耐力Ｑは太径鉄筋２の降伏応力強度Ｔに支配さ
れ、Ｑ＝2Q_C＋Q_S＋Ｔの式で推定される。但し、
Q_Sは壁１₁，１₂の分離面（すべり面）の摩擦力で
ある。

つまり、この発明のRC造耐震壁の耐力は、上
式より、太径鉄筋２の降伏応力度（強度）として
容易に計算できるのであり、徐々に最大耐力に到
達し、その後も耐力低下の要因は一切なく、その
まま安定な耐力による変形の増大に移行する。

また、太径鉄筋２の降伏応力度を、耐震壁が目
標とする耐力に必要な量だけ配筋することによ
り、第２図に示した３種の荷重変形曲線Q₁，Q₂，
Q₃のように耐力調整の目的は十分に達成するこ
とができる。

一方、柱のせん断耐力Q_Cは大きいほど良いの
で、中低層建物であつてもせん断破壊型に近づく
ようなことはないのである。

実施例 次に、この発明の実施例を説明する。

第３図は、この発明に係るRC造耐震壁の鉄筋
組み構造を示したもので、柱３，３′の鉄筋は４
本の主筋３ａ…にD13の鉄筋を使用し、これにφ
６のフープ筋３ｂ…を十分密に巻いてせん断補強
を施した構成とされている。

梁４，４′の鉄筋も、４本の主筋４ａ…にD13
の鉄筋を使用し、これにスターラツプを必要量巻
いている。

壁板１の壁縦筋５と壁横筋６にはφ４の鉄筋を
使用し、間隔100mmのダブル配筋として構成され
ている。特に壁縦筋５…は全て梁鉄筋の中に挿し
入れて強固に定着し、壁板１と梁４，４′との一
体化が行なわれている。他方、壁横筋６…はその
両端が左右の柱３，３′までは届かずその近傍位
置に達する長さのものとして配設されている。そ
して、この壁横筋６の先端と柱３又は３′との間
の位置に、柱に沿い壁板と柱の引張り分離を誘発
させる容易箇所７′を形成するものとしてテフロ
ン（商標）の如き分離板が垂直に設置されてい
る。したがつて、地震力が入力すると、分離容易
箇所７′の位置で壁板１と柱３，３′とは第１図の
イ，イ′のようにすつぱりと分離するのである。

次に、壁板１の中間部水平方向に水平横鉄筋と
して太径鉄筋２が２本平行に設置されている。２
本の太径鉄筋２にはD19の鉄筋を使用し、その両
端は左右の柱３，３′の鉄筋の中に十分深く挿し
入れて強固に定着されている。この太径鉄筋２の
引張り降伏応力度は3900Kg／cm²位とし、よつて上
述したＱ＝2Q_C＋Q_S＋Ｔの式から当該RC造耐震
壁の耐力は約30トン、そして、変形能力は約30/1
０００と明快に推定、計算することができるのであ
る。

図中７は前記太径鉄筋２に沿つてその上下２箇
所の位置に壁板１の水平方向すべりを誘発するせ
ん断容易箇所であり、これは厚さ２mm程度のテフ
ロン（商標）の如き分離板を２枚重ね合せたもの
を前記太径鉄筋２の上下に沿つてこれと略平行に
およそ90mmの間隔をあけて設置されている。した
がつて、この耐震壁に地震力が入力した場合、前
記せん断容易箇所７の位置で壁板１の中央部水平
方向にすべり破壊を生じ、第１図のように上下２
枚の壁に分離され、太径鉄筋２が働くことにな
る。

このRC造耐震壁は、上記構成の鉄筋を組み立
てた後、コンクリートを現場打ちして完成されて
いる。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであつ
て、この発明に係る鉄筋コンクリート造耐震壁
は、初期より耐力機構が明快で、耐力低下を生じ
ないまま変形の増大に対し安定したせん断耐力が
得られると共に、その裏返し効果として壁板の破
壊はすべり又は分離の傷だけで外観上致命的な形
跡を生じなく、例えば化粧クロスで目隠しされた
状態のままで目立たないので、地震後にも修復す
る等の必要は格別なく、修復費用及び手数の節減
に寄与する。

また、この耐震壁はコンクリートの現場打ち施
行が容易に可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るRC造耐震壁の作用原
理説明図、第２図は荷重変形線図、第３図はこの
発明に係るRC造耐震壁の鉄筋組立図である。 １……壁板、１₁，１₂……壁、３，３′……柱、
２……太径鉄筋、４，４′……梁、５……壁縦筋、
６……壁横筋、７……せん断、引張り分離容易箇
所。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄筋コンクリート造の柱３，３′と梁４，
   ４′で囲まれた架構面内に鉄筋コンクリート造の
   壁板１を設けて成る鉄筋コンクリート造耐震壁に
   おいて、 (イ) 壁板１の中間部水平方向に水平横鉄筋として
   両端を柱３，３′へ強固に定着した太径鉄筋２
   が設置され、壁板１において前記太径鉄筋２に
   沿う上下２箇所の位置の水平方向に壁板の水平
   方向すべりを誘発させるせん断容易箇所７，７
   を設置してあり、 (ロ) 同じ壁板１の壁横筋６はその両端が柱３，
   ３′の近傍位置に達する長さのものとして配設
   し、該壁横筋６の先端部と柱３又は３′との間
   の位置に柱３又は３′に沿つて垂直方向に壁板
   と柱との引張り分離を誘発させる分離容易箇所
   ７′を設置してあり、 (ハ) 壁板１の壁縦筋５はその両端を上下の梁４，
   ４′へ強固に定着して配設されていること、 を特徴とする鉄筋コンクリート造耐震壁。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載したせん断及び
   引張り分離容易箇所７，７′は、分離板の敷設又
   は壁板の打継ぎ又は断面欠損又はスリツトを形成
   することにより設けられていることを特徴とする
   鉄筋コンクリート造耐震壁。