JP2519949B2

JP2519949B2 - 耐震壁

Info

Publication number: JP2519949B2
Application number: JP62260363A
Authority: JP
Inventors: 治彦横田; 豊中村
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1996-07-31
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JPH01102183A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、建築物の柱、梁間に設けられる耐震壁に
係わり、特に、超高層建築物等柔構造の建築物に用いら
れて好適な耐震壁に関する。

「従来の技術およびその問題点」一般に、建築物の柱、梁間に配置される耐震壁は、自
身の高い剛性により建築物の剛性を高め、大地震時の建
築物の耐震性を向上させることを目的としている。

一方、建築物に強風や中小規模の地震が作用した際に
は、この建築物には中小規模の振動が発生する。特に、
超高層建築物等の如き柔構造の建築物はその固有振動数
が低く、また、内部での振動減衰も小さくなる傾向にあ
るので、前記外力の影響により比較的容易にかつ振幅の
比較的大きな振動が発生してしまうことがあり、居住性
の低下が問題にされることがあった。このため、前記中
小規模の振動を減衰させる、いわゆる制震装置が近年種
々提案されているが、いずれも建築物に対する付帯設備
として設置される形式のものであり、建築物の平面計画
や構造計画上において様々な制約を設けるものであっ
た。

この発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、耐震
壁に制震機能を持たせることで、建築物の平面計画や構
造計画上の自由度を高く維持しつつ振動を有効に減衰し
うる耐震壁の提供を目的としている。

「問題点を解決するための手段」そこでこの発明は、構造物内で相隣合う一対の柱及び
一対の梁間に挟まれて配置されたプレキャストコンクリ
ートからなる壁体と、この壁体に内蔵され、前記一対の
梁間に略鉛直に架設された鋼製の連結板と、前記壁体内
に埋設され、一端が前記梁に、かつ他端が前記連結板の
中央部に連結された上下一対の鋼製のブレース板とを具
備し、前記壁体と連結板との間にはこれらの間の付着力
を低減させて相対変位を許容するとともにそれらが相対
変位した際に減衰力を与えるためのアンボンド材が介在
され、かつ、前記柱及び梁の少なくとも一方には、これ
と前記壁体との壁面方向に沿う相対的移動を減衰させる
減衰手段が付設されていることを特徴とするものであ
る。前記アンボンド材としては粘性体又は粘弾性体を用
いることが好ましい。

「実施例」以下、この発明の実施例について図面を参照して説明
する。

第１図ないし第３図は、この発明の第一実施例である
耐震壁を示す図である。図中、符号３は建築物の水平方
向に架設された梁、符号４はこの梁３の上階に位置する
梁を示し、これら梁３、４はいずれも鉄骨（図示例では
Ｈ形鋼）から構成されている。そして、これら柱（図示
略）及び梁３、４で囲繞された平面内には、この発明の
第一実施例たる耐震壁５が取り付けられている。

この耐震壁５は、柱（図示略）及び梁３、４で囲繞さ
れる平面内に配置されたプレキャストコンクリート製の
壁体６と、壁体６の面方向に沿うようにこの壁体６内の
両端部に内蔵され、その両端が前記梁３、４にそれぞれ
連結された連結板７、７と、同様に壁体６の面方向に沿
うようにこの壁体６内に埋設され、一端が前記連結板７
に、また、他端が前記梁３、４にそれぞれ連結されたブ
レース板８、８、…（図中では４本のうち２本のみ図示
してある）とから概略構成されている。前記壁体６は、
その両側端部と前記梁３、４との間にそれぞれ若干の隙
間が形成されるように配置されている。

前記連結板７は、第１図に示すように、帯状の鋼材が
その両端部7a、7a及び中央部7bにおいて幅広に形成され
て構成されている。この連結板７は、これに外力が作用
した際に前記壁体６が剪断破壊するよりも小さい外力で
塑性変形するように、その形状及び材質が選択されてい
る。前記ブレース板８、８は、この連結板中央部7bにお
いて連結板７に連結されている。

一方、前記連結板先端部7aの一部は、壁体６の上下隅
部に形成された切欠部6b、6bに露出されている。この連
結板７は、その先端部7aの露出部において、前記梁３、
４に取り付けられた取付プレート10、20に当て板11、21
を介して固定されている。

