JP2021188448A - 跳ね出し壁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】片持ち状態で支持柱に支持された上下一対の片持ち梁に対して跳ね出し壁部材を跳ね出し状態で支持させてなる跳ね出し壁構造において、地震時における固定部及び跳ね出し壁部材の損傷を抑制し、跳ね出し壁部材の大型化を実現可能な技術を提供する。【解決手段】上下一対の片持ち梁５のうちの一方側に位置する第１片持ち梁５Ｘに対して跳ね出し壁部材８を固定する第１固定部１０が、跳ね出し壁部材８の面内方向及び面外方向での変位を阻止する構成を有し、上下一対の片持ち梁５のうちの他方側に位置する第２片持ち梁５Ｙに対して跳ね出し壁部材８を固定する第２固定部２０が、跳ね出し壁部材８の面内方向での変位を許容しながら面外方向での変位を阻止する構成を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、先端部を前方へ張り出させる片持ち状態で支持柱に支持された上下一対の片持ち梁と、前方側端部を当該片持ち梁の先端部よりも前方に位置させる跳ね出し状態で前記上下一対の片持ち梁に支持された跳ね出し壁部材と、を備えた跳ね出し壁構造に関する。

従来の跳ね出し壁構造として、跳ね出し部に形成した耐震壁を有する建築物が知られている（例えば特許文献１を参照。）。
かかる特許文献１の建築物では、外柱（２）と梁（６）が形成する構面の外方の２階以上に片持ち梁（３）を設け、上下一対の片持ち梁（３）に対して跳ね出し壁部材としての耐震壁（２０）を支持させている。
このような従来の跳ね出し壁構造では、一般的に、跳ね出し状態で支持される跳ね出し壁部材の回転を拘束し、更には跳ね出し壁部材を耐震壁として機能させるべく、上下一対の片持ち梁に対して跳ね出し壁部材を固定する上下の固定部において跳ね出し壁部材の変位は完全に阻止される構成が採用されている。

特許２６６２６１９号公報

しかしながら、上下の固定部において跳ね出し壁部材の変位を完全に阻止する構成を採用すると、特に大型の跳ね出し壁部材を比較的スパンが大きい上下一対の片持ち梁に対して跳ね出し状態で支持させる場合では、地震時等における上下一対の片持ち梁の跳ね出し壁部材の面内方向に沿った相対変位によって、上下夫々の固定部と跳ね出し壁部材との間に非常に大きな力が作用する。よって、そのように作用する力による固定部や跳ね出し壁部材の損傷を回避するために、跳ね出し壁部材の大型化は困難であった。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、片持ち状態で支持柱に支持された上下一対の片持ち梁に対して跳ね出し壁部材を跳ね出し状態で支持させてなる跳ね出し壁構造において、地震時における固定部及び跳ね出し壁部材の損傷を抑制し、跳ね出し壁部材の大型化を実現可能な技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、先端部を前方へ張り出させる片持ち状態で支持柱に支持された上下一対の片持ち梁と、
前方側端部を当該片持ち梁の先端部よりも前方に位置させる跳ね出し状態で前記上下一対の片持ち梁に支持された跳ね出し壁部材と、を備えた跳ね出し壁構造であって、
前記上下一対の片持ち梁のうちの一方側に位置する第１片持ち梁に対して前記跳ね出し壁部材を固定する第１固定部が、前記跳ね出し壁部材の面内方向及び面外方向での変位を阻止する構成を有し、
前記上下一対の片持ち梁のうちの他方側に位置する第２片持ち梁に対して前記跳ね出し壁部材を固定する第２固定部が、前記跳ね出し壁部材の面内方向での変位を許容しながら面外方向での変位を阻止する構成を有する点にある。

