JP2022106562A - 耐震補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】耐震壁を複数のパネルで構成して耐震壁を柱梁架構に設置し易くしながら耐震壁として十分な耐力を確保すると共に、柱頭のせん断ひび割れを抑制することが可能な耐震補強構造を提供する【解決手段】柱梁架構４の構面５に対して耐震壁６を接着接合により固定し、耐震壁６を、柱梁架構４の面内方向に沿って並ぶ複数のパネル１１で構成し、パネル１１間の境界部に、面内方向で境界部に沿ったパネル１１同士のずれを防止するためのパネル間ずれ防止部１３を設け、耐震壁６と梁３との境界部に、面内方向で境界部に沿った耐震壁６と梁３とのずれを防止するための耐震壁ずれ防止部１６を設け、耐震壁６と柱２との境界部では、耐震壁６と柱２とを縁切りする。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り 令和２年７月２０日発行のＤＶＤに収録

本発明は、柱と梁とで構成される柱梁架構に利用可能な耐震補強構造であって、特に、柱と梁とで構成される柱梁架構の構面に対して耐震壁を接着接合により固定してなる耐震補強構造に関する。

特許文献１には、柱（１）と梁（２）とで構成される柱梁架構で囲まれる構面に対して耐震壁（３）を接着接合により固定してなる耐震補強構造が示されている。この特許文献１の耐震補強構造では、耐震壁（３）は、面内方向（水平方向）に沿って並ぶ複数のパネルで構成されている。そして、パネル間の境界部に、パネル同士のずれを防止するためのパネル間ずれ防止部が設けられ、耐震壁の全周と柱梁架構との境界部に、耐震壁と柱や梁とのずれを防止するための柱梁ずれ防止部が設けられている。

このような耐震補強構造では、耐震壁を複数のパネルで構成することで、プレキャストコンクリートで事前に成形した耐震壁を現場に運び易くなると共に、現場において開口部に耐震壁を設置し易くなる。また、パネルの境界部にパネル間ずれ防止部を設けることで、耐震壁を複数のパネルに分割しながらも耐震壁として必要な耐力を確保し易くなっている。

特開平０７－３１０３８１号公報

しかし、柱梁架構で囲まれる構面に耐震壁を接着接合により固定することで、地震が発生した際の梁の層間変形を防止できるものの、柱頭に応力が集中して柱頭にせん断ひび割れが発生する虞がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、耐震壁を複数のパネルで構成して耐震壁を柱梁架構に設置し易くしながら耐震壁として十分な耐力を確保すると共に、柱頭のせん断ひび割れを抑制することが可能な耐震補強構造を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、柱と梁とで構成される柱梁架構の構面に対して耐震壁を接着接合により固定してなる耐震補強構造であって、
前記耐震壁は、前記柱梁架構の面内方向に沿って並ぶ複数のパネルで構成され、
前記パネル間の境界部では、前記面内方向で前記境界部に沿った前記パネル同士のずれを防止するためのパネル間ずれ防止部が設けられ、
前記耐震壁と前記梁との境界部では、前記面内方向で前記境界部に沿った前記耐震壁と前記梁とのずれを防止するための耐震壁ずれ防止部が設けられ、
前記耐震壁と前記柱との境界部では、前記耐震壁と前記柱とが縁切りされている点にある。

本構成によれば、耐震壁を複数のパネルに分割してパネル間の境界部にパネル間ずれ防止部が設けられているため、耐震壁を複数のパネルに分割することで柱梁架構の構面に耐震壁を設置し易くしながら、パネル間ズレ防止部によりパネル同士のずれを防止することで、複数のパネルを一体的に機能させて耐震壁として必要な耐力を確保し易くなる。
そして、耐震壁と梁との境界部に設けられた耐震壁ずれ防止部により耐震壁と梁とのずれを防止することで、耐震壁の水平方向のせん断耐力にて上下の梁の層間変位（柱梁架構の変形）を防止して耐震性を向上できながら、耐震壁と柱との境界部の縁切りにより耐震壁と柱とのずれを許容することで、柱頭のせん断ひび割れを抑制することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記耐震壁ずれ防止部を構成するに、前記耐震壁の前記梁に対向する縁部が波形に形成されていると共に、前記耐震壁の縁部と前記梁との間に硬化性充填材が充填されている点にある。

本構成によれば、耐震壁ずれ防止部において、耐震壁の縁部と梁との間に充填されている硬化性充填材に加えて、耐震壁の縁部が波状に形成されていることによって、耐震壁の縁部を直線状に形成した場合に比べて、耐震壁と梁とのずれをより好適に防止することができ、耐震壁の水平方向のせん断耐力を好適に発揮させて上下の梁の層間変位（柱梁架構の変形）を一層防止することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記パネル間ずれ防止部を構成するに、隣接する一対の前記パネルの相対向する縁部が互いに嵌り合う波型に形成されていると共に、一対の前記パネルの相対向する前記縁部の間に硬化性充填材が充填されている点にある。

