JP6340179B2 - 壁体構築用ブロック及び壁体 - Google Patents

Description

本発明は、壁体構築用ブロック及び壁体に関する。

特許文献１には、鉄筋コンクリート壁の構築時に、設備配管類を貫通させるための開口部を予め確保しておく技術が記載されている。即ち、壁体内に埋設されて開口部を形成する円形鋼管と、円形鋼管が面内に形成された貫通孔に固定された補強鋼鈑と、補強鋼鈑と寸断された主鉄筋を連結する継手筋と、を備え、鉄筋コンクリート壁の構築時に、円形鋼管を壁体に埋め込むことで、開口部を確保している。

しかし、特許文献１に記載の技術は、現場打ちコンクリートで構築される壁体を対象としており、ブロック積みで構築される壁体には適用できない。
ブロック積みで構築される壁体では、例えば任意箇所のブロックを取り除くことで、開口部を形成することも考えられる。

特開２００８−１４４４１５号公報

しかし、ブロック積みで構築される壁体が耐震補強壁の場合には、壁体の耐震強度を高くするため、ブロック形状に特徴を持たせ、ブロック同士の圧縮応力により圧力伝達させる構造が採用されている。このようなブロックでは、ブロック同士の圧縮応力による圧力伝達が遮断されるため、任意箇所のブロックを取り除くことはできない。

本発明は、上記事実に鑑み、ブロック積で構築される壁体に開口部を形成する壁体構築用ブロック及び壁体を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る壁体構築用ブロックは、柱と水平部材で構成された架構内へ積み上げられ、壁体を構築したとき積上げ面となる上面及び下面と交差する方向に形成され、前記架構内へ配筋された縦筋が挿通される挿通部と、前記壁体を構築したとき、前記壁体の壁厚方向へ貫通する貫通部と、前記貫通部に挿入されて前記貫通部の周壁を補強する鋼管と、前記鋼管の外周部に設けられ、前記鋼管を周囲と一体化させる補強部材と、を有することを特徴としている。
請求項２に記載の発明に係る壁体構築用ブロックは、請求項１に記載の壁体構築用ブロックにおいて、縦目地となる両側面のうち、一方の側面に形成され、前記挿通部に達する案内路を有し、前記貫通部は、前記案内路が形成されない他方の側面と前記挿通部との間に設けられていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、壁体構築用ブロックに形成された挿通部に縦筋が挿通されて壁体が構築される。また、案内路を利用して、縦筋を、壁体構築用ブロックの側面から挿通部へ通すことができる。これにより、落し込み方法で積み上げなくても、壁体構築用ブロックの挿通部へ、横方向から縦筋を挿通させることができる。更に、壁体を構築したとき、壁体構築用ブロック自体に、壁体の壁厚方向へ設備配管等を通す貫通部（開口部）が形成されている。これにより、ブロック積で構築される壁体に貫通部を形成することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の壁体構築用ブロックにおいて、前記壁体を正面から見たとき、前記上面及び前記下面は、両端部から中央部に向かって傾斜していることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、壁体構築用ブロックの上面及び下面は、両端部から中央部に向かって傾斜している。これにより、架構を介して壁体へ水平力が作用したとき、壁体構築用ブロックには、水平力が傾斜に沿って押下げ方向へ作用し、壁体の水平移動が抑制される。つまり、横筋なしで壁体構築用ブロックを積み上げる構造であるにも関わらず、水平力に対抗することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の壁体構築用ブロックにおいて、前記壁体を正面から見たとき、前記上面は両端部から中央部にかけて上り勾配とされ、前記下面は両端部から中央部にかけて下り勾配とされ、前記貫通部は前記中央部に形成されていることを特徴としている。

