JP5574328B2

JP5574328B2 - 戸境耐震壁およびその構築方法

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Publication number: JP5574328B2
Application number: JP2010087355A
Authority: JP
Inventors: 正樹淵本
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-04-05
Also published as: JP2011219929A

Description

本発明は戸境耐震壁およびその構築方法に係り、現場作業を最小限に抑え、高精度に型枠を設置でき、コンクリート打設等の現場作業を大幅に省力化して戸境耐震壁を構築できるようにした戸境耐震壁およびその構築方法に関する。

板状マンションは、住棟の向きが揃っているので住戸への日当たりが均等で良好であるという利点がある。しかし、梁間方向が桁行方向に対して薄い形状となるため、各戸の戸境壁を、単なる間仕切り壁としての機能のみでなく、連層耐震壁として機能させることが建物全体構造の耐震性向上のために重要である。

このため、戸境壁の構造を、超高層マンションで多く採用されているような軽量鉄骨下地、遮音材、仕切り石膏ボード等とからなる乾式構造することはできず、鉄筋コンクリートの壁体として構築する必要がある。

戸境壁を鉄筋コンクリート構造とするためには、各戸境において、壁体配筋、型枠組み立て、コンクリート打設等の現場作業による多工種の工程を要する。また、たとえば型枠工において、壁面型枠として在来型枠、システム型枠、アルミニウム桟木等を用いることができるが、いずれの場合にも、熟練作業員によって壁厚等の寸法調整や誤差吸収のための調整板の設置を行う必要があった。顧客からは短工期・ローコストが求められ、また熟練作業員の不足している現状では、現場作業を最小限に抑え、また付加工事による工事コストを低減し、短工期化を図ることが不可欠である。

このような現状を解決するための１つの方策が、プレキャストコンクリート(以下、ＰＣａと略記する。)を用いた構造部材のＰＣａ化である。出願人は、すでに建築物の施工方法の発明として、鉄筋コンクリート造建物における柱、梁、床にＰＣａ製の打ち込み型枠を採用し、それぞれの部位に先組の鉄筋ユニットを配置し、各打ち込み型枠内部及び上部にコンクリートを打設して鉄筋コンクリート柱、梁、床を形成する施工法を開示している（特許文献１）。この施工法では、建築物の主要構造要素のＰＣａ化を図っている。このため、各部の打ち込み型枠の連結に多様な形状のファスナーや補助型枠を必要とする。この結果、全体では短工期化は果たせるが、各型枠の連結作業や多数の取り合い部での寸法調整が必要となる。そこで、今回の場合、構造要素のうち、戸境壁、柱のＰＣａ化の実現可能性について検討した。

特開平１０−２５８０４号公報

検討の結果、上述した板状マンションでは、柱のＰＣａ化については可能であるが、戸境耐震壁については、壁体が長さ１２〜１３m、壁高３m、壁厚０．２５m程度のサイズとなることが多く、この壁体をＰＣａ化すると、部材重量は約２５トン程度となる。このため、通常のクレーンでは各階への揚重・取り付けを行うことが困難である。またフルＰＣａ化した壁体の壁鉄筋は、機械式継手により柱と接合する必要があるため、コストアップになるという問題もある。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、現場作業を最小限に抑え、低コストで高精度の型枠設置を可能にした鉄筋コンクリート（以下、ＲＣと略記する。）製の戸境耐震壁を構築できるようにした戸境耐震壁およびその構築方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の戸境耐震壁は鉄筋コンクリート柱間に構築される戸境耐震壁であって、底面に形成された支持穴に、床面に立設されたせん断抵抗部材を挿入して床面上に位置決め固定された、該戸境耐震壁のうちの、延長方向の中間位置に建て込まれたプレキャストコンクリート壁体と、該プレキャストコンクリート壁体と前記鉄筋コンクリート柱間とに、プレキャストコンクリート壁体より長い壁長で構築された現場打ちコンクリート壁とで壁延長方向に一体化された耐震壁としたことを特徴とする。