同様に、前記連結板７に連結されたブレース板８、８
は、壁体６の上下中央部においてそれぞれプレート14、
14に連結され、これらプレート14、14の端縁部は壁体６
の上下中央部に形成された切欠部6c、6cから外方に露出
されている。これらプレート14、14は、前記梁３、４に
取り付けられた取付プレート12、22に当て板13、23を介
して固定されている。

さらに、この実施例の耐震壁５には、その壁体７面方
向に沿う梁３、４との相対的移動を減衰させる減衰手段
30、30、…が複数個付設されている。この減衰手段30
は、第２図に示すように、梁３、４から前記壁体６の一
側面に沿って延出され、この壁体６に対して若干の間隙
を持つように配設された垂れ板31と、この垂れ板31と前
記壁体６の一側面との間に封入された粘性体あるいは粘
弾性体32とから構成されている。

ここで、図示例では減衰手段30、30、……を壁体６の
一側面にのみ設けたが、これを両面に設けても良いこと
は勿論である。

なお、前記壁体６の前記連結板７、７の内蔵される位
置、すなわち両端部には、第３図に示すように連結板
７、７が遊嵌される方形状の貫通孔6a、6aが、壁体６の
高さ方向に延在されて形成されている。そして、連結板
７、７はこれら貫通孔6a、6a内に配置されていると共
に、これら貫通孔6a、6a内の間隙には、前記減衰手段30
と同様の粘性体あるいは粘弾性体９、９が封入されてい
る。この粘性体あるいは粘弾性体９は、壁体６と連結板
７との間の付着力を低減させてそれらの相対変位を許容
するアンボンド材として機能すると同時に、それらが相
対変位した際に減衰力を与えて振動を減衰させるための
減衰手段すなわちダンパーとしても機能するものであ
る。そして、連結板７の側面には、これから外方に向っ
て延出する板状のフィン7c、7c、…が多数突設されてい
る。

また、前記壁体６内には、これを構造的に補強する鉄
筋が配設されている（図示略）。この鉄筋の配設位置等
は耐震壁５に要求される剛性等を考慮して適宜決定され
る。

次に、以上のような構成の耐震壁５に外力が加えられ
た場合の作用について、第４図を参照して説明する。

まず、建築物に外力が作用しない状態においては、耐
震壁５は、第１図に示すようにその連結板７、７が前記
梁３、４に対して略垂直となるように位置され、かつ耐
震壁５内部の各部材（壁体６、連結板７、７、ブレース
板８、８、…等）に不要な応力が付加されていない状態
となっている。

この状態から、第３図に示すように地震力あるいは風
力等の水平外力が図中矢印Ａ方向の如く左から加えられ
たとすると、梁３、４は層間変位を生じて梁４が梁３に
対して相対的に右方向に水平に変位する。すると、耐震
壁５は、第４図に示すように、その中央部を中心として
図中矢印Ｂ方向に示すように右回り方向に回転する。こ
れと同時に、前記水平外力は、梁４に連結されたブレー
ス板８、８を介して前記連結板７、７に伝達され、この
結果、これら連結板７、７には、その中央部7b、7bを境
として、長手方向への圧縮力が作用する領域（図中ａ領
域）と長手方向への引張力が作用する領域（図中ｂ領
域）とが生じる。しかしながら、前述の如く連結板７と
壁体６との間には粘性体あるいは粘弾性体９が封入され
ていることより、連結板７に作用する圧縮力あるいは引
張力は殆ど壁体６に伝達されず、これにより前記水平外
力の大部分は連結板７、７のみで受け持たれることとな
る。よって、連結板７、７が塑性変形しない範囲内にお
いては、繰り返し荷重に対する耐力を十分確保でき、耐
震効果を十分に発揮することができる。

これと同時に、壁体６がその中央部を中心として回
転、移動しようとすると、減衰手段30、30、…の粘性体
あるいは粘弾性体32、32、…の持つ粘性抵抗により、壁
体６や垂れ板31と粘性体等32との接触面において前記回
転力に対抗する抵抗力が生じ、壁体６と垂れ板31、すな
わち梁３、４との間の壁体６面方向に沿う相対的移動が
減衰される。これにより、建築物への地震力等による振
動エネルギーが耐震壁５の減衰手段30、…において速や
かに減衰されて、制震効果が有効に発揮される。

