JP2020029702A

JP2020029702A - 壁構造

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Publication number: JP2020029702A
Application number: JP2018155706A
Authority: JP
Inventors: 高津　比呂人; Hiroto Takatsu; 比呂人高津; 爲博荒木; Tamehiro Araki; 信行柳澤; Nobuyuki Yanagisawa; 哲日下; Satoru Kusaka; 隆祐町田; Ryusuke Machida
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2038-08-22
Also published as: JP7160255B2

Abstract

【課題】壁部材と柱梁フレームとの一体化を図ることができる壁構造を得る。【解決手段】壁構造１０は、一対の柱部材１６の間に設けられたプレキャストコンクリート製の壁部材２０と、柱部材１６と壁部材２０との間に設けられ、柱部材１６に対して壁部材２０を上下方向に移動可能に保持する保持部２４と、柱部材１６の上端部に支持されて壁部材２０上に設けられた梁部材２２と、壁部材２０と梁部材２２とを貫通し、緊張により梁部材２２と壁部材２０とを圧着接合する緊張材２６と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、壁構造に関する。

従来から、複数段積まれた壁部材を緊張材を用いて圧着接合する構造がある。

下記特許文献１には、プレキャストコンクリート製の柱部とプレキャストコンクリート製の壁部とを一体化した柱壁部材を複数段積み上げ、柱壁部材の柱部の貫通孔に縦鋼材を貫通させて緊張し、柱壁部材を圧着接合した構造が開示されている。

一方、例えば、左右の柱部材と上下の梁部材とからなる柱梁フレームの中にプレキャストコンクリート造の壁部材を配置し、壁部材と上下の梁部材とを緊張材で圧着接合した構造などがある。ここでは、緊張材を緊張する前に、壁部材を柱部材の所定の位置に保持するために、壁部材を仮設材で既に構築された梁部材などに固定している。

特開２０１０−１５６１８３号公報

壁部材と梁部材とを圧着接合する構造では、壁部材の４周にモルタルなどの充填材を充填し、壁部材と梁部材や柱部材との一体化を図る。しかし、壁部材と上下階の梁部材とを緊張材で結合したときに、壁部材に柱部材よりも大きな緊張力が入り、壁部材と柱部材との接合面にひずみ差が生じ、充填材の種類や強度によっては充填材にひび割れが発生する。このため、壁部材と柱梁フレームとの一体化が図れないことが懸念される。

本発明は上記事実を考慮し、壁部材と柱梁フレームとの一体化を図ることができる壁構造を提供することが目的である。

請求項１の発明に係る壁構造は、一対の柱部材の間に設けられたプレキャストコンクリート製の壁部材と、前記柱部材と前記壁部材との間に設けられ、前記柱部材に対して前記壁部材を上下方向に移動可能に保持する保持手段と、前記柱部材の上端部に支持されて前記壁部材上に設けられた梁部材と、前記壁部材と前記梁部材とを貫通し、緊張により前記梁部材と前記壁部材とを圧着接合する緊張材と、を有する。

請求項１に記載の発明によれば、一対の柱部材の間にプレキャストコンクリート製の壁部材が設けられている。柱部材と壁部材との間には、保持手段が設けられており、保持手段によって、柱部材に対して壁部材が上下方向に移動可能に保持され、壁部材の面外方向の倒れ込みが防止される。壁部材上には、柱部材の上端部に支持された梁部材が設けられている。壁部材と梁部材とに緊張材を貫通し、緊張材を緊張することにより、梁部材と壁部材とが圧着接合される。また、柱部材と壁部材との間に保持手段が設けられているため、柱部材に対して壁部材を上下方向に移動させることができる。このため、緊張材を緊張したときに、壁部材に発生する圧縮ひずみと柱部材に発生する圧縮ひずみとの差を吸収し、が生じることが抑制され、柱部材と梁部材とから構成される柱梁フレームと、壁部材との一体性を保持することができる。

また、柱部材と壁部材との間に保持手段が設けられているため、壁部材を梁部材などに仮固定する仮設材などを設ける必要がない。

請求項２の発明に係る壁構造は、請求項１に記載の壁構造において、複数階にわたって、前記壁部材と前記梁部材とが交互に上下方向へ連続して配置され、少なくとも２以上の階にわたって前記緊張材が通され、緊張されている。