その構築方法として、プレキャストコンクリート柱間に構築される戸境耐震壁の壁延長方向の中間位置に、底面に支持穴が形成されたプレキャストコンクリート壁体を、床面に立設されたせん断抵抗部材を前記支持穴に挿入して床面上に位置決め固定し、該プレキャストコンクリート壁体と、前記プレキャストコンクリート柱間に耐震壁配筋を行い、該耐震壁配筋を挟んで壁面型枠を、前記プレキャストコンクリート壁体と前記プレキャストコンクリート柱との間に組み立て、前記プレキャストコンクリート壁体より壁長の長い現場打ちコンクリート壁体を構築し、該現場打ちコンクリート壁体で前記プレキャストコンクリート壁体と前記プレキャストコンクリート柱とを一体接合するようにしたことを特徴とする。

また、鉄筋コンクリート柱間に構築される戸境耐震壁の壁延長方向の中間位置に、底面に支持穴が形成されたプレキャストコンクリート壁体を、床面に立設されたせん断抵抗部材を前記支持穴に挿入して床面上に位置決め固定し、該プレキャストコンクリート壁体の両側に位置する、プレキャストコンクリート壁体より壁長の長い耐震壁体と、前記鉄筋コンクリート柱との配筋を行い、該鉄筋コンクリート柱と耐震壁体の柱型枠と壁面型枠とを組み立て、前記鉄筋コンクリート柱と耐震壁体のコンクリートを打設して、前記鉄筋コンクリート柱と現場打ちコンクリート壁体とを構築し、該現場打ちコンクリート壁体と鉄筋コンクリート柱と、前記プレキャストコンクリート壁体とを一体接合するようにしたことを特徴とする。

また、前記壁面型枠は、前記プレキャストコンクリート壁体の一部と前記鉄筋コンクリート柱の側面との間に端部が支持されて設置することが好ましい。

さらに、前記鉄筋コンクリート柱の側面に壁端支持部を形成し、該壁端支持部で前記壁面型枠の一端を支持することが好ましい。

以上の構成によれば、プレキャストコンクリート中間壁を精度良く、耐震壁の構築位置に設置し、これを後に組み立てる壁面型枠の支持部として使用するため、壁面型枠は、従来必要としていた調整板等を用いずに、高精度に組み立てられ、現場打ち壁を構築することができ、現場作業を最小限に抑え、低コストで高精度の鉄筋コンクリート製の戸境耐震壁を構築できるという効果を奏する。

本発明の戸境耐震壁の全体構成を示した斜視図。図１に示した戸境耐震壁の施工状態を示した説明図。ＰＣａ中間壁の概略構成を示した斜視図。ＰＣａ柱の壁体接合部の概略構成を示した斜視図。戸境耐震壁の構築工程を示した工程説明図（ＰＣａ柱）。戸境耐震壁の構築工程を示した工程説明図（在来ＲＣ柱：その１）。戸境耐震壁の構築工程を示した工程説明図（在来ＲＣ柱：その２）。

以下、本発明の戸境耐震壁およびその構築方法の実施形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の戸境耐震壁の全体構成を示した斜視図である。図１に示した戸境耐震壁１０は、２本のフルＰＣａ柱２０（以下、柱２０と記す場合もある。）間に構築された現場打ちコンクリート耐震壁１１（以下、現場打ち壁１１と記す。）と、これら現場打ち壁１１の間を接合するＰＣａ中間壁１２とから構成されている。これらのうち、現場打ち壁１１の柱側端辺１１ａと中間壁側辺１１ｂとは、それぞれ柱２０とＰＣａ中間壁１２とに継手筋２３，１３（図２参照）を介して構造的に一体接合されている。

現場打ち壁１１の底辺１１ｃは、床面１に配筋された継手筋４と機械式継手７（図５（ｂ）参照）により一体接合されている。ＰＣａ中間壁１２の下辺１２ｃは、位置決め兼用のせん断抵抗部材としてのダボ筋１４（図３参照）のみで床面１上の所定位置に載置されている。すなわち、図１に示した戸境耐震壁１０では、このＰＣａ中間壁１２と床面１との間の隙間（目地）を開口部として設計した耐震壁構造となっている。このため、床面１との間で構造筋としての鉄筋接合はされていない。なお、機械式継手７に代えて重ね継手を用いてもよいことは言うまでもない。