特に、この実施例では、前記連結板７、７と壁体６と
の間にもそれらの間の相対変位に対して減衰力を与える
粘性体あるいは粘弾性体９が封入されており、この部分
でも耐震壁５に作用する振動エネルギーが減衰され、前
述の減衰手段30、…による減衰と相俟って極めて有効な
制震効果を得ることができる。さらに、連結板７の側面
にはフィン7c、7c、…が多数突設されているので、連結
板７と粘性体等９との接触面積が拡大され、粘性体等９
による振動減衰効果がより高められる。

そして、建築物に入力される水平外力が過大なものと
なると、前述の如く壁体６に剪断破壊が生じる前に連結
板７、７のうち長手方向の引張力が作用する領域（図中
ｂ領域）が降伏して塑性変形する。従って、連結板７、
７の塑性変形後においても壁体６が無損傷であるが故に
耐力が失われず、連結板７、７の靱性と相俟って粘り強
い復元力特性を確保することができる。特に、この耐震
壁５に過大な圧縮力が作用しても、連結板７、７及びブ
レース板８、８が壁体６により拘束されていることか
ら、面外方向への座屈が防止される。

従って、この実施例の耐震壁５は、これに要求される
耐震性能を十分に有すると共に、外力による振動エネル
ギーを減衰、吸収する制震機能も有している。よって、
この実施例の耐震壁５を建築物の梁３、４間に配置する
だけで、従前の制震装置等の付帯設備を設置することな
く建築物の耐震及び制震を行うことが可能となり、ま
た、この耐震壁５を間仕切り壁等に利用できるので、建
築物の平面計画、構造計画上の自由度が極めて高くな
る。

次に、第５図ないし第７図を参照して、この発明の第
二実施例である耐震壁について説明を行う。なお、これ
ら図において、符号１、２は建築物内で相隣合うように
立設されたＨ形鋼製の柱である。また、以下の説明にお
いて、前記第一実施例と同一の構成要素については同一
の符号を付し、その説明を省略する。

この実施例たる耐震壁５と前記第一実施例たる耐震壁
との相異点は、耐震壁５と柱１、２又は梁３、４との相
対的移動を減衰させる減衰手段30、30、…の構成及び設
置位置であり、すなわち、この実施例では、柱１、２及
び梁３、４と壁体６との間の間隙に、これらをそれぞれ
繋ぐように減衰手段30、30、…が複数付設されている。

この減衰手段30は、前記柱１、２の前記壁体６に接す
る一側面あるいは前記梁３、４の前記壁体６に接する上
又は下面に設けられ、これら柱１、２あるいは梁３、４
の長手方向に延在された樋状の収納器33と、壁体６端縁
部から壁面方向に直交するように突設された複数枚の鋼
製プレート34、34、…と、これらプレート34、…間の間
隙内に沿うように前記収納器33内面から突設された複数
枚の鋼製プレート35、35、…と、前記収納器33内に満た
された粘性体又は粘弾性体36とから構成されている。

従って、減衰手段30を以上のように構成することで、
前述の如く耐震壁５に外力が作用して壁体６がその中央
部を中心として回転、移動しようとすると、減衰手段3
0、30、…の粘性体あるいは粘弾性体36の持つ粘性抵抗
により、プレート34、35、…と粘性体等36との接触面に
おいて前記回転力に対抗する抵抗力が生じ、プレート3
4、35の間、すなわち壁体６と柱１、２又は梁３、４と
の間の壁体６面方向に沿う相対的移動が減衰される。こ
れにより、建築物への地震力等による振動エネルギーが
耐震壁５の減衰手段30、…において速やかに減衰され
て、前記第一実施例と同様に制震効果が有効に発揮され
る。

また、この実施例の耐震壁５は、その減衰手段30、…
の設置位置及び構成が異なるのみで、残りの構成は前記
第一実施例と全く同一であるので、その耐震効果につい
ても全く異なるところがない。よって、この実施例によ
っても、前記第一実施例と同様の作用効果を得ることが
できる。

