JP2813118B2 - 壁の配置構造 - Google Patents

壁の配置構造

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JP2813118B2
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清光 長谷川
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、壁の配置構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、建物の水平方向に関する地震波と
の共振を防止し、これにより水平方向への建物の揺れを
小さくするための壁の配置構造が提案されている(特公
昭51−30383号および実開平4−48365
号)。前記壁の配置構造では、柱、梁等からなるフレー
ムが規定する複数の開口に各開口の一部を占める耐震壁
が配置され、また、前記フレームと前記耐震壁との間に
相対変位を生じさせる外力を吸収するための外力吸収機
構が設けられている。前記外力吸収機構は、前記フレー
ムおよび前記耐震壁に埋設されこれらの間の空隙を伸び
る金具からなり(特公昭51−30383号)、また、
互いに連結された前記フレームから伸びるプレートおよ
び前記耐震壁から伸びるプレートと、前記耐震壁に埋め
込まれ前記耐震壁から伸びるプレートの一部を挾持する
一対の粘弾性体とからなる(実開平4−48365
号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の壁の配置構
造によれば、建物に地震力が作用するとき、前記金具に
生じる塑性変形により、あるいは、前記粘弾性体の変形
により、建物の水平方向に関する地震力の一部が吸収さ
れる。しかし、前記従来の壁の配置構造では、前記フレ
ームと前記耐震壁との間に間隙を設けることから、前記
耐震壁は床、小梁等の支持構造としての機能を果たさ
ず、これらの荷重は専ら前記フレームを構成する梁(大
梁)が担う。このため、大梁は過大な荷重に耐える大き
い断面のものに設定する必要があった。本発明の目的
は、地震時の外力を吸収することができかつフレームを
構成する梁の断面を増大させる必要のない壁の配置構造
を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る壁の配置構
造にあっては、上下方向に複数の開口を規定するフレー
ムと、前記フレームの複数の開口に交互に配置されかつ
固定された、前記開口の一部を占める第1の耐震壁およ
び前記開口の全部を占める第2の耐震壁と、前記フレー
ムと前記第1の耐震壁との間に相対変位を生じさせる外
力を吸収するための外力吸収機構とを含む。また、複数
の前記フレームを水平方向に互いに間隔をおいて配置す
るとき複数のフレームのうちの一部のフレームの奇数番
目の開口および残りのフレームの偶数番目の開口に前記
第1の耐震壁が配置されまた残りの開口に前記第2の耐
震壁が配置される。前記第1の耐震壁は鉄筋コンクリー
ト製の壁体からなり、前記外力吸収機構は前記第1の耐
震壁に埋設され該第1の耐震壁からその外部に伸びる鉄
筋の一部であってその先端部分が前記フレームに埋め込
まれている鉄筋の一部からなる。あるいは、前記外力吸
収機構は、互いに連結された前記フレームから伸びるプ
レートおよび前記第1の耐震壁から伸びるプレートと、
前記第1の耐震壁に埋め込まれ前記第1の耐震壁から伸
びるプレートの一部を挾持する一対の粘弾性体とからな
る。
【0005】
【発明の作用および効果】本発明によれば、上下方向の
複数の壁体について、前記フレームの開口の一部を占め
かつ外力吸収機構が介在する第1の耐震壁と、前記フレ
ームの開口の全部を占める第2の耐震壁とを交互に配置
したことから、地震力が作用するとき、前記第1の耐震
壁に関して設けられた外力吸収機構を介して地震エネル
ギを吸収し、地震に伴う建物の横揺れを減少させること
ができる。他方、前記第2の耐震壁が前記フレームを構
成する梁と共同して、床、小梁等の重量を担う。このた
め、梁のみが床、小梁等の重量を負担する場合に必要な
梁の断面積の増大を回避することができる。また、水平
方向に互いに間隔をおいて配置される複数のフレームの