これにより、壁体構築用ブロックの中央部が両端部より大きくされ、大きくされた中央部に貫通部が形成される。この結果、貫通部の開口面積を大きくできる。

請求項５に記載の発明に係る壁体は、柱と水平部材で構成された架構内へブロックを積み上げて構築された壁体であって、前記ブロックは、前記架構に配筋された縦筋が挿通される挿通部を有し、前記ブロックの積上げ面は、前記壁体を正面から見たとき、両端部から中央部に向かって傾斜しており、前記壁体を壁厚方向へ貫通する開口部が形成される位置には、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の壁体構築用ブロックが配置されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、壁体の開口部が形成される位置に、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の壁体構築用ブロックが配置される。これにより、ブロック積で構築される壁体に開口部を形成することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の壁体において、前記壁体を壁厚方向へ貫通する貫通部は、前記架構から前記壁体へ水平力が作用したとき、前記壁体の角部から対角線上の他の角部に向けて、斜めに帯状に形成される圧縮束を避けて、前記圧縮束と前記柱で区画される一対の第１三角壁面、又は前記圧縮束と前記水平部材で区画される一対の第２三角壁面の少なくとも一つに設けられていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、壁体には、架構を介して水平力が作用したとき、壁体の角部から対角線上の他の角部へ向けて、大きな圧縮応力が帯状に作用する圧縮束が斜めに形成される。即ち、正面視でＸ形状に圧縮束が形成される。
この圧縮束の部分を避けて、圧縮応力の小さい部分に貫通部を配置することで、貫通部の破損の可能性を回避できる。ここに、圧縮応力の小さい部分は、圧縮束と一対の柱で区画される一対の第１三角壁面の範囲、及び圧縮束と一対の水平部材で区画される一対の第２三角壁面の範囲である。

本発明は、上記構成としてあるので、ブロック積で構築される壁体に開口部を形成する壁体構築用ブロック及び壁体を提供することができる。

（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る壁体構築用ブロックを一部に組み込んだ壁体を構築する構築手順を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る壁体構築用ブロックを一部に組み込んで構築された壁体を示す正面図である。 （Ａ）は本発明の第２実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す正面図、（Ｂ）は（Ｃ）のＸ１−Ｘ１線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ２−Ｘ２線断面図である。 （Ａ）は本発明の第３実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す斜視図である。 本発明の第６実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す斜視図である。 本発明の第７実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す斜視図である。 本発明の第７実施形態に係る壁体構築用ブロックを一部に組み込んだ壁体を示す正面図である。 本発明の第８実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す斜視図である。 本発明の第９実施形態に係る壁体構築用ブロックの基本構成を示す分解斜視図である。 本発明の第１０実施形態に係る壁体の基本構成を示す正面図である。 （Ａ）は架構内に構築された従来の耐震壁の解析モデルを示す正面図、（Ｂ）は解析モデルの鉄筋配置を示す正面図、（Ｃ）は耐震壁の解析結果を示す特性図である。 （Ａ）は架構内に構築された本発明の壁体の解析モデルを示す正面図、（Ｂ）は解析モデルの鉄筋配置を示す正面図、（Ｃ）は壁体の解析結果を示す特性図である。 （Ａ）、（Ｂ）はいずれも、従来の壁体構築用ブロックの基本構成を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）はいずれも、従来の壁体構築用ブロックの基本構成を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）は壁体構築用ブロックの縦筋への取付け要領を示す正面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）は壁体構築用ブロックの縦筋への取付け要領を示す平面図である。 壁体構築用ブロック同士の圧力伝達を模式的に示す正面図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る壁体構築用ブロック１０（以下ブロック１０と記す。）について、図１〜図３を用いて説明する。
ここに、図１（Ａ）はブロック１０の平面図を、図１（Ｂ）は正面図を、図１（Ｃ）は斜視図をそれぞれ示している。図２、図３は、いずれも、ブロック１０を一部に組み込んだ壁体２０の構築手順を示す正面図である。なお、図中の矢印ＵＰは鉛直方向上方を示している。

