JP2013147905A - 鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋コンクリート造の非耐力壁におけるひび割れを確実に防止し得る合理的にして有効適切な配筋構造を提供する。
【解決手段】非構造壁２に設けられている開口部１の側部に縦筋３および横筋４を配筋するとともに、開口部の側部に上端部および下端部がそれぞれ開口部の上方および下方に達する補強材６をＸ状に交差状態で配設する。補強材として鉄筋を用いることが好ましく、その場合には径寸法の異なる複数本の鉄筋を併用したり、鉄筋の両端部に定着部を形成することが好ましい。開口部の周囲に形成されているひび割れ誘発目地と鉄筋との交差部には絶縁材を装着することが好ましい。補強材として鉄筋に代えて格子状の補強金網を用いることもできる。
【選択図】図１

Description

本発明は鉄筋コンクリート造の建物の構造に関連し、特に開口部を有する非構造壁（非耐力壁）に適用して好適な配筋構造に関する。

周知のように、鉄筋コンクリート造の建物や構造物の施工に際しては柱や梁、壁といった各構造要素における配筋を適切にかつ合理的に行うことが重要であり、たとえば梁に関しては特許文献１〜３に示すような特殊な配筋手法についての提案もある。

特公平６−９９６号公報 特公平８−１０８３号公報 特開２００３−９０１４３号公報

ところで、鉄筋コンクリート造の壁のうち出入口や窓などの開口部を設けるために構造的に耐力壁として扱わない、あるいは耐力壁としての機能を期待できない非構造壁（非耐力壁）では、それに作用する地震荷重が明確ではなく配筋設計手法も確立していないために慣用的な配筋が行われることが一般的であり、そのため、そのような非構造壁は地震により過大なせん断ひび割れが発生する被害を受ける場合がある。

たとえば、図８（ａ）に示すように複数の窓用の開口部１が間隔をおいて設けられてそれら開口部１の間に方立壁の形態で設置される非構造壁２の場合、その配筋としては図９に示すように単に縦筋３と横筋４を配筋することが一般的であるが、その場合には地震により図８（ｂ）に示すように非構造壁２にひび割れが生じてしまうことがある。

なお、そのようなひび割れを防止するために、従来よりたとえば図１０に示すように開口部１の四隅部に斜め補強筋５を配筋することもあるが、そのような斜め補強筋５のみではひび割れに対する補強効果が十分に得られないことが多い。

上記事情に鑑み、本発明は鉄筋コンクリート造の非構造壁におけるひび割れを確実に防止し得る合理的にして有効適切な配筋構造を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、鉄筋コンクリート造により形成される非構造壁の配筋構造であって、当該非構造壁に設けられている開口部の側部に縦筋および横筋を配筋するとともに、前記開口部の側部に、上端部および下端部がそれぞれ前記開口部の上方および下方に達する補強材をＸ状に交差状態で配設してなることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、前記補強材は鉄筋であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、前記鉄筋として径寸法の異なる複数本の鉄筋が併用されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、前記鉄筋の両端部には前記非構造壁に対する定着部が形成されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２，３または４記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、前記開口部の周囲に形成されているひび割れ誘発目地と前記鉄筋との交差部には、該鉄筋を前記非構造壁に対して非付着状態とするための絶縁材が装着されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、前記補強材は格子状の補強金網であることを特徴とする。

本発明によれば、開口部の側部の非構造壁に対してＸ状の補強材を配設することにより、その非構造壁に地震荷重が作用しても過大なせん断ひび割れが残留することを確実に防止することができるし、仮に微細なひび割れが生じたとしても軽微な補修によって再使用することが可能となる。

本発明の配筋構造の実施形態を示す図である。 本発明の配筋構造の実施形態を示す図である。 本発明の配筋構造の実施形態を示す図である。 本発明の配筋構造の実施形態を示す図である。 本発明の配筋構造の実施形態を示す図である。 本発明の配筋構造の実施形態を示す図である。 本発明の配筋構造の実施形態を示す図である。 鉄筋コンクリート造の非構造壁の一例を示す図である。 鉄筋コンクリート造の非構造壁における従来の配筋構造の一例を示す図（図８（ａ）におけるIX部の拡大図）である。 鉄筋コンクリート造の非構造壁における従来の配筋構造の他の例を示す図である。