請求項２に記載の発明によれば、複数階にわたって壁部材と梁部材とが交互に上下方向へ連続して配置されており、各階では、保持手段によって、柱部材に対して壁部材が上下方向に移動可能に保持されている。さらに、少なくとも２以上の階にわたって壁部材と梁部材に緊張材が通され、緊張されることで、梁部材と壁部材とが圧着接合される。また、保持手段によって、少なくとも２以上の階の間で柱部材に対して壁部材をそれぞれ上下方向に移動させることができる。このため、緊張材を緊張したときに、少なくとも２以上の階の間で壁部材に発生する圧縮ひずみと柱部材に発生する圧縮ひずみとの差が吸収される。

また、緊張材を緊張する前に、保持手段によって、柱部材に対して壁部材が上下方向に移動可能に保持されているため、少なくとも２以上の階を緊張材によって一度で緊張することができる。

請求項３の発明に係る壁構造は、請求項１又は請求項２に記載の壁構造において、前記保持手段は、前記壁部材及び前記柱部材の一方に設けられ、上下方向に延びる溝部と、前記壁部材及び前記柱部材の他方に設けられ、前記溝部に沿って前記溝部に対して上下方向に移動可能に係合される凸部と、を有する。

請求項３に記載の発明によれば、壁部材及び柱部材の一方に上下方向に延びる溝部が設けられており、壁部材及び柱部材の他方に溝部に沿って凸部が設けられている。そして、溝部に対して凸部が係合された状態で、凸部が溝部に対して上下方向に相対的に移動可能に設けられている。このため、簡単な構成により、柱部材に対して壁部材を上下方向に移動可能に保持させることができる。

請求項４の発明に係る壁構造は、請求項１又は請求項２に記載の壁構造において、前記保持手段は、前記壁部材及び前記柱部材の一方に取り付けられたＴ型部材と、前記壁部材及び前記柱部材の他方に取り付けられ、前記Ｔ型部材と噛み合うＣ型部材と、を有する。

請求項４に記載の発明によれば、壁部材及び柱部材の一方にＴ型部材が取り付けられており、壁部材及び前記柱部材の他方にＣ型部材が取り付けられている。これにより、Ｃ型部材がＴ型部材に噛み合った状態で、Ｃ型部材とＴ型部材とが上下方向に相対的に移動可能に設けられている。さらに、Ｃ型部材とＴ型部材とを噛み合う状態にすることで、柱部材と壁部材との間で水平方向のせん断力が伝達される。このため、壁構造の剛性や耐力が向上する。

本発明の壁構造によれば、壁部材と柱梁フレームとの一体化を図ることができる。

第１実施形態に係る壁構造を示す概略正面図である。第１実施形態に係る壁構造の柱部材と壁部材との間に設けられた保持部を示す斜視図である。第２実施形態に係る壁構造の柱部材と壁部材との間に設けられた保持部を示す斜視図である。プレキャストコンクリート製の壁部材が構築された連層耐震壁構造の解析に用いられるモデルであって、壁部材の端部に集約鉄筋を配置したモデルを示す斜視図である。集約鉄筋がある場合と、集約鉄筋がない場合と、壁部材と柱部材とのジョイント剥離がない場合において、所定の鉛直荷重と水平荷重をかけたときの変位とせん断力との関係を示すグラフである。（Ａ）は、実施例に係る壁構造を示す側面図であり、（Ｂ）は、実施例に係る壁構造を示す断面図である。（Ａ）は、比較例に係る壁構造を示す側面図であり、（Ｂ）は、比較例に係る壁構造を示す断面図である。実施例に係る壁構造の性能実験における部材角とせん断力との関係を示すグラフである。実施例に係る壁構造の計算値と性能実験におけるせん断変形角とせん断力との関係を比較したグラフである。実施例に係る壁構造と比較例に係る壁構造の性能試験における部材角とせん断力との関係を比較したグラフである。

本発明の実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、各図は模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。