本構成によれば、パネル間ずれ防止部において、一対のパネルの相対向する縁部の間に充填されている硬化性充填材に加えて、一対のパネルの縁部が波状に形成されていることによって、パネル同士のずれをより好適に防止することができる。しかも、一対のパネルの波状の縁部が互いに嵌り合っているため、パネル同士のずれを一層強力に防止することができる。よって、複数のパネルを更に一体的に機能させて耐震壁として必要な耐力を更に確保し易くなる。

本発明の第４特徴構成は、前記耐震壁は、前記梁に対向する縁部を長辺とする横長形状に構成されている点にある。

本構成によれば、耐震壁を、水平方向のせん断耐力を得るのに有利な横長形状とすることで、耐震壁と上下の梁の間に介在する耐震壁ずれ防止部を、水平方向のせん断力に対して効率良く抵抗させることができる。

本発明の第５特徴構成は、前記複数のパネルは、前記耐震壁の長辺方向に沿って並ぶ状態で設けられている点にある。

本構成によれば、複数のパネルを、耐震壁の長辺方向に沿って並ぶ状態で設けることで、耐震壁の長辺方向に沿うパネルの短辺を長くすると共に耐震壁の短辺方向に沿うパネルの長辺を短くすることができる。よって、各パネルの形状を正方形状に近づけることができ、現場への運搬性や現場での施工性を向上させることができる。

本発明の第６特徴構成は、前記複数のパネルの夫々が、ＳＦＲＣ造パネルである点にある。

本構成によれば、パネルを、ＳＦＲＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ：鋼繊維補強コンクリート）造とすることで、高靭性で高強度なパネルを構成して耐震壁の耐力を向上させることができる。

柱梁架構の正面図 パネル間の境界部の拡大正面図 耐震壁と梁との境界部の拡大正面図 耐震壁と柱との境界部の拡大正面図

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に示す耐震補強構造１は、柱２と梁３とで構成される柱梁架構４の構面５に対して耐震壁６が接着接合により固定されている。説明を加えると、耐震補強構造１は、柱梁架構４を備えた建築物に対し、耐震補強のための改修工事を実施して、柱梁架構４の構面５に耐震壁６を接着接合した構造である。

図１に示すように、柱梁架構４は、左側柱７と右側柱８との一対の柱２と、上側梁９と下側梁１０との一対の梁３とで構成されており、これらにより囲まれる矩形状の設置空間（構面５）に耐震壁６が設置されている。図示は省略するが、上側梁９や下側梁１０はスラブと一体的に構成されている。なお、一対の柱２が並ぶ方向を左右方向Ｘとし、一対の梁３が並ぶ方向を上下方向Ｙとしている。

耐震壁６は、梁３に対向する縁部（梁側縁部１７と称する）を長辺とする横長形状に形成されている。つまり、一対の柱２の間隔は、一対の梁３の間隔より広くなっており、設置空間は、上下方向Ｙに比べて左右方向Ｘが長い横長形状となっている。そのため、この設置空間に設置される耐震壁６も、上下方向Ｙに比べて左右方向Ｘが長い横長形状となっている。

耐震壁６は、柱梁架構４の面内方向に沿って並ぶ複数のパネル１１で構成されている。本実施形態では、複数のパネル１１は、耐震壁６の長辺方向に沿って並ぶ状態で設けられている。つまり、本実施形態では、上述の如く、耐震壁６は左右方向Ｘに長い横長形状に形成されており、複数のパネル１１は、左右方向Ｘに沿って並ぶ状態で設けられている。また、複数のパネル１１の夫々は、左右方向Ｘに比べて上下方向Ｙが長い縦長形状に形成されている。本実施形態では、耐震壁６は３枚のパネル１１で構成されており、これらの３枚のパネル１１について、図１において左側Ｘ１にあるパネル１１から順に、第１パネル１１Ａ、第２パネル１１Ｂ、第３パネル１１Ｃと称する場合がある。複数のパネル１１の夫々は、鉄筋ではなく多数の鋼繊維をコンクリートに混入して補強された鋼繊維補強コンクリートからなる高靭性で高強度なＳＦＲＣ造パネルである。