以下、本発明の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造の基本的な実施形態を図１に示す。
これは、図８に示したように複数の窓用の開口部１の間に方立壁の形態で設置される非構造壁２への適用例であって、その非構造壁２に対して従来と同様に縦筋３および横筋４を配筋することに加えて、補強材６をＸ状に交差状態で配設したことを主眼とする。
この場合、Ｘ状の補強材６としては通常の鉄筋を用いれば良いが、各補強材６の上端部および下端部がそれぞれ開口部１の上部および下部まで達するようにそれぞれの長さを設定しておく。

非構造壁２に対してそのような補強材６を配設することにより、この非構造壁２に地震荷重が作用しても過大なせん断ひび割れが残留することを確実に防止することができるし、仮に微細なひび割れが生じたしても軽微な補修によって再使用することが可能となる。

なお、本実施形態の場合において補強材６としての鉄筋の径寸法や所要本数は、非構造壁の壁厚や形状・寸法、コンクリート強度、縦筋３や横筋４の配筋状況等の諸条件を考慮したうえで、想定規模の地震に対する所望のひび割れ防止性能を満足するように適宜設計すれば良いが、一例を挙げれば、たとえば通常のようにこの種の非構造壁２に要求される残留ひび割れ幅が0.3mm以下、壁厚が180mm以上、コンクリート強度がFc＝24〜27N/mm²程度、縦筋３および横筋４として異形鉄筋D13を150mmピッチでダブル配筋（壁厚方向に間隔をおいて二重配筋）とするような場合においては、補強材６としての鉄筋として異形鉄筋D16を用い、それを図示例のように４本を１組として壁厚の中心部にシングル配筋の形態でＸ状に配設する程度で十分である。
勿論、図示例のように補強材６としての鉄筋を複数本（図示例では４本）を１組として用いることに限ることはなく、後述の実施形態のように鉄筋を３本ないし２本を１組として用いたり、さらに多数本としたり、もしくは１本のみとすることでも良い（このことは後述する他の実施形態においても同様である）。

以上で本発明の基本的な実施形態について説明したが、以下に他の実施形態について列挙する。なお、以下の実施形態においても上記実施形態と同様に縦筋３および横筋４が設けられているが、図２〜図７においてはそれら縦筋３および横筋４の図示は省略している。

図２に示す実施形態は、補強材６として３本の鉄筋を１組として併用するとともに、各組の鉄筋の径（太さ）を均等にせずに異なるようにしたものであり、それによりそれらの径の差異によって非構造壁２に対する個々の鉄筋の非着性能が異なるものとなり、それによるひび割れの分散効果を期待することができる。
なお、図示例では３本の鉄筋のうち両側の鉄筋に比べて中側の鉄筋の径を相対的に太いものとしているが、それに限ることはなく、逆に中側を細くして両側を太くしても良いし、３本全ての径を異なるものとしても良い。勿論、上述したようにこの場合においても鉄筋を３本とすることに限ることはなく、要は複数の補強材６を並設してそれらの一部あるいは全ての径を異なるようにすれば良い。

図３に示す実施形態は、補強材６としての各鉄筋の両端部に定着部７を設けたものであり、これによれば、非構造壁２に対する各鉄筋の定着強度が高められるので所要定着長さを短縮することができる。
この場合、定着部７としては鉄筋の端部自体をコブ状に膨出加工することにより形成することでも良いし、あるいは定着プレート等の適宜の部材を鉄筋に対して溶接等により固着したりボルト締結することで形成することでも良い。また、定着部分の損傷防止のために定着部分をメッシュ筋などで補強することも好ましい。

図４に示す実施形態は、図３に示した定着部７を各鉄筋の両端部に設けることに加えて、あるいはそれに代えて、中間部に対しても所定間隔で複数形成したものであり、これによれば定着長さを短くできることに加えて、定着部７の間隔でひび割れの発生位置を分散させることが可能である。
この場合、各鉄筋の中間部に形成されている定着部７の位置を揃えることでも差し支えないが、それよりも図示例のように各鉄筋に形成されている各定着部７を上下方向にずれた位置に形成しておくことが好ましく、それによれば特定の定着部７の位置にひび割れが集中してしまうことをより効果的に防止することができる。