〔第１実施形態〕
第１実施形態の壁構造について図１及び図２を参照して説明する。

（構造）
図１は、壁構造１０の概略構成を示す正面図であり、図２は、壁構造１０の柱部材と壁部材との間に設けられた保持部を示す斜視図である。図１に示されるように、壁構造１０を備えた建物１２には、基礎１４上に複数の柱部材１６が設けられている。壁構造１０は、基礎１４上の隣り合う一対の柱部材１６の間に設けられたプレキャストコンクリート製の壁部材２０と、柱部材１６の上端部に支持されると共に壁部材２０上に設けられた梁部材２２と、を備えている。また、壁構造１０は、柱部材１６と壁部材２０との間に、柱部材１６に対して壁部材２０を上下方向に移動可能に保持する保持部２４を備えている。ここで、保持部２４は、保持手段の一例である。この保持部２４については、後に詳述する。

建物１２には、梁部材２２上に複数の柱部材１６が設けられている。壁構造１０は、梁部材２２上の一対の柱部材１６の間に設けられた壁部材２０と、柱部材１６の上端部に支持されると共に壁部材２０上に設けられた梁部材２２と、柱部材１６と壁部材２０との間に設けられた保持部２４と、を備えている。複数の柱部材１６と壁部材２０と梁部材２２とは、複数階にわたって繰り返し配置されている。すなわち、壁構造１０は、複数階にわたって、壁部材２０と梁部材２２とが交互に上下方向へ連続して配置された連層構造とされている。

建物１２では、側面視にて上下方向に沿った複数の柱部材１６と水平方向に沿った複数の梁部材２２とのラーメン構造で柱梁フレーム２８が構成されている。柱部材１６と梁部材２２は、例えば、鉄筋コンクリート造である。

さらに、壁構造１０は、壁部材２０と梁部材２２とを貫通し、緊張により梁部材２２と壁部材２０とを圧着接合する緊張材２６を備えている。本実施形態では、一例として、最下階から最上階にわたって、交互に配置された壁部材２０と梁部材２２とに形成された縦貫通孔（図示省略）に緊張材２６が通され、緊張されている。

保持部２４は、壁部材２０と、壁部材２０の左右両側（面方向両側）の一対の柱部材１６との間にそれぞれ設けられている。壁部材２０の左右両側の保持部２４は、左右対称であるため、図２では、一対の柱部材１６のうちの一方の柱部材１６側の保持部２４のみを図示し、他方の柱部材１６側の保持部２４を省略している。図２に示されるように、保持部２４は、柱部材１６の側面１６Ａから突出する突出部３０に上下方向に形成される溝部３２と、壁部材２０の側端面２０Ａに形成されると共に溝部３２に対して上下方向に移動可能に係合される凸部３４と、を備えている。

突出部３０は、柱部材１６における壁部材２０側の側面１６Ａに、壁部材２０の側に突出するように上下方向に沿って設けられている。溝部３２は、突出部３０における壁部材２０の側端面２０Ａと対向する面に、上下方向に沿って延びている。溝部３２は、平面視（上側から見た状態）で突出部３０における壁部材２０の側端面２０Ａと対向する面から凹状に窪んだ形状とされており、略矩形状に形成されている。

凸部３４は、壁部材２０の面方向端部の上下方向の側端面２０Ａに、溝部３２に沿って上下方向に形成されている。凸部３４は、壁部材２０の側端面２０Ａから柱部材１６の方向に突出しており、略矩形状に形成されている。凸部３４の外形は、溝部３２の内部形状よりも若干小さく、凸部３４が溝部３２に係合された状態で、凸部３４が溝部３２に対して上下方向に移動可能とされている。また、凸部３４が溝部３２に係合された状態で、壁部材２０の側端面２０Ａと突出部３０における壁部材２０側の面とは、接触又は近接するように配置されている。

建物１２を構築するときは、一対の柱部材１６を構築した後、壁部材２０を一対の柱部材１６の間に上方側から挿入し、壁部材２０の面方向両側の凸部３４を左右の柱部材１６の溝部３２に係合させる。この状態で、壁部材２０を下方側に移動させ、一対の柱部材１６の間に設置する。その後、一対の柱部材１６の上端部に掛け渡されるように梁部材２２を構築する。

図１に示されるように、壁部材２０の上下の縁部と梁部材２２又は基礎１４との間には、充填材４０が充填される。充填材４０としては、例えば、モルタルなどが用いられる。壁部材２０の上下の縁部と梁部材２２又は基礎１４との間に充填材４０を充填した状態で、緊張材２６が緊張される。