ブロック１０は、一対の柱３２と梁（水平部材）３４で構成された架構３０の内部に積み上げられて、架構３０を補強する壁体２０の一部を構成する。
ブロック１０は、プレキャストコンクリート製とされ、壁体２０を構築したとき積上げ面となる、上面１２及び下面１４を有している。上面１２及び下面１４は、両端部２４Ｒ、２４Ｌから中央部に向かって、中央部が狭くなる方向へ直線状に傾斜している。即ち、正面視において、上面１２は中央部に向かって下方へ傾斜し、下面１４は中央部に向かって上方へ傾斜し、羽根を広げたチョウチョウの形状となっている。

一方、ブロック１０の前面３６及び後面３８は、平行に形成され、壁体２０を構築したとき、壁体２０の正面及び裏面の一部を構成する。また、ブロック１０の両側面２４Ｒ、２４Ｌは、平行に形成され、壁体２０を構築したとき、後述する隣り合う壁体構築用ブロックの側面と当接される。
ブロック１０の中央部には、縦筋挿通孔（挿通部）１６が形成されている。縦筋挿通孔１６は、上面１２及び下面１４と交差する方向に形成され、架構３０内へ配筋された縦筋１８、１９（縦筋１９は延長縦筋）が挿通される。

また、壁体２０の正面視において、縦目地となるブロック１０の両側面２４Ｒ、２４Ｌには、上面１２及び下面１４と交差する方向に、半円筒状の凹部２６Ｒ、２６Ｌが形成されている。凹部２６Ｒ、２６Ｌには、縦筋１８、１９が挿通される。
また、一方の側面２４Ｌの凹部２６Ｌから縦筋挿通孔１６まで、縦筋１８、１９を通過させる溝部（案内路）２８が形成されている。案内路２８は、上面１２から下面１４に達する深さで形成されており、縦筋１８、１９を、凹部２６Ｌから縦筋挿通孔１６に挿通させる。

更に、ブロック１０には、前面３６及び後面３８と交差する方向（壁厚方向）に、貫通孔（貫通部）２２が設けられている。貫通孔２２は、図示しない設備配管や設備配線等の設備配管類を通過させる開口部であり、案内路２８が形成されていない側、即ち、他方の側面２４Ｒの凹部２６Ｌと縦筋挿通孔１６の間に形成されている。

以上説明したように、本実施形態によれば、ブロック１０の縦筋挿通孔１６に、縦筋１８、１９を挿通させて壁体２０の一部を構築させることで、ブロック１０に形成された貫通孔２２が壁厚方向へ配置される。これにより、ブロック積で構築される壁体２０の構築時に、貫通孔を確保することができ、壁体２０の構築後に開口部加工を必要としない。
また、ブロック１０に貫通孔２２を設けているので、壁体２０から、壁体構築用ブロックの一部を取り除いて貫通孔を形成する方法と比較して、開口部を設けることによる壁体２０の損傷を抑制することができる。

次に、ブロック１０を一部に組み込んだ壁体２０について説明する。
壁体２０は、ブロック１０と、外形寸法が同一で貫通孔２２が設けられていない、従来の壁体構築用ブロックとを組み合わせて構築される。

図１６（Ａ）に従来の壁体構築用ブロック４０（以下ブロック４０と記す。）を示す。ブロック４０は、ブロック１０とは貫通孔２２を有しない点のみが相違する。また、図１６（Ｂ）に従来の壁体構築用ブロック４４（以下ブロック４４と記す。）を示す。ブロック４４は、ブロック１０とは貫通孔２２を有しない点、及び案内路２８を有しない点で相違する。

図１７（Ａ）に従来の壁体構築用ブロック４６（以下ブロック４６と記す。）を示す。ブロック４６は、ブロック１０とは貫通孔２２を有しない点、及び案内路２８を有さず、案内路２９が裏面側に設けられている点で相違する。また、図１７（Ｂ）に従来の壁体構築用ブロック４８（以下ブロック４８と記す。）を示す。ブロック４８は、ブロック４４を中心位置で鉛直方向に切断して２分割した半ブロックである。ブロック４８は、従来の壁体構築用ブロック４０、４４、４６を積層したときに発生する、幅方向の半個分のずれを埋めるために用いられる。
なお、壁体構築用ブロック４０、４４、４６、４８は、一例であり、他の構成の壁体構築用ブロックを使用しても良い。