うちの一部のフレームの奇数番目の開口と残りのフレー
ムの偶数番目の開口にそれぞれ前記第1の耐震壁を配置
し、また、他の残りの開口に前記第2の耐震壁を配置す
ることにより、建物の各階に第1および第2の耐震壁を
混在させることができ、これにより、地震力の作用時、
特定の階に変形が集中し、また、大きい変形が生じるこ
とを防止することができる。前記外力吸収機構は、建物
の構造等を考慮して、塑性変形タイプのものまたは粘弾
性体利用タイプのものを選択的に用いることができる。
【0006】
【実施例】図1および図2を参照すると、鉄筋コンクリ
ート造の集合住宅のような建物10に適用された壁の配
置構造は、水平方向に互いに間隔をおかれた複数のフレ
ーム12,14と、各フレーム12,14に支持された
複数の第1の耐震壁16および複数の第2の耐震壁18
とを含む。
【0007】各フレーム12,14は、一対の柱20
と、上下方向に互いに間隔をおいて配置されかつ一対の
柱20に連結された複数の梁(大梁)22とからなる。
各梁22は建物10の各階層を規定する。一対の柱20
および複数の梁22により、上下方向に複数の矩形の開
口24が規定されている。
【0008】第1の耐震壁16は、フレーム12の奇数
番目すなわち奇数階の開口24と、フレーム14の下方
から数えて偶数番目すなわち偶数階の開口24とに配置
されている。また、第2の耐震壁18は、各フレームの
残りの各開口24に配置されている。したがって、第1
および第2の耐震壁16,18は各フレームの複数の開
口24に上下方向に交互に配置されている。
【0009】前記奇数番目の開口および前記偶数番目の
開口は、各フレームの下方および上方のいずれか一方の
側から数えたものである。以下、便宜上、第1の耐震壁
16が奇数番目の開口に配置されているフレーム12を
第1のフレームと称し、また、第1の耐震壁16が偶数
番目の開口に配置されているフレーム14を第2のフレ
ームと称する。
【0010】第1および第2のフレーム12,14は、
水平方向(図上において左右方向)にランダムに混在す
るにように配置することができるが、好ましくは、規則
的に配置する。図示の例では、第2フレーム14が1つ
の第1のフレーム12をおいて、すなわち第1のフレー
ム12と交互に配置されている(図1)。この例に代え
て、例えば、第2フレーム14を2つの第1のフレーム
12をおいて(図2)、あるいは、第2フレーム14を
3つの第1のフレーム12をおいて(図3)、配置する
ことができる。
【0011】図4を参照すると、この例では、図1に示
す例とほぼ同様の2つの配置構造が並列されている。両
配置構造はこれらの間の共通の柱20を介して相互に接
続されている。この例における各配置構造は、第1のフ
レーム12が図上の左右方向における両端に配置されて
いる点で、図1に示す例の配置構造と異なる。
【0012】また、図5を参照すると、互いに間隔をお
かれた複数の第1のフレーム12と、互いに間隔をおか
れた複数の第2のフレーム14とが並列され、第1およ
び第2のフレーム12,14は共通の柱20を介して相
互に接続されている。したがって、この例では、図上の
上下方向(水平方向)に関して、第1のフレーム12と
第2のフレーム14とが交互に配置されている。
【0013】さらに、図6を参照すると、この例では、
図1に示す例と同様の1つの配置構造と、図4に示す1
つの配置構造とが並列されている。両配置構造はこれら
の間の共通の柱20を介して相互に接続されている。し
たがって、この例における配置構造では、図上の左右方
向のほか、さらに、図上の上下方向においても、第1の
フレーム12と第2のフレーム14とが交互に配置され
ている。
【0014】第1の耐震壁16は、開口24の大きさよ
り小さい矩形の平板からなり、開口24の一部を占め
る。図示の例では、第1の耐震壁16の両側縁部と上縁
部とがそれぞれ両柱20と上方の梁22とから間隔をお
かれ、第1の耐震壁16の下縁部が下方の梁22に固定
されている。
【0015】第1の耐震壁16は、開口24の残部、図
示の例では上方の梁22と第1の耐震壁16との間の間
隙を上下方向へ伸びる複数の連結部材26を介して、前
記フレームすなわち前記上方の梁22に連結されてい
る。壁式ラーメン構造においては、壁内の梁に連結され