緊張材２６としては、例えば、プレストレストコンクリート（ＰＣ）に緊張を与えるＰＣ鋼線、ＰＣ鋼棒、又はＰＣ鋼より線（ＰＣ鋼線をより合わせたもの）などが用いられる。緊張材２６は、例えば、上下方向の上端部を締結具３８を用いて梁部材２２に固定すると共に、上下方向の下端部を引っ張った状態で締結具（図示省略）を用いて基礎１４に固定することで、緊張する構成とされている。締結具３８としては、例えば、くさび型の定着具等が用いられる。緊張材２６は、複数設けられており、複数の緊張材２６を緊張することにより、梁部材２２と壁部材２０とが圧着接合される。この圧着接合は、緊張材２６を締め付けることで、壁部材２０とその上下の梁部材２２又は基礎１４との間に圧縮応力を発生させ、水平方向のずれが生じないように摩擦力を高める接合方法である。

また、壁構造１０では、図示を省略するが、緊張材２６の緊張後に、壁部材２０と柱部材１６との鉛直方向の接合面にモルタルなどの充填材を充填し、壁部材２０と柱梁フレーム２８とを一体化することもできる。

（作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

壁構造１０では、一対の柱部材１６の間にプレキャストコンクリート製の壁部材２０が設けられている。柱部材１６と壁部材２０との間には、保持部２４が設けられている。保持部２４は、柱部材１６の側面１６Ａの突出部３０に上下方向に形成された溝部３２と、壁部材２０の側端面２０Ａに溝部３２に沿って形成されると共に溝部３２に対して上下方向に移動可能に係合される凸部３４と、を備えている。壁構造１０では、保持部２４によって、柱部材１６に対して壁部材２０が上下方向に移動可能に保持されており、壁部材２０の面外方向の倒れ込みが防止される。

壁部材２０上には、柱部材１６の上端部に支持された梁部材２２が設けられている。壁部材２０と梁部材２２とに緊張材２６を貫通し、緊張材２６を緊張することにより、梁部材２２と壁部材２０とが圧着接合される。また、柱部材１６と壁部材２０との間に保持部２４が設けられているため、柱部材１６に対して壁部材２０を上下方向に移動させることができる。このため、緊張材２６を緊張したときに、壁部材２０に発生する圧縮ひずみと柱部材１６に発生する圧縮ひずみとの差を吸収し、柱部材１６と梁部材２２とから構成される柱梁フレーム２８と、壁部材２０との一体性を保持することができる。

また、柱部材１６と壁部材２０との間に保持部２４が設けられているため、緊張材２６を緊張する前に、壁部材２０を既に構築された梁部材２２や床部材（図示省略）などに仮固定する斜めサポートなどの仮設材を設ける必要がない。

また、壁構造１０では、複数階にわたって、壁部材２０と梁部材２２とが交互に上下方向へ連続して配置されており、各階では、保持部２４によって、柱部材１６に対して壁部材２０が上下方向に移動可能に保持されている。さらに、最下階から最上階にわたって、壁部材２０と梁部材２２とに緊張材２６が通され、緊張されることで、壁部材２０と梁部材２２とが圧着接合される。また、保持部２４によって、最下階から最上階までの間で柱部材１６に対して壁部材２０をそれぞれ上下方向に移動させることができる。このため、緊張材２６を緊張したときに、最下階から最上階の間で壁部材２０に発生する圧縮ひずみと柱部材１６に発生する圧縮ひずみとの差が吸収される。

また、壁構造１０では、緊張材２６を緊張する前に、保持部２４によって、柱部材１６に対して壁部材２０が上下方向に移動可能に保持されているため、最下階から最上階までを緊張材２６によって一度で緊張することができる。

さらに、壁構造１０では、保持部２４は、柱部材１６の側面１６Ａの突出部３０に上下方向に形成された溝部３２と、壁部材２０の側端面２０Ａに溝部３２に沿って形成された凸部３４と、を備えている。そして、溝部３２に対して凸部３４が係合された状態で、凸部３４が溝部３２に対して上下方向に相対的に移動可能とされている。このため、簡単な構成により、柱部材１６に対して壁部材２０を上下方向に移動可能に保持させることができる。