図２は、図１に示した戸境耐震壁１０を施工する一工程における部材及び資材の配置を示した説明図である。同図には、ＰＣａ中間壁１２が２本の柱２０，２０間に構築される現場打ち壁１１（２点鎖線表示）の中間位置に立設され、パイプサポート２によってその設置位置が保持された状態が示されている。さらに、このＰＣａ中間壁１２と各柱２０との間に設置される壁面型枠３が示されている。同図では、説明のために片面のみの型枠３が示されている。この壁面型枠３は、柱２０とＰＣａ中間壁１２との間の壁面を塞ぐ１枚の板状として概略図示しているが、実際には大版のせき板と、それを支保する各種の支保部材、補剛部材で構成された一体型の型枠からなる。この一体型の型枠は、後述するように、現場打ち壁１１となる空間に所定の配筋を行った後に、ＰＣａ中間壁１２と柱２０との間に壁体の両面を覆うように据え付けられる。なお、壁面型枠３としては、複数枚の通常寸法のパネル型枠を、支保部材を用いて連結して用いることもできる。

なお、ＰＣａ中間壁１２の壁長は、前述したように中間開口部を有する耐震壁として設計する場合、０．５〜１．０m程度に設定することが好ましい。そのときの柱２０、ＰＣａ中間壁１２間の現場打ち耐震壁の壁長は、柱芯間寸法に合わせて設定されるが、通常、５．５〜６．０m程度とすることが好ましい。壁厚は本実施例では０．２５mとしたが、設計上の断面設計により、適正な設計厚に設定すればよい。なお、壁面型枠３は、図３，図４で説明するように、その一方の端辺３ａはＰＣａ中間壁１２の外面に支持させ、他方（柱側）の端辺３ｂは、フルＰＣａ柱２０の場合には、ＰＣａ柱２０の壁側面に形成された壁端支持部２１に支持させることで所定の壁厚を保持させることができる。

図３は、ＰＣａ中間壁１２の概略構成を示した斜視図である。このＰＣａ中間壁１２は、戸境耐震壁１０の所定中間位置に建て込まれる。建て込まれる床面１にはダボ筋１４が立設されており、このダボ筋１４を、ＰＣａ中間壁１２の底面に形成された支持穴１５に挿入して所定位置に立設することができる。さらに図２に示したように、パイプサポート２によりその鉛直性を確保する。頂部には、天井面に相当する上層スラブ下面（図示せず）にその位置を固定可能なダボ筋１４が立設されている。また、現場打ち壁１１との接合面には、継手筋１３が所定の配筋間隔で、水平配筋されている。さらに各継手筋１３の上下方向の間にはシアコッターとして機能する四角形状の凹部１６が形成されている。このＰＣａ中間壁１２の側端辺１２ａには、現場打ち壁１１の壁面型枠３（２点鎖線表示）の端辺３ａが所定の重なり長を確保して当接される。この壁面型枠３の端辺３ａは、図示しない支保部材によりＰＣａ中間壁１２の端部にに密着され、さらにコンクリート打設時のコンクリート側圧によっても変位しないように堅固に支持されている。

図４各図は、フルＰＣａ柱２０の概略構成を示した斜視図である。図１，図２に示した構造体としてのフルＰＣａ柱２０は、建築物の柱芯位置に建て込まれ、機械式継手等により下層柱主筋５（図５（ａ）参照）と連結されるようになっている。なお、図４では、柱頂部の柱主筋の図示は省略している。図４（ａ）は、壁端支持部２１を柱全高にわたって形成した実施例を示している。壁端支持部２１は、上述した壁面型枠３の柱側の端辺３ｂを当接させることで、形成する耐震壁の壁厚を確保するスペーサとしての役割を果たす。また、壁端支持部２１の表面にはシアコッターとしての四角形状の凹部２２が柱壁接合筋としての継手筋２３の配筋間隔の間に形成されている。図４（ｂ）は、シアコッターを壁端支持部２１の幅に合わせて凸形状のブロック２４とした実施例を示している。図４（ａ），（ｂ）のいずれの場合にもシアコッターを設けることで現場打ち壁１１の壁端と柱２０の側面との間のコンクリートの一体化を図ることができる。図４（ｂ）に示したブロック２４の場合は、ブロック２４自体が壁端支持部２１とシアコッターの両機能を果たすことができる。ブロックの大きさ、数は壁厚が確保でき、コッターの機能を果たすものであれば適宜設定することができる。