パネル１１間の境界部では、面内方向で境界部に沿ったパネル１１同士のずれを防止するためのパネル間ずれ防止部１３が設けられている。本実施形態では、パネル間ずれ防止部１３は、パネル１１同士の上下方向Ｙのずれを防止するように構成されている。パネル間ずれ防止部１３を構成するに、隣接する一対のパネル１１の相対向する縁部であるパネル側縁部１４が互いに嵌り合う波型に形成されていると共に、一対のパネル１１の相対向するパネル側縁部１４の間にグラウト材（無収縮モルタル）等の硬化性充填材１５が充填されている。

説明を加えると、図１及び図２に示すように、第１パネル１１Ａの右側Ｘ２の縁部と第２パネル１１Ｂの左側Ｘ１の縁部が、相対向するパネル側縁部１４となっており、これら第１パネル１１Ａの右側Ｘ２の縁部と第２パネル１１Ｂの左側Ｘ１の縁部とが互いに嵌り合う波型に形成されている。そして、第１パネル１１Ａの右側Ｘ２の縁部と第２パネル１１Ｂの左側Ｘ１の縁部との間に、硬化性充填材１５が充填されており、第１パネル１１Ａと第２パネル１１Ｂとが接着接合されている。「一対のパネル１１の相対向する縁部が互いに嵌り合う」とは、左側Ｘ１のパネル１１における右側Ｘ２の縁部の頂点が、右側Ｘ２のパネル１１における左側Ｘ１の縁部の頂点より右側Ｘ２に位置しており、上下方向Ｙに沿う上下方向視で一対のパネル１１の縁部が互いに重複する部分を有していることを意味している。

また、同様に、図１に示すように、第２パネル１１Ｂの右側Ｘ２の縁部と第３パネル１１Ｃの左側Ｘ１の縁部が、相対向するパネル側縁部１４となっており、これら第２パネル１１Ｂの右側Ｘ２の縁部と第３パネル１１Ｃの左側Ｘ１の縁部とが互いに嵌り合う波型に形成されている。そして、第２パネル１１Ｂの右側Ｘ２の縁部と第３パネル１１Ｃの左側Ｘ１の縁部との間に、硬化性充填材１５が充填されており、第２パネル１１Ｂと第３パネル１１Ｃとが接着接合されている。

耐震壁６と梁３との境界部では、面内方向で境界部に沿った耐震壁６と梁３とのずれを防止するための耐震壁ずれ防止部１６が設けられている。本実施形態では、耐震壁ずれ防止部１６は、耐震壁６と梁３との左右方向Ｘのずれを防止するように構成されている。耐震壁ずれ防止部１６を構成するに、耐震壁６の梁３に対向する縁部である梁側縁部１７が波形に形成されていると共に、耐震壁６の縁部と梁３との間にグラウト等の硬化性充填材１５が充填されている。

説明を加えると、図１及び図３に示すように、耐震壁６の上側Ｙ１の縁部（第１パネル１１Ａの上側Ｙ１の縁部、第２パネル１１Ｂの上側Ｙ１の縁部、及び第３パネル１１Ｃの上側Ｙ１の縁部）が、梁側縁部１７となっており、波型に形成されている。そして、耐震壁６の上側Ｙ１の梁側縁部１７と上側梁９との間に硬化性充填材１５が充填されており、耐震壁６と上側梁９とが接着接合されている。

また、同様に、図１に示すように、耐震壁６の下側Ｙ２の縁部（第１パネル１１Ａの下側Ｙ２の縁部、第２パネル１１Ｂの下側Ｙ２の縁部、及び第３パネル１１Ｃの下側Ｙ２の縁部）が、梁側縁部１７となっており、波型に形成されている。そして、耐震壁６の下側Ｙ２の梁側縁部１７と下側梁１０との間に硬化性充填材１５が充填されており、耐震壁６と下側梁１０とが接着接合されている。

耐震壁６と柱２との境界部では、耐震壁６と柱２とが縁切りされており、面内方向で境界部に沿った耐震壁６と柱２とのずれを許容するための耐震壁非ずれ防止部１８が設けられている。本実施形態では、耐震壁非ずれ防止部１８は、耐震壁６と柱２との上下方向Ｙのずれを許容するように構成されている。耐震壁非ずれ防止部１８を構成するに、耐震壁６の縁部と柱２との間に硬化性充填材１５が充填されているが、耐震壁６の柱２に対向する縁部である柱側縁部１９が直線状に形成されていると共に、柱２と硬化性充填材１５とが相対的に上下方向Ｙに移動可能なように、柱２における耐震壁６が存在する側の面にシート材２０が備えられている。