一般的に、柱部材の略平面状の側面と、プレキャストコンクリート製の壁部材の略平面状の側端面とを接触させた構造では、壁部材の４つの周縁部にモルタルなどの充填材が充填され、壁部材と柱梁フレームとの一体化が図られている。しかし、壁部材と梁部材に緊張材を貫通し、緊張材を緊張すると、柱部材に緊張材が配置されず、梁部材が剛強でない場合に、壁部材に発生する圧縮ひずみと柱部材に発生する圧縮ひずみに差が生じる。このため、充填材の種類や強度によっては、充填材にひび割れが発生し、壁部材と柱梁フレームとの一体化が図れない可能性がある。

また、緊張材によりプレキャストコンクリート製の壁部材と梁部材とを圧着接合する構造では、建て方時に壁部材と梁部材又は柱部材との鉄筋の接合が無い。このため、壁部材を所定の位置に保持するために、緊張材を１層毎（各階毎）に接続するか、又は斜めサポートなどの仮設材で既に構築された梁部材又は床部材に接合する必要がある。

これに対して、本実施形態の壁構造１０では、保持部２４によって、柱部材１６に対して壁部材２０が上下方向に移動可能に保持されている。このため、緊張材２６を緊張したときに、壁部材２０と柱部材１６との圧縮ひずみの差が吸収され、壁部材２０と柱梁フレーム２８との一体性を保持することができる。また、柱部材１６と壁部材２０との間に保持部２４が設けられているため、壁部材２０を梁部材２２又は床部材などに仮固定する仮設材を設ける必要がない。さらに、緊張材２６を一層毎（各階毎）に接続する必要もなくなるため、最下階から最上階までを緊張材２６によって一度で緊張することができる。

〔第２実施形態〕
次に、図３を用いて、第２実施形態の壁構造について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図３に示されるように、本実施形態の壁構造６０は、柱部材１６と壁部材２０との間に設けられると共に柱部材１６に対して壁部材２０を上下方向に移動可能に保持する保持部６２を備えている。ここで、保持部６２は、保持手段の一例である。保持部６２は、壁部材２０の上下方向の側端面６４Ａに取り付けられるＴ型部材６６と、柱部材１６の上下方向の側面６８Ａに取り付けられると共にＴ型部材６６と噛み合うＣ型部材７０と、を備えている。

Ｔ型部材６６は、壁部材２０の側端面６４Ａに上下方向に取り付けられている。Ｔ型部材６６は、板状の本体部６６Ａと、本体部６６Ａの先端部から両側に突出する板状の突出部６６Ｂ、６６Ｃと、を備えている。突出部６６Ｂは、本体部６６Ａに対して略直交する方向に配置されており、突出部６６Ｃは、本体部６６Ａに対して突出部６６Ｂと逆側の略直交する方向に配置されている。すなわち、Ｔ型部材６６は、平面視（上側から見た状態）にて、本体部６６Ａと突出部６６Ｂ、６６ＣとでＴ型（Ｔ字状）に形成されている。

本体部６６Ａには、上下方向に間隔をおいて複数の孔部７２が形成されている。本体部６６Ａにおける突出部６６Ｂ、６６Ｃと反対側の端部側は、プレキャストコンクリート製の壁部材２０に埋め込まれている。Ｔ型部材６６は、例えば、鋼材で形成されている。Ｔ型部材６６は、例えば、本体部６６Ａの複数の孔部７２にコンクリートが入り込むことで、壁部材２０に固定される構成でもよいし、本体部６６Ａの複数の孔部７２に取付具などを挿入することで、壁部材２０に固定される構成でもよい。

Ｃ型部材７０は、柱部材１６の側面６８ＡにＴ型部材６６に沿って上下方向に取り付けられている。Ｃ型部材７０は、板状の本体部７０Ａと、本体部７０Ａの先端部から両側に突出する突出部７０Ｂ、７０Ｃと、を備えている。突出部７０Ｂ、７０Ｃは、板状部を開口側が向かい合うように略Ｕ字状に屈曲させた形状とされている。突出部７０Ｂ、７０Ｃの先端部の間には、Ｔ型部材６６の本体部６６Ａが挿通される隙間が形成されている。Ｃ型部材７０は、平面視（上側から見た状態）にて、本体部７０Ａから突出する突出部７０Ｂ、７０Ｃによって、略Ｃ型（略Ｃ字状）に形成されている。そして、突出部７０Ｂ、７０ＣがＴ型部材６６の突出部６６Ｂ、６６Ｃ及び本体部６６Ａの一部に噛み合うようになっている。

