JP6230330B2

JP6230330B2 - 壁構造

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Publication number: JP6230330B2
Application number: JP2013171406A
Authority: JP
Inventors: 順子須賀; 靖昌宮内; 寿博楠; 楠　　寿博; 俊彦衣川; 茂樹東; 亨北濱; 大野　正人; 正人大野; 武史福原
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2033-08-21
Also published as: JP2015040401A

Description

本発明は、木質板部材を有する壁構造に関する。

構造物の架構に、鉄筋コンクリート製や鋼製の耐震壁、ブレース材等を耐震部材として設置することにより、構造物の耐震性を高める技術が普及している。

例えば、特許文献１には、多数の環状鉄筋が内部に配設された鉄筋コンクリート製のコンクリート耐震壁が開示されており、特許文献２には、鉄骨ブレースの外周にプレストレストコンクリート製又は鋼繊維入りコンクリート製の座屈補剛材が設けられたアンボンド鉄骨ブレースが開示されている。

しかし、鉄筋コンクリート製や鋼製の耐震部材を構造物の架構に設置した場合、耐震部材のコンクリート面や鋼面が室空間に露出することによって美観が損なわれてしまうことが考えられる。一方、構造物の更なる耐震性向上が求められている。

特開平５−７１１７０号公報特開平７−３２４３７８号公報

本発明は係る事実を考慮し、耐震部材を設置することによる室空間の美観低下を低減するとともに、構造物の耐震性を向上させることを課題とする。

第１態様の発明は、構造物の架構に設置された耐震部材と、前記架構により形成された室空間内側から前記耐震部材を覆うように前記架構内に配置された木質板部材と、を有する壁構造である。

第１態様の発明では、室空間内側から耐震部材を覆うように架構内に木質板部材を配置することにより、室空間に耐震部材が露出されることをなくし、耐震部材を設置することによる室空間の美観低下を低減することができる。また、架構に生じるせん断力を耐震部材と木質板部材によって負担することにより、構造物の耐震性を向上させることができる。

第２態様の発明は、第１態様の壁構造において、前記木質板部材は、前記耐震部材に固定されていない。

第２態様の発明では、架構内に木質板部材を配置し易くすることができる。例えば、耐震部材が鉄筋コンクリート製の耐震壁の場合、この耐震壁の壁面が凸凹していたり、不陸を有していたりすると、木質板部材をこの耐震壁の壁面に接着剤により接合して架構内に配置する作業が難しくなる。これに対して第２態様の壁構造では、このような煩雑な作業を行わずに、架構内に木質板部材を配置することができる。

第３態様の発明は、第１態様の壁構造において、前記木質板部材は、前記耐震部材に固定されている。

第３態様の発明では、木質板部材を耐震部材に固定することにより、木質板部材の面外座屈耐力を高めることができ、木質板部材の負担できるせん断力を向上させることができるので、壁構造全体としてのせん断耐力を高めることができる。また、耐震部材が鉄筋コンクリート製の耐震壁の場合、この耐震壁のコンクリートひび割れの増進を木質板部材が抑制し、この耐震壁の剛性やせん断耐力を高めることができる。

本発明は上記構成としたので、耐震部材を設置することによる室空間の美観低下を低減するとともに、構造物の耐震性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る壁構造を示す正面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施形態に係る木質パネルの形成方法を示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る木質パネルの形成方法を示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る木質パネルの形成方法を示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る壁構造を示す正面図である。本発明の実施形態に係る壁構造を示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る壁構造を示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る壁構造を示す正面図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る壁構造について説明する。

図１の正面図、及び図１のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、本実施形態の壁構造１０は、耐震部材としての鉄筋コンクリート製の耐震壁（以下、「ＲＣ耐震壁１２」とする）と、木質板部材としての木質耐震壁１４とを有して構成されている。図１及び図２では、柱梁架構１６にＲＣ耐震壁１２が既に設置されている構造物としての建物１８において、耐震改修により柱梁架構１６に木質耐震壁１４を設置して壁構造１０を構築している。すなわち、木質耐震壁１４によってＲＣ耐震壁１２に耐震補強を施している。

図１に示すように、ＲＣ耐震壁１２は、柱２０Ａ、２０Ｂと、梁２２Ａ、２２Ｂを有して構成された架構としての柱梁架構１６の架構内に配置されて、この柱梁架構１６に設置されている。柱２０Ａ、２０Ｂと、梁２２Ａ、２２Ｂは、鉄筋コンクリートによって形成されており、ＲＣ耐震壁１２の外縁部２４（左右端部及び上下端部）が、柱２０Ａ、２０Ｂと、梁２２Ａ、２２Ｂに一体に接合されている。