説明を加えると、図１及び図４に示すように、耐震壁６の左側Ｘ１の縁部（第１パネル１１Ａの左側Ｘ１の縁部）が、柱側縁部１９となっており、直線状に形成されている。そして、左側柱７の右側Ｘ２を向く面にシート材２０として養生テープが貼付された状態で、耐震壁６の柱側縁部１９と左側柱７との間に硬化性充填材１５が充填されている。そのため、耐震壁６と左側柱７との間は硬化性充填材１５で埋められているものの、耐震壁６と左側柱７とは接着接合されておらず互いに上下方向Ｙに移動可能となっている。

また、同様に、図１に示すように、耐震壁６の右側Ｘ２の縁部（第３パネル１１Ｃの右側Ｘ２の縁部）が、柱側縁部１９となっており直線状に形成されている。そして、右側柱８の左側Ｘ１を向く面にシート材２０として養生テープが貼付された状態で、耐震壁６の柱側縁部１９と右側柱８との間に硬化性充填材１５が充填されている。そのため、耐震壁６と右側柱８との間は硬化性充填材１５で埋められているものの、耐震壁６と右側柱８とは接着接合されておらず互いに上下方向Ｙに移動可能となっている。

〔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）上記した実施形態では、パネル間ずれ防止部１３を、一対のパネル１１の相対向する縁部を互いに嵌り合う波型に形成すると共に、一対のパネル１１の相対向する縁部の間に硬化性充填材１５を充填する構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、一対のパネル１１の相対向する縁部を波型に形成しながら互いに嵌り合わない構成としてもよく、また、一対のパネル１１の相対向する縁部を、ジグザグ型や直線状に形成する構成としてもよい。

（２）上記した実施形態では、耐震壁ずれ防止部１６を、耐震壁６の梁３に対向する縁部を波型に形成すると共に、耐震壁６の縁部と梁３との間に硬化性充填材１５を充填する構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、耐震壁６の梁３に対向する縁部をジグザグ型や直線状に形成する構成としてもよい。

（３）上記した実施形態では、耐震壁非ずれ防止部１８において耐震壁６と柱２とが縁切りする構成は、柱２に養生テープ以外のシート材２０を貼付する等の他の構成としてもよい。

（４）上記した実施形態では、複数のパネル１１を、耐震壁６の長辺方向（左右方向Ｘ）に沿って並ぶ状態で設ける構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、複数のパネル１１を上下方向Ｙに並ぶ状態で設けて、耐震壁６の短辺方向に沿って並ぶ状態で設ける構成としてもよい。

（５）上記した実施形態では、複数のパネル１１の夫々を、ＳＦＲＣ造パネルとする構成を例示した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、複数のパネル１１の夫々を、鉄筋コンクリート造パネルとする等、ＳＦＲＣ造以外のパネルでもよい。

（６）本発明は、既存の柱梁架構４の構面５に耐震壁６を設置する場合に限らず、新築の柱梁架構の構面に耐震壁６を設置する場合にも好適に適用することができる。

１ 耐震補強構造
２ 柱
３ 梁
４ 柱梁架構
５ 構面
６ 耐震壁
１１ パネル
１３ パネル間ずれ防止部
１５ 硬化性充填材
１６ 耐震壁ずれ防止部

Claims (6)

1. 柱と梁とで構成される柱梁架構の構面に対して耐震壁を接着接合により固定してなる耐震補強構造であって、
   前記耐震壁は、前記柱梁架構の面内方向に沿って並ぶ複数のパネルで構成され、
   前記パネル間の境界部では、前記面内方向で前記境界部に沿った前記パネル同士のずれを防止するためのパネル間ずれ防止部が設けられ、
   前記耐震壁と前記梁との境界部では、前記面内方向で前記境界部に沿った前記耐震壁と前記梁とのずれを防止するための耐震壁ずれ防止部が設けられ、
   前記耐震壁と前記柱との境界部では、前記耐震壁と前記柱とが縁切りされている耐震補強構造。
2. 前記耐震壁ずれ防止部を構成するのに、前記耐震壁の前記梁に対向する縁部が波形に形成されていると共に、前記耐震壁の縁部と前記梁との間に硬化性充填材が充填されている請求項１に記載の耐震補強構造。
3. 前記パネル間ずれ防止部を構成するに、隣接する一対の前記パネルの相対向する縁部が互いに嵌り合う波型に形成されていると共に、一対の前記パネルの相対向する前記縁部の間に硬化性充填材が充填されている請求項１又は２に記載の耐震補強構造。
4. 前記耐震壁は、前記梁に対向する縁部を長辺とする横長形状に構成されている請求項１から３の何れか一項に記載の耐震補強構造。
5. 前記複数のパネルは、前記耐震壁の長辺方向に沿って並ぶ状態で設けられている請求項４に記載の耐震補強構造。
6. 前記複数のパネルの夫々が、ＳＦＲＣ造パネルである請求項１から５の何れか一項に記載の耐震補強構造。
   

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