本体部７０Ａには、上下方向に間隔をおいて複数の孔部７４が形成されている。本体部７０Ａは、鉄筋コンクリート製の柱部材１６に埋め込まれている。Ｃ型部材７０は、例えば、鋼材で形成されている。Ｃ型部材７０は、例えば、本体部７０Ａの複数の孔部７４にコンクリートが入り込むことで、柱部材１６に固定される構成でもよいし、本体部７０Ａの複数の孔部７４に取付具などを挿入することで、柱部材１６に固定される構成でもよい。

Ｔ型部材６６の突出部６６Ｂ、６６Ｃ及び本体部６６Ａの一部の外形は、Ｃ型部材７０の内部形状よりも若干小さく形成されている。これにより、Ｃ型部材７０の突出部７０Ｂ、７０ＣがＴ型部材６６の突出部６６Ｂ、６６Ｃ及び本体部６６Ａの一部に噛み合った（係合された）状態で、Ｔ型部材６６がＣ型部材７０に対して上下方向に移動可能とされている。また、Ｃ型部材７０の突出部７０Ｂ、７０ＣがＴ型部材６６の突出部６６Ｂ、６６Ｃ及び本体部６６Ａの一部に噛み合った状態で、Ｃ型部材７０の突出部７０Ｂ、７０Ｃと壁部材２０の側端面６４Ａとは、接触又は近接するように配置されている。

壁構造６０では、一対の柱部材１６の間に上方側から壁部材２０を挿入し、Ｃ型部材７０の突出部７０Ｂ、７０ＣがＴ型部材６６の突出部６６Ｂ、６６Ｃ及び本体部６６Ａの一部に噛み合った状態とする。そして、一対の柱部材１６の上端部に梁部材（図示省略）を構築し、壁部材２０と梁部材とに緊張材（図示省略）を貫通し、緊張材を緊張することにより梁部材と壁部材２０とを圧着接合する。緊張材の緊張後に、壁部材２０と柱部材１６との鉛直方向の接合面にモルタルなどの充填材を充填し、壁部材２０と柱梁フレーム（図示省略）とを一体化するようにしてもよい。

上記の壁構造６０では、第１実施形態の壁構造１０（図２等参照）と同様の構成により、同様の作用及び効果を得ることができる。さらに、壁構造６０では、第１実施形態の壁構造１０に加えて、以下の作用及び効果を得ることができる。

壁構造６０では、壁部材２０の側端面６４Ａに取り付けられたＴ型部材６６と、柱部材１６の側面６８Ａに取り付けられてＴ型部材６６と噛み合うＣ型部材７０と、を備えた保持部６２が設けられている。これにより、Ｃ型部材７０がＴ型部材６６に噛み合った状態で、Ｃ型部材７０とＴ型部材６６とが上下方向に相対的に移動可能とされている。すなわち、壁部材２０と柱部材１６とは上下方向に相対的に移動するが、壁部材２０と柱部材１６とは水平方向に殆ど移動しない。さらに、Ｃ型部材７０とＴ型部材６６とを噛み合う状態にすることで、柱部材１６と壁部材２０との間で水平方向のせん断力の伝達が可能となる。このため、水平荷重を受けた際の壁部材２０と柱梁フレーム（図示省略）との一体性がより強固なものとなり、壁構造６０の剛性や耐力が向上する。

〔解析結果〕
図４に示されるように、柱部材１１６と梁部材１２２とで構成される柱梁フレーム１２８の中に複数階にわたって壁部材２０が構築された壁構造（連層壁構造）１００において、壁部材２０の面方向の両端部に集約鉄筋１３０を配置した第１モデルを用いて解析を行った。この実験では、壁構造１００の上端部１００Ａの上面中央部に所定の条件で鉛直荷重Ｆｖと水平荷重Ｆｈを加えることで解析を行った。集約鉄筋１３０として、Ｄ３５が用いられている。また、比較のために、連層壁構造において集約鉄筋が無い第２モデルにて、同様の解析を行った。さらに、比較のために、連層壁構造において壁部材と柱部材および梁部材とのジョイント剥離のない第３モデルを用いて、同様の解析を行った。