木質耐震壁１４は、横方向へ複数並べて配置した木質板材２６を、接着剤で繋ぎ合わせて一体化した１枚の木質パネル２８を有して構成されている。木質板材２６は、丸太を薄く剥いた木の板（単板）を積層接着して形成した単板積層材からなる、平面形状が略長方形の部材である。

木質耐震壁１４は、柱梁架構１６の架構内に、木質板材２６の長辺方向が上下方向となるように配置されている。また、図２に示すように、木質耐震壁１４は、木質パネル２８のパネル面３０と、ＲＣ耐震壁１２の壁面３２とが略平行に対向するように配置されており、柱梁架構１６により形成された室空間ＲにおけるＲＣ耐震壁１２よりも内側（ＲＣ耐震壁１２よりも室空間Ｒの内部側）に配置されている。すなわち、柱梁架構１６により形成された室空間Ｒ内側からＲＣ耐震壁１２を覆うように柱梁架構１６の架構内に木質耐震壁１４が配置されている。さらに、木質耐震壁１４は、ＲＣ耐震壁１２と離して配置されており、ＲＣ耐震壁１２に固定されていない。

また、図１に示すように、木質耐震壁１４は、木質パネル２８の外縁部３４（外周面３６）と、柱梁架構１６（柱２０Ａ、２０Ｂ、及び梁２２Ａ、２２Ｂ）の内面３８との間に設けた隙間（以下、「隙間Ｓ_１」とする）に接着剤を密に充填し硬化させて接着層４０を形成することにより、柱梁架構１６に接着されて接合されている。隙間Ｓ_１の大きさは、接着層４０のせん断剛性が、木質板材２６のせん断剛性以上となる大きさになっている。

木質パネル２８は、例えば、図３（ａ）〜（ｃ）の平面断面図に示す方法によって形成することができる。まず、図３（ａ）に示すように、柱梁架構１６の架構内の所定位置に木質板材２６をそれぞれ配置し、接着層４０によって柱梁架構１６に木質板材２６の端部を接合する。木質板材２６の左右端部の一方（図３（ａ）では、木質板材２６の右端部）の裏面４２には、薄い板状の目張り部材４４が貼り付け等により予め取り付けられており、図３（ｂ）に示すように、目張り部材４４は、柱梁架構１６の架構内の所定位置に木質板材２６が配置された状態で、木質板材２６間の隙間（以下、「隙間Ｓ_２」とする）を塞ぐシール材となる。また、この状態で、目張り部材４４及び木質板材２６は、ＲＣ耐震壁１２の壁面３２に接触していない。隙間Ｓ_２の大きさは、この隙間Ｓ_２に接着剤が充填されて形成される接着層５２のせん断剛性が、木質板材２６のせん断剛性以上となる大きさになっている。

次に、図３（ｂ）に示すように、木質板材２６間の隙間Ｓ_２に接着剤を充填して（矢印５０）、図３（ｃ）に示すように接着層５２を形成する。そして、この接着層５２により木質板材２６同士が繋ぎ合わされて一体化され、木質パネル２８が形成される。このとき、隙間Ｓ_２に充填した接着剤がＲＣ耐震壁１２側へ溢れ出てＲＣ耐震壁１２の壁面３２に付着するのを目張り部材４４が防ぐので、木質耐震壁１４（木質パネル２８）はＲＣ耐震壁１２に固定されない。

なお、隙間Ｓ_２に充填した接着剤がＲＣ耐震壁１２側へ溢れ出てＲＣ耐震壁１２の壁面３２に付着するのを防ぐことができれば、他の部材によって木質板材２６間の隙間Ｓ_２を塞いでもよい。例えば、図４（ａ）〜（ｃ）の平面断面図や、図５（ａ）〜（ｃ）の平面断面図に示す方法を用いてもよい。

図４（ａ）〜（ｃ）の方法では、まず、図４（ａ）に示すように、柱梁架構１６の架構内の所定位置に木質板材２６をそれぞれ配置したときに木質板材２６間の隙間Ｓ_２を塞ぐように、ＲＣ耐震壁１２の壁面３２に、木板等の板状の目張り部材５４を貼り付け等により取り付ける。目張り部材５４の厚さは、柱梁架構１６の架構内の所定位置に木質板材２６をそれぞれ配置したときに、木質板材２６が目張り部材５４に押し当てられて密着する厚さとなっている。