図５（ａ）〜図５（ｃ）は、本発明の戸境耐震壁１０の構築手順を示した説明図である。本例では、柱にフルＰＣａ柱２０を採用し、合わせて上述したＰＣａ中間壁１２を所定の手順で構築対象のフロアに建て込む方法をとっている。図５（ａ）は、図示しない揚重機によりＰＣａ中間壁１２を、床面１から突出しているダボ筋１４位置に合わせて吊り込んでいる状態と、フルＰＣａ柱２０を、床面１から突出している柱主筋の継手筋位置に位置合わせてして吊り込んでいる状態を、説明のために合わせて示している。このときＰＣａ中間壁１２はダボ筋において正確な位置合わせ（壁通り芯、水平度、高さ等）がなされたら、図５（ｂ）に示したように、パイプサポート２でその位置を保持するように確実に支保する。一方、フルＰＣａ柱２０については、床面１から突出している下層柱主筋５との接合を行う。本実施例では、下層柱主筋５（図５（ａ））と柱内の主筋（図示せず）とを、柱２０内に収容されたスリーブ内で接合させ、スリーブ内をモルタル充填して一体化させる接合方法をとっているが、主筋継手方法は施工性を考慮して各種の既存の接合方法を採用することができる。

並行作業として図５（ｂ）に示したように、現場打ち壁１１の配筋作業を行う。このとき壁主筋６は各種機械式継手７あるいは重ね継手により接合する。横筋８はＰＣａ柱２０とＰＣａ中間壁１２の側面から突出している継手筋２３，１３に対して所定の定着長を確保して取り付けて配筋する。次いで、ＰＣａ中間壁１２の側端部とＰＣａ柱２０の壁端支持部２１との間に壁面型枠３を建て込む。壁面型枠３は上述したような一体型の型枠とすることで、背面側の支保工組み立て作業を大幅に減らすことができる。また、各壁面型枠３の背面には、図５（ｃ）に示したように、複数本のパイプサポート２を配置して壁面型枠３の支保を施す。その際、必要に応じて横つなぎ材９を用いて並んで配置された各パイプサポート２を一体化させることが好ましい。

図６（ａ）〜図６（ｃ），図７（ｄ）は、他の実施例における戸境耐震壁１０の構築手順を示した説明図である。本例では、柱２０を在来工法で施工し、引き続きＰＣａ中間壁１２を構築対象のフロアに建て込む方法をとっている。図６（ａ）は、図示しない揚重機によって、先組みされた柱鉄筋ユニット２５を、柱２０の設置位置の床面１から突出している下層柱主筋５に機械式継手７によって接合した状態を示している。図６（ｂ）は、図示しない揚重機によりＰＣａ中間壁１２を、床面１から突出しているダボ筋１４位置に合わせて吊り込んだ状態を示している。このＰＣａ中間壁１２は、図５（ｂ）に示した場合と同様に、ダボ筋１４によって正確な位置合わせ（壁通り芯、水平度、高さ等）がなされたら、パイプサポート２でその位置を保持する。図６（ｃ）は、現場打ち壁１１の配筋状態を示している。この配筋において、柱主筋４，６の接合は、スリーブジョイント等の各種機械式継手７あるいは重ね継手を採用することが好ましい。さらに、現場打ち壁１１の横筋８を、柱鉄筋ユニット２５のフープ筋とＰＣａ中間壁１２の側面から突出している継手筋１３に載せるようにして配筋することで作業効率を向上させることができる。

次いで、図７（ｄ）に示したように、一体型の柱型枠２６を組み立てるのと同時に、ＰＣａ中間壁１２の側端部と柱型枠２６との間に壁面型枠３を建て込む。柱型枠２６は通常のパネル型枠を支保工（図示せず）で囲む支保形式のものでよい。一方、壁面型枠３は一体型の型枠他、所定の大型パネル型枠を使用することができるが、いずれの場合にも、柱型枠２６との取り合い部において、耐震壁の通り芯、壁厚を確保する。また、各壁面型枠３の背面には、図７（ｄ）に示したように、図５（ｃ）と同様に、複数本のパイプサポート２を配置して壁面型枠３の支保を施す。

コンクリート作業工程として、図５（ｃ）、図７（ｄ）のそれぞれにおいて、所定配合の現場打ちコンクリートを打設し、所定の養生期間を経過後、壁面型枠３、柱型枠２６の脱型を行う。その後、上層スラブ（図示せず）の型枠を組み立て、所定の支保工で支持して上層スラブコンクリート打設を行う。その際、スラブコンクリートは、ハーフＰＣａスラブ等を採用することで現場作業の短工期化を図ることができる。