本構成によれば、跳ね出し壁部材の面外方向での変位を第１固定部及び第２固定部により阻止しながら、跳ね出し壁部材の面内方向での変位が第１固定部を支点として第２固定部で水平方向に変位させる形態で許容されることになる。よって、地震時等により上下一対の片持ち梁の跳ね出し壁部材の面内方向に沿った相対変位が生じた場合であっても、第１固定部及び第２固定部の夫々と跳ね出し壁部材との間に大きな力が作用することを回避することができるので、大型の跳ね出し壁部材を比較的スパンが大きい上下一対の片持ち梁に対して跳ね出し状態で支持させるような構成を採用することができる。
従って、本発明により、片持ち状態で支持柱に支持された上下一対の片持ち梁に対して跳ね出し壁部材を跳ね出し状態で支持させてなる跳ね出し壁構造において、地震時における固定部及び跳ね出し壁部材の損傷を抑制し、跳ね出し壁部材の大型化を実現可能な技術を提供することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記片持ち梁として、上階側に設けられた上階側片持ち梁と、その下階側に設けられた下階側片持ち梁と、当該上階側片持ち梁と当該下階側片持ち梁との中間に設けられた中間片持ち梁と、を備え、
前記上下一対の片持ち梁としての前記上階側片持ち梁及び前記中間片持ち梁に支持された上側跳ね出し壁部材と、前記上下一対の片持ち梁としての前記中間片持ち梁及び前記下階側片持ち梁に支持された下側跳ね出し壁部材と、を分離して備えた点にある。

本構成によれば、上階側片持ち梁と下階側片持ち梁との中間に中間片持ち梁を設け、その中間片持ち梁の上下夫々に上側跳ね出し壁部材と下側跳ね出し壁部材とを分離して設けることができる。このような構成を採用することにより、上下一対の片持ち梁としての上階側片持ち梁及び下階側片持ち梁に支持された一枚の跳ね出し壁部材を設ける場合と比較して、跳ね出し壁部材の上下幅を小さくして、それを支持する上下一対の片持ち梁の間隔を狭くすることができるので、第２片持ち梁に対して跳ね出し壁部材を固定する第２固定部において許容される跳ね出し壁部材の面内方向での変位を許容範囲内に収めることができる。

本発明の第３特徴構成は、前記支持柱が前記跳ね出し壁部材の後方側端部よりも後方に設けられている点にある。

本構成によれば、例えば建物の構造上の理由で支持柱の位置が制限される場合であっても、支持柱に片持ち状態で支持された上下一対の片持ち梁に対して、その支持柱よりも前方に後方側端部を位置させて前方側端部を前方に大きく跳ね出させる跳ね出し状態で跳ね出し壁部材を支持させることができる。

跳ね出し壁構造を有する建物の外観斜視図 跳ね出し壁構造部分の立面図 図２に示す跳ね出し壁構造部分における固定部の拡大図

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態の建物１００は５階建ての建物として構成されている。建物１００の２階以上の各階及び屋上のスラブ３は、躯体外壁部１よりも前後方向及び正面（図１の左下側の面）から見て右側の側方に庇状に跳ね出された形状を有する。
躯体外壁部１においてスラブ３が跳ね出された側には窓（図示省略）などが設けられており、その外周部には、例えばルーバータイプのカーテンウォール３５が設けられている。そして、２階及び屋上のスラブ３０は、そのカーテンウォール３５よりも外方に跳ね出された形状を有する。

建物１００の正面から見て左側の側壁には、上述した２階及び屋上のスラブ３０と同様に、当該側壁を前後に延長した状態で前後に跳ね出された跳ね出し壁構造１０１を有する。
以下、この跳ね出し壁構造１０１の詳細構成について、図２及び図３を参照して説明を加える。

跳ね出し壁構造１０１は、プレキャストコンクリート造の跳ね出し壁部材８の複数を上下に並設し、それらを複数の片持ち梁５で支持して構成されている。
また、上下に並設された跳ね出し壁部材８の間の隙間において躯体外壁部１の外面に対応する箇所には、外部から建物１００内への雨水の侵入を防止するために段状に構成された雨水侵入防止部３６が設けられている。