次に、柱梁架構１６の架構内の所定位置に木質板材２６をそれぞれ配置し、接着層４０によって柱梁架構１６に木質板材２６の端部を接合する。これにより、図４（ｂ）に示すように、目張り部材５４は、木質板材２６が押し当てられて木質板材２６間の隙間Ｓ_２を塞ぐシール材となる。この状態で、木質板材２６は、目張り部材５４に接触しているが、固定はされていない。また、この状態で、木質板材２６は、ＲＣ耐震壁１２の壁面３２に接触していない。隙間Ｓ_２の大きさは、この隙間Ｓ_２に接着剤が充填されて形成される接着層５２のせん断剛性が、木質板材２６のせん断剛性以上となる大きさになっている。

次に、図４（ｂ）に示すように、木質板材２６間の隙間Ｓ_２に接着剤を充填して（矢印５０）、図４（ｃ）に示すように接着層５２を形成する。そして、この接着層５２により木質板材２６同士が繋ぎ合わされて一体化され、木質パネル２８が形成される。このとき、隙間Ｓ_２に充填した接着剤がＲＣ耐震壁１２側へ溢れ出てＲＣ耐震壁１２の壁面３２に付着するのを目張り部材５４が防ぐので、木質耐震壁１４（木質パネル２８）はＲＣ耐震壁１２に固定されない。

図５（ａ）〜（ｃ）の方法では、まず、図５（ａ）に示すように、柱梁架構１６の架構内の所定位置に木質板材２６をそれぞれ配置し、接着層４０によって柱梁架構１６に木質板材２６の端部を接合する。

次に、木質板材２６間の隙間Ｓ_２に注入ノズル４６を仮設し、この注入ノズル４６から、木質板材２６の裏面４２とＲＣ耐震壁１２の壁面３２の間へ液状のシール材４８を注入し（矢印５６）、シール材４８の注入が完了した後に注入ノズル４６を取り外す。これにより、図５（ｂ）に示すように、硬化したシール材４８によって木質板材２６間の隙間Ｓ_２が塞がれる。この状態で、硬化したシール材４８は、木質板材２６の裏面４２と、ＲＣ耐震壁１２の壁面３２に押し当てられて接触し、木質板材２６の裏面４２とＲＣ耐震壁１２の壁面３２の間に保持されているが、固定はされていない。また、この状態で、木質板材２６は、ＲＣ耐震壁１２の壁面３２に接触していない。隙間Ｓ_２の大きさは、この隙間Ｓ_２に接着剤が充填されて形成される接着層５２のせん断剛性が、木質板材２６のせん断剛性以上となる大きさになっている。

次に、図５（ｂ）に示すように、木質板材２６間の隙間Ｓ_２に接着剤を充填して（矢印５０）、図５（ｃ）に示すように接着層５２を形成する。そして、この接着層５２により木質板材２６同士が繋ぎ合わされて一体化され、木質パネル２８が形成される。このとき、隙間Ｓ_２に充填した接着剤がＲＣ耐震壁１２側へ溢れ出てＲＣ耐震壁１２の壁面３２に付着するのを硬化したシール材４８が防ぐので、木質耐震壁１４（木質パネル２８）はＲＣ耐震壁１２に固定されない。

次に、本発明の実施形態に係る壁構造の作用と効果について説明する。

本実施形態の壁構造１０では、図２に示すように、室空間Ｒ内側からＲＣ耐震壁１２を覆うように柱梁架構１６の架構内に木質耐震壁１４を配置することにより、室空間ＲにＲＣ耐震壁１２が露出されることをなくし、ＲＣ耐震壁１２を設置することによる室空間Ｒの美観低下を低減することができる。また、柱梁架構１６に生じるせん断力をＲＣ耐震壁１２と木質耐震壁１４によって負担することにより、建物１８の耐震性を向上させることができる。

また、本実施形態の壁構造１０では、図２に示すように、ＲＣ耐震壁１２が設置されているのと同じ柱梁架構１６の架構内に木質耐震壁１４を配置することにより、建物１８全体に対して、木質耐震壁１４を配置することにより構面が塞がれてしまう架構を減らすことができ、広い室空間を確保することができる。