図５は、第１〜第３モデルにおける変位とせん断力との関係を示すグラフである。図５に示されるように、集約鉄筋１３０が無い場合には、変位が約１．２ｃｍ以上で耐力が頭打ちになるが、集約鉄筋１３０が有る場合は、集約鉄筋１３０が無い場合に比べて耐力を向上させる効果があることが確認された。また、集約鉄筋１３０が有る場合は、変位が大きくなったときに、柱部材の面と壁部材とが剥離しない場合のせん断力に近づく。このため、集約鉄筋１３０が有る場合、柱部材と梁部材の剥離が抑制されることにより、壁構造１００全体の耐力が第３モデルのものと遜色がないことが確認された。

この集約鉄筋１３０が緊張材に置き換わり、予め梁部材２２と壁部材２０との間に圧縮応力が加えられることによって、梁部材２２と壁部材２０間の剥離が抑えられることは明らかである。

〔補足説明〕
第１実施形態では、柱部材１６の突出部３０に溝部３２が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、柱部材１６の側面に溝部を設けてもよい。また、第１実施形態では、保持部２４として、柱部材１６に溝部３２が設けられ、壁部材２０に溝部３２に対して上下方向に移動可能に係合される凸部３４が設けられているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、保持部として、壁部材に溝部が設けられ、柱部材に溝部に対して上下方向に移動可能に係合される凸部が設けられた構成でもよい。

第２実施形態では、保持部６２として、壁部材２０にＴ型部材６６が取り付けられ、柱部材１６にＴ型部材６６と噛み合うＣ型部材７０が取り付けられているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、保持部として、柱部材にＴ型部材が取り付けられ、壁部材にＴ型部材と噛み合うＣ型部材が取り付けられた構成でもよい。

また、第２実施形態において、Ｔ型部材６６とＣ型部材７０とは、Ｔ型部材６６にＣ型部材７０が噛み合う構成であれば、形状は変更可能である。例えば、Ｔ型部材の突出部を略円形状とし、この突出部に噛み合う形状のＣ型部材を備えた構成でもよい。

また、第１及び第２実施形態では、最下階から最上階にわたって、壁部材２０と梁部材２２とに緊張材２６が通され、緊張されているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、少なくとも２以上の階にわたって壁部材と梁部材とに緊張材が通され、緊張されている構成でもよい。

さらに、第１及び第２実施形態では、一対の柱部材１６の上端部に掛け渡されるように梁部材２２が設けられているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、一対の柱部材１６の上端部の間に梁部材が設けられる構成でもよい。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。

以下に、本発明の実施例について説明する。

図６（Ａ）には、実施例に係る壁構造１５０が側面図にて示されており、図６（Ｂ）には、実施例に係る壁構造１５０が断面図にて示されている。図６（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、壁構造１５０は、基礎１４上の一対の柱部材１５２の間に設けられたプレキャストコンクリート製の壁部材２０と、壁部材２０上に配置されると共に一対の柱部材１６に支持された梁部材１５４と、を備えている。壁構造１５０は、壁部材２０と梁部材１５４とが交互に上下方向へ配置された２層の連層構造とされている。一対の柱部材１５２と上下の梁部材１５４とで柱梁フレーム１５８が構成されている。柱部材１５２と梁部材１５４は、鉄筋コンクリート造である。図６では、構成を分かりやすくするため、柱部材１５２と梁部材１５４の配筋構造は図示されていない。

また、壁構造１５０では、柱部材１５２と壁部材２０との間に、柱部材１５２に対して壁部材２０を上下方向に移動可能に保持する保持部６２（図３参照）が設けられている。壁部材２０の内部には、複数の縦筋１７０と、複数の横筋１７２が配筋されている。

さらに、壁構造１５０は、壁部材２０と梁部材１５４とを貫通し、緊張により梁部材１５４と壁部材２０とを圧着接合する２本の緊張材１５６を備えている。壁構造１５０では、１階から２階にわたって、壁部材２０と梁部材１５４とに２本の緊張材１５６が通され、緊張されている。緊張材１５６の下端部と上端部は、貫通型のプレートナット１６０により基礎１４と梁部材１５４に固定されている。