夫々の片持ち梁５は、建物１００の正面から見て左側の隅柱である鉄骨造の支持柱２に対し、その先端部５ａを前方へ張り出させる片持ち状態で支持されたＨ形鋼で構成されている。
夫々の跳ね出し壁部材８は、その前方側端部８ａを片持ち梁５の先端部５ａよりも前方に位置させる跳ね出し状態で、上下一対の片持ち梁５に支持されている。

図３に示すように、跳ね出し壁構造１０１において、夫々の跳ね出し壁部材８を支持する上下一対の片持ち梁５は、当該跳ね出し壁部材８の上端側部分に位置する上端側片持ち梁５Ｘ（第１片持ち梁の一例）と、当該跳ね出し壁部材８の下端側部分に位置する下端側片持ち梁５Ｙ（第２片持ち梁の一例）とからなる。上端側片持ち梁５Ｘには、当該上端側片持ち梁５Ｘに跳ね出し壁部材８の上端側部分を固定する上端側固定部１０（第１固定部の一例）が設けられており、一方、下端側片持ち梁５Ｙには、当該下端側片持ち梁５Ｙに対して跳ね出し壁部材８の下端側部分を固定する下端側固定部２０（第２固定部の一例）が設けられている。

上端側固定部１０は、Ｈ形鋼からなる上端側片持ち梁５Ｘの下フランジの下面に溶接等により接合された固定用ブラケット１１と、その固定用ブラケット１１に形成されたボルト孔１１ａに角座金１３を介在させて挿通されるボルトＢとを有する。そして、その上端側固定部１０のボルトＢを跳ね出し壁部材８に埋め込まれためねじ（図示省略）に螺合することで、当該跳ね出し壁部材８の上端側部分を上端側片持ち梁５Ｘに固定することができる。
また、上端側固定部１０において、固定用ブラケット１１に形成されたボルト孔１１ａは、挿通されるボルトＢの径方向への移動を阻止可能な大きさの丸孔形状に形成される。または、当該ボルトＢが挿通される角座金１３の周縁部は、固定用ブラケット１１に溶接により接合される。
このような構成により、上端側固定部１０は、跳ね出し壁部材８の上端側部分を固定した状態において、当該跳ね出し壁部材８の面内方向及び面外方向での変位を阻止する構成を有するものとなる。
尚、本実施形態において、上端側片持ち梁５Ｘの下フランジの下面に２個の固定用ブラケット１１を並設し、夫々の固定用ブラケット１１において４つのボルト孔１１ａを四方に配置したが、固定用ブラケット１１やボルト孔１１ａの個数については、負担すべき荷重等の設計条件に応じて適宜変更可能である。

一方、下端側固定部２０は、Ｈ形鋼からなる下端側片持ち梁５Ｙの上フランジの上面に溶接等により接合されたＨ形鋼からなるベース部材１７と、そのベース部材１７の上フランジの上面にボルト等により接合された固定用ブラケット２１と、その固定用ブラケット２１に形成されたボルト孔２１ａに角座金１３を介在させて挿通されるボルトＢとを有する。そして、その下端側固定部２０のボルトＢを跳ね出し壁部材８に埋め込まれためねじ（図示省略）に螺合することで、当該跳ね出し壁部材８の下端側部分を下端側片持ち梁５Ｙに固定することができる。
また、下端側固定部２０において、固定用ブラケット２１に形成されたボルト孔２１ａは、挿通されるボルトＢの径方向のうちの水平方向への移動を許容可能な大きさの跳ね出し壁部材８の跳ね出し方向（前後方向）に沿って長い長孔形状に形成されている。
このような構成により、下端側固定部２０は、跳ね出し壁部材８の下端側部分を固定した状態において、当該跳ね出し壁部材８の面内方向での変位を許容しながら面外方向での変位を阻止する構成を有するものとなる。
尚、本実施形態において、下端側片持ち梁５Ｙに固定されたベース部材１７の上フランジの上面に２個の固定用ブラケット２１を並設し、夫々の固定用ブラケット２１において２つのボルト孔１１ａを横並びに配置したが、固定用ブラケット２１やボルト孔２１ａの個数については、負担すべき荷等の設計条件に応じて適宜変更可能である。