図５に示す実施形態は、開口部１の周囲にひび割れ誘発目地８が形成されている場合において、そのひび割れ誘発目地８と補強材６としての鉄筋との交差部に、補強材６を非構造壁２に対して非付着状態（アンボンド状態）とするための絶縁材９を装着したものである。
これによれば、非構造壁２にひび割れが発生する状況では、微細なひび割れがひび割れ誘発目地８の位置に限定的に発生するだけで他の位置に大きなひび割れが発生することが有効に防止できるし、ひび割れ誘発目地８の位置に微細なひび割れが発生して補修が必要となった場合にも、その作業を容易にかつ効率的に実施することができる。

図６に示す実施形態は、上記各実施形態における補強材６としての鉄筋に代えて、格子状の補強金網を補強材１０として用いたものである。
この場合は補強材１０の幅寸法が大きくなるので、仮にひび割れが生じたとしても微細なひび割れが補強材１０の幅の範囲内に分散してしまって大きなひび割れが発生することを有効に防止することができる。

以上で本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものでは勿論なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、すなわち非構造壁における開口部の周囲に補強材をその上端部および下端部が開口部の上方および下方に達するようにＸ状に配設する構成とする限りにおいて、本発明は上記各実施形態を様々に組み合わせることをはじめとしてさらに様々な設計的変更や応用が可能である。

たとえば、上記実施形態では補強材として鉄筋および補強金網を用いることを例示したが、同等の効果が得られるものであれば他の補強材、たとえばＰＣ鋼材等の高強度金属線材や、高強度補強繊維による補強材、さらには各種のシート状の補強材等、他の素材や他の形態の補強材も採用可能である。

いずれにしても、上記の補強材は開口部の上方および下方に達する位置まで配設する必要があるので、その補強材の長さは開口部の高さ寸法よりも長い一連の長尺部材を用いることが好ましいが、短い補強材を上下方向に連結して用いることでも勿論良い。
その場合、短い補強材を適宜の継手を介して連結することでも良いが、図７に示すように補強材６としての鉄筋を連結して用いる場合には単なる重ね継手（ラップジョイント）により構造的に連結することでも良い。但し、その場合において、図示しているように開口部１の周囲にコンクリート打ち継ぎ部１１がある場合には、重ね継手の位置はコンクリート打ち継ぎ部１１を避けた位置に設定することが好ましい。

さらに、上記各実施形態はいずれも開口部の間に方立壁の形態で設置される非構造壁への適用例であるが、本発明はそのような場合のみならず、開口部の側部の非構造壁に対するひび割れ防止のための補強手法として広く適用できることは当然である。

１ 開口部
２ 非構造壁
３ 縦筋
４ 横筋
５ 斜め補強筋
６ 補強材（鉄筋）
７ 定着部
８ ひび割れ誘発目地
９ 絶縁材
１０ 補強材（補強金網）
１１ コンクリート打ち継ぎ部

Claims (6)

1. 鉄筋コンクリート造により形成される非構造壁の配筋構造であって、
   当該非構造壁に設けられている開口部の側部に縦筋および横筋を配筋するとともに、
   前記開口部の側部に、上端部および下端部がそれぞれ前記開口部の上方および下方に達する補強材をＸ状に交差状態で配設してなることを特徴とする鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造。
2. 請求項１記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、
   前記補強材は鉄筋であることを特徴とする鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造。
3. 請求項２記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、
   前記鉄筋として径寸法の異なる複数本の鉄筋が併用されていることを特徴とする鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造。
4. 請求項２または３記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、
   前記鉄筋の両端部には前記非構造壁に対する定着部が形成されていることを特徴とする鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造。
5. 請求項２，３または４記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、
   前記開口部の周囲に形成されているひび割れ誘発目地と前記鉄筋との交差部には、該鉄筋を前記非構造壁に対して非付着状態とするための絶縁材が装着されていることを特徴とする鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造。
6. 請求項１記載の鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造であって、
   前記補強材は格子状の補強金網であることを特徴とする鉄筋コンクリート造の非構造壁の配筋構造。

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