図７（Ａ）には、比較例に係る壁構造２００が側面図にて示されており、図７（Ｂ）には、比較例に係る壁構造２００が断面図にて示されている。図７（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、壁構造２００では、基礎２０２上に設けられた一対の柱部材２０４の間に、壁部材２０６が柱部材２０４と一体打ちで構築されている。また、壁構造２００では、壁部材２０６上に梁部材２０８が壁部材２０６と一体打ちで構築されており、梁部材２０８の軸方向の両端部は、一対の柱部材２０４に支持されている。壁構造２００は、壁部材２０６と梁部材２０８とが交互に上下方向へ配置された２層の連層構造とされている。

下側の壁部材２０６と、上側の壁部材２０６と、これらの間の梁部材２０８の内部には、複数の縦筋２１０が上下方向に連続して配筋されている。複数の縦筋２１０の下端部は、基礎２０２に埋め込まれており、複数の縦筋２１０の上端部は、上端部の梁部材２０８の内部に埋め込まれている。また、壁部材２０６の内部には、複数の横筋２１２が配筋されており、複数の横筋２１２の両端部は、一対の柱部材２０４の内部に埋め込まれている。

図８は、実施例の壁構造１５０（ＰＷ）の部材角とせん断力との関係を示すグラフである。この実験では、上端部（２層）の梁部材１５４に矢印Ｑに示す水平方向の力を加えたときに、上下方向の仮想線に対する１層と２層の梁部材１５４の位置での水平方向の角度δ１、δ２を測定した（図６（Ｂ）参照）。部材角は、２層の梁部材１５４の位置での角度δ２と、１層の梁部材１５４の位置での角度δ１の平均をとっている。図８に示されるように、実施例の壁構造１５０では、せん断力に対する部材角が大きく、変形しやすい。

図９は、実施例の壁構造１５０（ＰＷ）のせん断変形角とせん断力との関係を実験値と計算値とで比較したグラフである。図９では、γ１は、壁構造１５０の１層の変形の実験値であり、γ２は、壁構造１５０の２層の変形の実験値である。また、計算値２は、計算値に対して低めに見積もっている。図９に示されるように、γ２は２層の実験値であり、γ１に示す１層の実験値よりも変形が大きい。また、図９では、計算値と計算値２は、γ１の実験値とほぼ同じであることが確認された。

図１０は、実施例の壁構造１５０（ＰＷ）と比較例の壁構造２００（ＭＷ）の部材角とせん断力との関係を示すグラフである。図１０に示されるように、比較例の壁構造２００の最大せん断力は、実施例の壁構造１５０の最大せん断力よりも大きいが、実施例の壁構造１５０のほうが、比較例の壁構造２００に比べて変形が大きい。すなわち、比較例の壁構造２００では、実施例の壁構造１５０に比べて、強度は高いが、変形は少ない。これに対して、実施例の壁構造１５０では、比較例の壁構造２００に比べて、強度は低いが、変形性能が高いことが確認された。

１０壁構造
１６柱部材
２０壁部材
２２梁部材
２４保持部（保持手段の一例）
２６緊張材
３２溝部
３４凸部
６０壁構造
６２保持部（保持手段の一例）
６６Ｔ型部材
７０Ｃ型部材
１５０壁構造
１５２柱部材
１５４梁部材
１５６緊張材

Claims

一対の柱部材の間に設けられたプレキャストコンクリート製の壁部材と、
前記柱部材と前記壁部材との間に設けられ、前記柱部材に対して前記壁部材を上下方向に移動可能に保持する保持手段と、
前記柱部材の上端部に支持されて前記壁部材上に設けられた梁部材と、
前記壁部材と前記梁部材とを貫通し、緊張により前記梁部材と前記壁部材とを圧着接合する緊張材と、
を有する壁構造。
複数階にわたって、前記壁部材と前記梁部材とが交互に上下方向へ連続して配置され、少なくとも２以上の階にわたって前記緊張材が通され、緊張されている請求項１に記載の壁構造。
前記保持手段は、
前記壁部材及び前記柱部材の一方に設けられ、上下方向に延びる溝部と、
前記壁部材及び前記柱部材の他方に設けられ、前記溝部に沿って前記溝部に対して上下方向に移動可能に係合される凸部と、
を有する請求項１又は請求項２に記載の壁構造。
前記保持手段は、
前記壁部材及び前記柱部材の一方に取り付けられたＴ型部材と、
前記壁部材及び前記柱部材の他方に取り付けられ、前記Ｔ型部材と噛み合うＣ型部材と、
を有する請求項１又は請求項２に記載の壁構造。