さらに、本実施形態の壁構造１０では、図２に示すように、木質耐震壁１４がＲＣ耐震壁１２に固定されていないので、柱梁架構１６の架構内に木質耐震壁１４を配置し易くすることができる。例えば、本実施形態のＲＣ耐震壁１２のように、耐震部材が鉄筋コンクリート製の耐震壁の場合、この耐震壁の壁面が凸凹していたり、不陸を有していたりすると、木質耐震壁１４を接着剤により耐震壁の壁面に接合して架構内に配置する作業が難しくなる。これに対して本実施形態の壁構造１０では、このような煩雑な作業を行わずに、架構内に木質耐震壁１４を配置することができる。

また、本実施形態の壁構造１０では、図２に示すように、木質耐震壁１４がＲＣ耐震壁１２に固定されていないので、ＲＣ耐震壁１２の健全性の点検作業や、リニューアルなどでの木質耐震壁１４の交換作業等を行う場合に、柱梁架構１６への木質耐震壁１４の取り外しや取り付けを容易に行うことができる。

さらに、本実施形態の壁構造１０では、図１に示すように、木質耐震壁１４（木質パネル２８）が、横方向へ複数並べて配置した木質板材２６を繋ぎ合わせることにより形成されており、木質耐震壁１４よりも大きさの小さい木質板材２６は、製造を容易に行うことができる。また、木質耐震壁１４よりも大きさの小さい木質板材２６は取り扱い易いので、木質耐震壁１４の施工性を向上させることができる。

また、木質板材２６を繋ぎ合わせる接着層５２のせん断剛性は、木質板材２６のせん断剛性以上となっているので、木質パネル２８を面内全方向に対して一体性のある部材とすることができる。これにより、一枚ものの木質板材によって形成した木質パネルと同等のせん断剛性及びせん断耐力を木質パネル２８に与えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本実施形態では、図１に示すように、架構としての柱梁架構１６（柱２０Ａ、２０Ｂ、及び梁２２Ａ、２２Ｂ）を、鉄筋コンクリートによって形成した例を示したが、架構を構成する部材は、他の構造のものでもよい。例えば、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、ＣＦＴ造（Concrete-Filled Steel Tube：充填形鋼管コンクリート構造）の柱や梁を有して構成された架構でもよい。また、架構は他の構成のものでもよい。例えば、柱と床スラブで架構を構成してもよい。

また、本実施形態では、木質板材２６を単板積層材とした例を示したが、木質の他の部材としてもよい。例えば、木質耐震壁１４（木質パネル２８）は、製材、集成材、積層材、合板などの木質材を有して構成されていればよい。木質板材２６を単板積層材とすれば、木質耐震壁１４を十分なせん断剛性及びせん断耐力を有する耐震壁とすることができるので好ましい。また、この場合、単板積層材を縦使いにすれば、木質耐震壁１４の高いせん断剛性及びせん断耐力が期待できるので、より好ましい。

さらに、本実施形態では、図２に示すように、耐震部材をＲＣ耐震壁１２とした例を示したが、鋼製耐震壁、鉄筋コンクリート製ブレース、鋼製ブレース等の他の耐震要素であってもよい。例えば、図６の正面図に示すように、柱梁架構１６により形成された室空間Ｒ内側から鋼製ブレース６０を覆うように柱梁架構１６の架構内に木質耐震壁１４を設けて壁構造５８を構築してもよい。

また、本実施形態では、図２に示すように、木質耐震壁１４がＲＣ耐震壁１２に固定されていない例を示したが、図７及び図８の平面断面図に示すように、木質耐震壁１４を接着剤等によってＲＣ耐震壁１２に固定してもよい。図７には、木質耐震壁１４がＲＣ耐震壁１２に接着層６６によって全面固定されている壁構造６２の例が示され、図８には、木質耐震壁１４がＲＣ耐震壁１２に接着層６８によって部分固定されている壁構造６４の例が示されている。

このように、木質耐震壁１４をＲＣ耐震壁１２に固定すれば、木質耐震壁１４（木質パネル２８）の面外座屈耐力を高めることができ、木質耐震壁１４の負担できるせん断力を向上させることができるので、壁構造６２、６４全体としてのせん断耐力を高めることができる。また、ＲＣ耐震壁１２のコンクリートひび割れの増進を木質耐震壁１４が抑制し、ＲＣ耐震壁１２の剛性やせん断耐力を高めることができる。