即ち、跳ね出し壁部材８の面外方向での変位が、上端側固定部１０及び下端側固定部２０により阻止されることになる。一方、跳ね出し壁部材８の面内方向での変位が、上端側固定部１０を支点として下端側固定部２０で水平方向に変位させる形態で許容されることになる。
よって、地震時等により上下一対の片持ち梁５Ｘ，５Ｙの跳ね出し壁部材８の面内方向に沿った相対変位が生じた場合に、上端側固定部１０及び下端側固定部２０の夫々と跳ね出し壁部材８との間に大きな力が作用することを回避することができる。このことで、大型の跳ね出し壁部材８を比較的スパンが大きい上下一対の片持ち梁５Ｘ，５Ｙに対して跳ね出し状態で支持させるような構成が採用されている。

また、図３に示すように、上端側片持ち梁５Ｘの先端部５ａには、跳ね出し壁部材８をボルトＢにて仮固定するための仮固定用ブラケット６が設けられている。
また、跳ね出し壁部材８の下端側部分には、下端側片持ち梁５Ｙに固定されたベース部材１７に対する跳ね出し壁部材８の垂直位置を調整するための垂直位置調整部２５と、同ベース部材１７に対する跳ね出し壁部材８の水平位置を調整するための水平位置調整部２６が設けられている。尚、これら位置調整部２５，２６は、跳ね出し壁部材８に固定されたブラケットに取り付けた押しボルトによりベース部材１７を押し込んで当該ベース部材１７との距離を調整可能に構成されている。

そして、跳ね出し壁部材８を設置する際には、当該跳ね出し壁部材８を上端側固定部１０及び下端側固定部２０で本固定する前に、上端側片持ち梁５Ｘに設けられた仮固定用ブラケット６に跳ね出し壁部材８をボルトＢにて仮固定した上で、垂直位置調整部２５及び水平位置調整部２６にて跳ね出し壁部材８の姿勢を調整することができる。
尚、跳ね出し壁部材８を上端側固定部１０及び下端側固定部２０で本固定した後は、これら仮固定用ブラケット６、垂直位置調整部２５、及び水平位置調整部２６は取り外すことができる。

図２に示すように、跳ね出し壁構造１０１において、上階側のスラブ３を支持する上階側片持ち梁５Ａと下階側のスラブ３を支持する下階側片持ち梁５Ｃとが片持ち梁５として設けられており、それら上階側片持ち梁５Ａと当該下階側片持ち梁５Ｃとの中間の略中央には、中間片持ち梁５Ｂが片持ち梁５として設けられている。
そして、上下一対の片持ち梁５としての上階側片持ち梁５Ａ及び中間片持ち梁５Ｂに支持された上側跳ね出し壁部材８Ａと、上下一対の片持ち梁５としての中間片持ち梁５Ｂ及び下階側片持ち梁５Ｃに支持された下側跳ね出し壁部材８Ｂとが分離して設けられている。
この構成により、上階側片持ち梁５Ａ及び下階側片持ち梁５Ｃに支持された一枚の跳ね出し壁部材を設ける場合と比較して、跳ね出し壁部材８の上下幅が小さくなると共に、それを支持する上下一対の片持ち梁５の間隔が狭くなる。よって、下端側固定部２０において許容される跳ね出し壁部材８の面内方向での変位を許容範囲内に収めることができる。

図２及び図３に示すように、片持ち梁５を支持する支持柱２が跳ね出し壁部材８の後方側端部８ｂよりも後方に設けられている。この構成により、例えば建物１００の構造上の理由で支持柱２の位置が制限される場合であっても、支持柱２に片持ち状態で支持された上下一対の片持ち梁５に対して、その支持柱２よりも前方に後方側端部８ｂを位置させて前方側端部８ａを前方に大きく跳ね出させる跳ね出し状態で、跳ね出し壁部材８を支持させることができる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、図３に示すように、上端側片持ち梁５Ｘに対して跳ね出し壁部材８を固定する上端側固定部１０を跳ね出し壁部材８の面内方向及び面外方向での変位を阻止する構成とし、下端側片持ち梁５Ｙに対して跳ね出し壁部材８を固定する下端側固定部２０を跳ね出し壁部材８の面内方向での変位を許容しながら面外方向での変位を阻止する構成としたが、逆に、上端側固定部１０を跳ね出し壁部材８の面内方向での変位を許容しながら面外方向での変位を阻止する構成とし、下端側固定部２０を跳ね出し壁部材８の面内方向及び面外方向での変位を阻止する構成としても構わない。