なお、前記プレート34、35の向きは壁体６に直交する
方向に限定されるものでなく、例えば壁体６の面方向に
沿うように取り付けられても良く、要は前述した外力が
作用した際の壁体６の回転を妨げず、かつこれを有効に
減衰しうるような向きであれば良い。

なお、この発明の耐震壁は、その形状、寸法等が前記
実施例に限定されず、種々の変形例が可能である。一例
として、前記連結板７、７は壁体６の両端部に一対設け
られる必要はなく、少なくとも壁体６内に１本設けられ
れば良い。また、前記連結板７、７と壁体６との間に介
在されるアンボンド材も、前記実施例の如く粘性体ある
いは粘弾性体９に限定されることはなく、壁体６と連結
板７との相対変位に対して減衰力を与えてダンパーとし
て機能し得るものであれば、たとえば従来供用されてい
るグリスや型枠剥離材等周知のアンボンド層形成用の材
料であっても良い。

「発明の効果」以上詳細に説明したように、この発明によれば、耐震
壁を構成する壁体と柱又は梁との間に減衰手段を付設し
たので、この耐震壁への地震力等の入力により壁体が移
動すると、壁体と柱又は梁との間の相対的移動が減衰手
段により減衰され、これにより外力からの振動エネルギ
ーが壁体と柱又は梁との間において速やかに減衰され
る。しかも、連結板と壁体との間の付着力を低減させる
ためのアンボンド材としてたとえば粘性体や粘弾性体等
の減衰力を与え得るものを採用したので、そのアンボン
ド材が同時にダンパーとしても機能し、このため上記の
減衰手段を設けたことと相俟って優れた減衰性能を得る
ことができるものである。従って、耐震壁に外力による
振動エネルギーを減衰、吸収する制震機能を持たせるこ
とが可能となるので、この耐震壁を建築物内部に配置す
るだけで建築物の耐震及び制震を行うことが可能とな
り、また、この耐震壁を間仕切り壁等に利用できるの
で、建築物の平面計画、構造計画上の自由度が極めて高
くなる。よって、この発明によれば、耐震壁に制震機能
を持たせることで、建築物の平面計画や構造計画上の自
由度を高く維持しつつ振動を有効に減衰しうる耐震壁を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の第一実施例である耐震
壁を示す図であって、第１図は要部を切欠して示した正
面図、第２図は第１図のII-II′線に沿う矢視断面図、
第３図は要部のみを断面視して示した断面図、第４図は
同耐震壁の作用を説明するための図、第５図ないし第７
図はこの発明の第二実施例である耐震壁を示す図であっ
て、第５図は要部を切欠して示した正面図、第６図は第
５図のVI円内を拡大視して示した要部断面図、第７図は
第６図のVII-VII′線に沿う矢視断面図である。１、２……柱、３、４……梁、５……耐震壁、６……壁
体、７……連結板、８……ブレース板、９……粘性体又
は粘弾性体、30……減衰手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｅ０４Ｂ 2/56 ６３２Ｅ０４Ｂ 2/56 ６３２Ｂ６３２Ｃ６３２Ｊ６３２Ｗ６４３６４３Ａ６５１６５１Ｃ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】構造物内で相隣合う一対の柱及び一対の梁
間に挟まれて配置されたプレキャストコンクリートから
なる壁体と、この壁体に内蔵され、前記一対の梁間に略
鉛直に架設された鋼製の連結板と、前記壁体内に埋設さ
れ、一端が前記梁に、かつ他端が前記連結板の中央部に
連結された上下一対の鋼製のブレース板とを具備し、前
記壁体と連結板との間にはこれらの間の付着力を低減さ
せて相対変位を許容するとともにそれらが相対変位した
際に減衰力を与えるためのアンボンド材が介在され、か
つ、前記柱及び梁の少なくとも一方には、これと前記壁
体との壁面方向に沿う相対的移動を減衰させる減衰手段
が付設されていることを特徴とする耐震壁。
【請求項２】前記アンボンド材は粘性体又は粘弾性体で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の耐震
壁。