さらに、本実施形態では、接着剤によって柱梁架構１６に木質耐震壁１４を接合した例を示したが、せん断力の伝達が可能となるように柱梁架構１６に木質耐震壁１４を確実に接合できれば、モルタル接着、ボルト接合等の他の方法で接合してもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、木質耐震壁１４を、木質パネル２８の外縁部３４（外周面３６）と、柱２２Ａ、２２Ｂ、及び梁２４Ａ、２４Ｂの内面３８とを、接着層４０により接着して接合した例を示したが、木質パネル２８は、柱２２Ａ、２２Ｂ、及び梁２４Ａ、２４Ｂの一方に接合されていてもよい。すなわち、柱２２Ａ、２２Ｂのみに木質パネル２８が接合されていてもよいし、梁２４Ａ、２４Ｂのみに木質パネル２８が接合されていてもよい。また、木質耐震壁１４を、上下梁や上下床スラブの間に間柱のように配置してもよい。さらに、ＲＣ耐震壁１２に固定されていれば、木質耐震壁１４は柱梁架構１６に接合されていなくてもよい。この場合においても、ＲＣ耐震壁１２を介してせん断力が柱梁架構１６から木質耐震壁１４へ伝達されることにより、柱梁架構１６に生じるせん断力をＲＣ耐震壁１２と木質耐震壁１４によって負担し、建物１８の耐震性を高めることができる。

さらに、本実施形態では、図２に示すように、木質耐震壁１４を１枚の木質パネル２８を有して構成した例を示したが、木質耐震壁１４は、対向させて面外方向へ複層配置した木質パネル２８を有して構成するようにしてもよい。この場合、木質板材２６同士の継ぎ目は、イモ目地を構成するように配置してもよいし、ウマ目地を構成するように配置してもよい。

木質耐震壁１４を、対向させて面外方向へ複層配置した木質パネル２８を有して構成する場合、各層の木質パネル２８同士は、接着剤等によって接着してもよいし、接着しなくてもよいし、離して配置してもよい。

また、本実施形態の図１で示した木質板材２６を、上下方向に複数分割した木質の板を繋ぎ合わせて形成するようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、木質耐震壁１４を、横方向へ複数並べて配置した木質板材２６を繋ぎ合わせることにより形成した例を示したが、横方向へ複数並べて配置する木質板材２６の数はいくつでもよいし、１つの木質板材２６で木質パネル２８を構成してもよい。また、図９の正面図に示すように、木質パネル２８を、上下方向へ複数並べて配置した木質板材２６を接着剤によって繋ぎ合わせることにより形成してもよい。

この木質耐震壁１４の構成においても、木質耐震壁１４よりも大きさの小さい木質板材２６は、製造を容易に行うことができる。また、木質耐震壁１４よりも大きさの小さい木質板材２６は取り扱い易いので、木質耐震壁１４の施工性を向上させることができる。さらに、意匠上の自由度を上げることができる。

また、図９に示す木質耐震壁１４の構成においても、木質耐震壁１４を、対向させて面外方向へ複層配置した木質パネル２８を有して構成するようにしてもよい。木質耐震壁１４を、対向させて面外方向へ複層配置した木質パネル２８を有して構成する場合、各層の木質パネル２８同士は、接着剤等によって接着してもよいし、接着しなくてもよいし、離して配置してもよい。この場合、木質板材２６同士の継ぎ目は、イモ目地を構成するように配置してもよいし、ウマ目地を構成するようにしてもよい。さらに、木質板材２６を、横方向に複数分割した木質の板を繋ぎ合わせて形成するようにしてもよい。

さらに、本実施形態の壁構造１０は、新築建物に適用してもよいし、改修建物に適用してもよい。すなわち、建物の耐震改修工事において、本実施形態の木質耐震壁１４をＲＣ耐震壁１２が既設されている架構に設置してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０、５８、６２、６４壁構造
１２ＲＣ耐震壁（耐震部材）
１４木質耐震壁（木質板部材）
１６柱梁架構（架構）
１８建物（構造物）
６０鋼製ブレース（耐震部材）
Ｒ室空間

Claims

構造物の架構に設置された耐震部材と、
前記架構により形成された室空間内側から前記耐震部材を覆うように前記架構内に配置され、前記架構に生じるせん断力を負担する耐震壁となる木質板部材と、
を有する壁構造。
前記木質板部材は、前記耐震部材に固定されていない
請求項１に記載の壁構造。
前記木質板部材は、前記耐震部材に固定されている
請求項１に記載の壁構造。