る。複数の連結部材26は、前記フレームと第1の耐震
壁16との間に相対変位を生じさせる外力を吸収するた
めの外力吸収機構をなす。
【0016】図示の第1の耐震壁16は鉄筋コンクリー
ト製の壁体からなる。図7および図8に示すように、前
記複数の連結部材26は、前記壁体に埋設され該壁体の
上縁部から上方へ突出する鉄筋の一部からなる。前記鉄
筋の一部の上端は梁22を構成するコンクリート中に伸
び、これに固着されている。各連結部材26は、図示の
例に代えて、例えば、鋼板とすることができる。前記ピ
ースは例えばボルトで前記梁および前記第1の耐震壁に
それぞれ固定される。
【0017】図9に示す例では、第1の耐震壁16がそ
の上縁部の他にさらにその各側縁部において前記フレー
ムの各柱20に連結されている。第1の耐震壁16を柱
20に連結する複数の連結部材28は、それぞれ、鉄筋
コンクリート製の第1の耐震壁16に埋設されその各側
縁部から横方向へ突出する複数の鉄筋からなる。連結部
材28は連結部材26と共に前記外力吸収機構を構成
し、また、連結部材26と同様、鋼板で構成することが
できる。
【0018】第2の耐震壁18は開口24とほぼ同じ大
きさの矩形の平板からなり、開口24の全部を占め、そ
の上下両縁部および両側縁部が両梁22(または梁およ
び床)および両柱20に固定されている。
【0019】柱20、梁22、前記床および耐震壁1
6,18は、これらをプレキャストコンクリート製のも
のとして組み立て、あるいは、場所打ちコンクリートに
より一時に成形することができる。あるいは、また、柱
20、梁22および前記床とを場所打ちコンクリートで
成形し、これらの成形時、プレキャストコンクリート製
の耐震壁16,18を配置することができる。あるい
は、さらに、プレキャストコンクリート製の柱20、梁
22および前記床を配置した後、耐震壁16,18を場
所打ちコンクリートにより成形することができる。
【0020】図10に、他の例の外力吸収機構が適用さ
れたプレキャストコンクリート製の第1の耐震壁16を
示す。この例の外力吸収機構は、第1の耐震壁16の上
部の2箇所のぞれぞれに前記第1の耐震壁の壁面と平行
に埋設された板状の一対の粘弾性体30と、両粘弾性体
30に挾持されかつ固着され第1の耐震壁16から上方
へ伸びる鋼製のプレート32と、前記フレーム即ち上方
の梁22から下方へ伸びる鋼製のプレート34とを含
む。両プレート32,34は互いに突き合わされ、両プ
レート32,34に接する一対のプレート36と両プレ
ートを貫通する複数のボルト・ナット組立体38とを介
して互いに連結されている。
【0021】一対の粘弾性体30は、上端開放のハウジ
ング40を介して、第1の耐震壁16に埋設することが
望ましい。一対の粘弾性体30はハウジング40に固着
される。粘弾性体30は、例えば、超塑性ゴム、高減衰
ゴム、シリコンゴム、ゴムアスファルト等からなる。
【0022】この第1の耐震壁16は、その下部の2箇
所において、下方の梁22に固定されている。より詳細
には、第1の耐震壁16に埋設され該第1の耐震壁から
下方へ伸びる一対のプレート42と、前記下方の梁に埋
め込まれ該梁から上方へ伸びかつ両プレート42と突き
合う一対のプレート44と、これらのプレート42,4
4に接する一対のプレート46およびこれらのプレート
42〜46を貫通するボルト・ナット組立体48とを介
して、第1の耐震壁16が下方の梁22に固定されてい
る。
【0023】図示の例では、第1の耐震壁16の上部の
両プレート36および下部の両プレート42が、それぞ
れ、第1の耐震壁16に設けられその上縁部に解放する
一対の切り欠き50およびその下縁部に解放する一対の
切り欠き52内を伸びている。前記外力吸収機構は、第
1の耐震壁16の上部に適用する図示の例に代えて、下
部に適用し、かつ、第1の耐震壁16を上方の梁22に
固定することができる。
【0024】本発明の壁の構造によれば、建物10に地
震力が作用するとき、図8および図9に示すように、各
フレームの柱20が傾く。このとき、第1の耐震壁16
と上方の梁22との間に水平方向への相対変位が生じ
る。この相対変位のため、複数の梁22と第1の耐震壁
16との間の複数の鉄筋の一部26が塑性変形を起こ
し、建物10に入力した地震エネルギの一部がこの塑性