（２）上記実施形態では、図２に示すように、上階側片持ち梁５Ａと下階側片持ち梁５Ｃとの中間に中間片持ち梁５Ｂを設けて、上階側片持ち梁５Ａ及び中間片持ち梁５Ｂに支持された上側跳ね出し壁部材８Ａと、中間片持ち梁５Ｂ及び下階側片持ち梁５Ｃに支持された下側跳ね出し壁部材８Ｂとを分離して備えたが、このような中間片持ち梁５Ｂを設けずに、上階側片持ち梁５Ａ及び下階側片持ち梁５Ｃで一枚の跳ね出し壁部材８を支持するように構成しても構わない。

（３）上記実施形態では、支持柱２の前方に跳ね出し壁部材８の後方側端部８ｂを位置させたが、支持柱２と重なる位置又はそれよりも後方に跳ね出し壁部材８の後方側端部８ｂを位置させて、支持柱２の側面に添わせる状態で跳ね出し壁部材８を設けても構わない。

（４）上記実施形態では、建物１００の正面から見て左側の側壁を跳ね出し壁構造１０１として構成したが、建物において跳ね出し壁構造を設ける箇所については適宜変更しても構わない。

２ 支持柱
５ 片持ち梁
５Ａ 上階側片持ち梁
５Ｂ 中間片持ち梁
５Ｃ 下階側片持ち梁
５Ｘ 上端側片持ち梁（第１片持ち梁）
５Ｙ 下端側片持ち梁（第２片持ち梁）
５ａ 先端部
８ 跳ね出し壁部材
８Ａ 上側跳ね出し壁部材
８Ｂ 下側跳ね出し壁部材
８ａ 前方側端部
８ｂ 後方側端部
１０ 上端側固定部（第１固定部）
２０ 下端側固定部（第２固定部）
１００ 建物
１０１ 跳ね出し壁構造

Claims (3)

1. 先端部を前方へ張り出させる片持ち状態で支持柱に支持された上下一対の片持ち梁と、
   前方側端部を当該片持ち梁の先端部よりも前方に位置させる跳ね出し状態で前記上下一対の片持ち梁に支持された跳ね出し壁部材と、を備えた跳ね出し壁構造であって、
   前記上下一対の片持ち梁のうちの一方側に位置する第１片持ち梁に対して前記跳ね出し壁部材を固定する第１固定部が、前記跳ね出し壁部材の面内方向及び面外方向での変位を阻止する構成を有し、
   前記上下一対の片持ち梁のうちの他方側に位置する第２片持ち梁に対して前記跳ね出し壁部材を固定する第２固定部が、前記跳ね出し壁部材の面内方向での変位を許容しながら面外方向での変位を阻止する構成を有する跳ね出し壁構造。
2. 前記片持ち梁として、上階側に設けられた上階側片持ち梁と、その下階側に設けられた下階側片持ち梁と、当該上階側片持ち梁と当該下階側片持ち梁との中間に設けられた中間片持ち梁と、を備え、
   前記上下一対の片持ち梁としての前記上階側片持ち梁及び前記中間片持ち梁に支持された上側跳ね出し壁部材と、前記上下一対の片持ち梁としての前記中間片持ち梁及び前記下階側片持ち梁に支持された下側跳ね出し壁部材と、を分離して備えた請求項１に記載の跳ね出し壁構造。
3. 前記支持柱が前記跳ね出し壁部材の後方側端部よりも後方に設けられている請求項１又は２に記載の跳ね出し壁構造。
   

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