上層スラブ下面（天井）と耐震壁の上辺とが固定構造となるように設計して柱２０、床１、天井の３辺固定版とした耐震壁として設計すれば、ＰＣａ中間壁１２と現場打ち壁１１との鉄筋接合は、所定の定着長が不要となる。その場合には、ＰＣａ中間壁１２の側方鉄筋としては、現場打ちコンクリート耐震壁の横筋の端部を保持できる程度の長さ（たとえば１００〜２００mm程度）の補助鉄筋（図示せず）をＰＣａ中間壁の側方から突出させておき、その鉄筋に現場打ち壁１１の横筋８の端部を保持させればよい。

以上に述べたように、ＰＣａ中間壁を精度良く、耐震壁の構築位置に設置し、これを後に組み立てる壁面型枠の支持部として使用するため、壁面型枠は、従来必要としていた調整板等を用いずに、高精度に組み立てられ、現場打ち壁を構築することができる。なお、以上の実施例では、ＰＣａ中間壁を１カ所のみ配置した耐震壁についてその構成、構築方法を説明したが、ＰＣａ中間壁は、耐震壁の全長に対して複数箇所配置してその間を現場打ち壁でつなぐ構造としてよいことは言うまでもない。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

１床
３壁面型枠
４，６壁主筋
５柱主筋
８横筋
１０耐震壁
１１現場打ちコンクリート耐震壁（現場打ち壁）
１２プレキャストコンクリート中間壁（ＰＣａ中間壁）
１３，２３継手筋
１４ダボ筋（せん断抵抗部材）
２０プレキャストコンクリート柱（ＰＣａ柱）
２１壁端支持部
２２凹部
２４ブロック

Claims

鉄筋コンクリート柱間に構築される戸境耐震壁であって、底面に形成された支持穴に、床面に立設されたせん断抵抗部材を挿入して床面上に位置決め固定された、該戸境耐震壁のうち、延長方向の中間位置に建て込まれたプレキャストコンクリート壁体と、該プレキャストコンクリート壁体と前記鉄筋コンクリート柱間とに、プレキャストコンクリート壁体より長い壁長で構築された現場打ちコンクリート壁とで壁延長方向に一体化された耐震壁としたことを特徴とする戸境耐震壁。
プレキャストコンクリート柱間に構築される戸境耐震壁の壁延長方向の中間位置に、底面に支持穴が形成されたプレキャストコンクリート壁体を、床面に立設されたせん断抵抗部材を前記支持穴に挿入して床面上に位置決め固定し、該プレキャストコンクリート壁体と、前記プレキャストコンクリート柱間に耐震壁配筋を行い、該耐震壁配筋を挟んで壁面型枠を、前記プレキャストコンクリート壁体と前記プレキャストコンクリート柱との間に組み立て、前記プレキャストコンクリート壁体より壁長の長い現場打ちコンクリート壁体を構築し、該現場打ちコンクリート壁体で前記プレキャストコンクリート壁体と前記プレキャストコンクリート柱とを一体接合するようにしたことを特徴とする戸境耐震壁の構築方法。
鉄筋コンクリート柱間に構築される戸境耐震壁の壁延長方向の中間位置に、底面に支持穴が形成されたプレキャストコンクリート壁体を、床面に立設されたせん断抵抗部材を前記支持穴に挿入して床面上に位置決め固定し、該プレキャストコンクリート壁体の両側に位置する、プレキャストコンクリート壁体より壁長の長い耐震壁体と、前記鉄筋コンクリート柱との配筋を行い、該鉄筋コンクリート柱と耐震壁体の柱型枠と壁面型枠とを組み立て、前記鉄筋コンクリート柱と耐震壁体のコンクリートを打設して、前記鉄筋コンクリート柱と現場打ちコンクリート壁体とを構築し、該現場打ちコンクリート壁体と鉄筋コンクリート柱と、前記プレキャストコンクリート壁体とを一体接合するようにしたことを特徴とする戸境耐震壁の構築方法。
前記壁面型枠は、前記プレキャストコンクリート壁体の一部と前記プレキャストコンクリート柱の側面との間に端部が支持されて設置されたことを特徴とする請求項２に記載の戸境耐震壁の構築方法。
前記プレキャストコンクリート柱の側面に壁端支持部を形成し、該壁端支持部で前記壁面型枠の一端を支持するようにしたことを特徴とする請求項２または請求項４に記載の戸境耐震壁の構築方法。