変形(図8および図9)に費やされ、あるいは、プレー
ト32,36の移動に伴う粘弾性体30の変形(図1
0)に費やされる結果、前記地震エネルギの一部が吸収
され、建物10の横揺れが軽減される。
【0025】図9に示す例では、さらに、第1の耐震壁
16の両側縁部から伸びる複数の連結部材(鉄筋)28
が、前記地震力が作用するとき、引張力および圧縮力を
受けて降伏および座屈し、これにより、前記地震エネル
ギを吸収する。
【0026】また、第1の耐震壁16は柱20に固定さ
れずに該柱との間に間隙をおかれているため、梁22お
よびこれに支持される床、小梁等を実質的に支持しない
が、第2の耐震壁18は両柱20および上下の梁22に
固定されていることから、これらを実質的に支持する。
したがって、全ての耐震壁を第1の耐震壁16で構成す
る場合には梁22のみが前記床、小梁等の重量を担うこ
ととなり梁の断面を大きくする必要が生じるが、本発明
によれば、梁22は第2の耐震壁18と共同して前記
床、小梁等の重量を担う。このため、梁22の断面を増
大させる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】壁の配置構造の概略的な横断面図である。
【図2】壁の配置構造の他の例の概略的な横断面図であ
る。
【図3】壁の配置構造の他の例の概略的な横断面図であ
る。
【図4】壁の配置構造の他の例の概略的な横断面図であ
る。
【図5】壁の配置構造の他の例の概略的な横断面図であ
る。
【図6】壁の配置構造の他の例の概略的な横断面図であ
る。
【図7】フレームおよびこれに支持された耐震壁の立面
図である。
【図8】地震力作用前および作用時におけるフレームお
よび耐震壁の部分立面図である。
【図9】地震力作用前および作用時におけるフレームお
よび他の例の耐震壁の部分立面図である。
【図10】フレームおよびこれに支持された第1の耐震
壁の他の例の立面図である。
【符号の説明】
10 建物 12,14 第1および第2のフレーム 16,18 第1および第2の耐震壁 20,22 柱および梁 24 開口 26,28 連結部材 30 粘弾性体 32,34 プレート

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下方向に複数の開口を規定するフレー
    ムと、前記フレームの複数の開口に交互に配置されかつ
    固定された、前記開口の一部を占める第1の耐震壁およ
    び前記開口の全部を占める第2の耐震壁と、前記フレー
    ムと前記第1の耐震壁との間に相対変位を生じさせる外
    力を吸収するための外力吸収機構とを含む、壁の配置構
    造。
  2. 【請求項2】 水平方向に互いに間隔をおいて配置され
    た、上下方向に複数の開口を規定する複数のフレーム
    と、前記フレームの複数の開口に交互に配置されかつ前
    記フレームに固定された、前記開口の一部を占める第1
    の耐震壁および前記開口の全部を占める第2の耐震壁
    と、前記フレームと前記第1の耐震壁との間に相対変位
    を生じさせる外力を吸収するための外力吸収機構とを含
    み、前記複数のフレームのうちの一部のフレームの奇数
    番目の開口と残りのフレームの偶数番目の開口とに前記
    第1の耐震壁が配置され、また、残りの開口に前記第2
    の耐震壁が配置されている、壁の配置構造。
  3. 【請求項3】 前記第1の耐震壁は鉄筋コンクリート製
    の壁体からなり、前記外力吸収機構は前記第1の耐震壁
    に埋設され該第1の耐震壁からその外部に伸びる鉄筋の
    一部であってその先端部分が前記フレームに埋め込まれ
    ている鉄筋の一部からなる、請求項1または2に記載の
    壁の配置構造。
  4. 【請求項4】 前記外力吸収機構は、互いに連結された
    前記フレームから伸びるプレートおよび前記第1の耐震
    壁から伸びるプレートと、前記第1の耐震壁に埋め込ま
    れ前記第1の耐震壁から伸びるプレートの一部を挾持す
    る一対の粘弾性体とからなる、請求項1または2に記載
    の壁の配置構造。
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