図２、図３に示すように、壁体２０は、設備配管類を貫通させる予定がなく、貫通孔２２を必要としない位置には、従来の壁体構築用ブロック４０、４４、４６、４８を用いて構築し、設備配管類を貫通させる位置には、ブロック１０を配置する。
本実施例では、正面視で右側と最上段の２か所に、壁体構築用ブロック１０を設けた例を示している。

先ず、図２に示すように、縦筋１８が、水平方向に所定の間隔を空けて梁３４Ｄに複数設置される。ここに、縦筋１８、１９の長さは、例えば、壁体２０の高さの半分程度の長さ（壁体２０の高さによって定まる作業性を考慮した適切な長さ）に形成され、縦筋１８を下部に配置し、縦筋１８に縦筋１９を連結して延長させ、縦筋１９の上端部は梁３４Ｕに固定される。

具体的には、縦筋１８の下端部には、図示しない雄ねじが形成されており、梁３４Ｄに形成された雌ねじに捩じ込むことにより固定される。縦筋１８の上端部は、縦筋１９と連結されるまでは開放されている。
これにより、縦筋挿通孔１６及び凹部２６Ｒ、２６Ｌに縦筋１８を挿通させ、落とし込み方式で、ブロック１０、４４又はブロック４８を積み重ねることができる。ブロック４８は、柱３２と接する両端部に配置される。

続いて、図３に示すように、縦筋１８に所定の高さまでブロック１０、４４又はブロック４８が積み重ねられたとき（図３では１段目〜５段目まで積み重ねた後）、縦筋１９を継ぎ足す。縦筋１９の下端部は、縦筋１８の上端部と溶接等で接合され、縦筋１９の上端部は、梁３４Ｕにネジ止め等で接続される。

縦筋１９の範囲において、貫通孔２２を必要としない位置には、ブロック４０、４６又はブロック４８が積み重ねられる。ブロック４８は、柱３２と接する両端部に配置される。また、設備配管等を貫通させる位置には、ブロック１０が配置される。ブロック４０、とブロック４６は、案内路の位置の違いのみであり、いずれを選択しても良い。ブロック１０、４０、４６又はブロック４８は、梁３４Ｕに達する手前の高さまで、順次積み重ねられる。

ここで、縦筋１８と異なり、落し込み方式を採用できない、縦筋１９へのブロック１０、４０、４６の積み重ね手順の一例を、ブロック４０を代表例として説明する。
図１８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、先ず、ブロック４０は、正面側から見て９０度回転させられ、正面側から縦筋１９の間の空間５６にアプローチして、隣り合う縦筋１９間に挿入される。
次に、図１８（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、縦筋１９が案内路２８を通過して縦筋挿通孔１６に達するように、ブロック４０は、正面側から反時計方向に９０度回転させられる。この作業を同様に繰り返すことで、落し込み方法で積み上げなくても、ブロック４０が積み上げられる。

最後に、壁体２０と架構３０との隙間や、壁体２０を構成するブロック４０、４４、４６、４８及びブロック１０の内部空間にグラウト（図中ドッド部）４２が充填される。なお、グラウト４２は、各ブロック４０、４４、４６、４８、１０を積み上げる度に順次充填しても良い。グラウトの硬化を待って、壁体２０が完成する。
なお、水平部材は梁３４Ｕ、３４Ｄで説明したが、スラブでも良い。

次に、本実施形態の壁体２０を構成するブロック１０、４０、４４、４６同士の圧縮応力の伝達について、ブロック４０を積み上げた壁体を代表例にとり説明する。
図１９に示すように、壁体２０を構成するブロック４０の上面１２及び下面１４には、いずれも両端部２４Ｒ、２４Ｌから中央部に向かって傾斜が設けられている。これにより、架構３０を介して壁体２０へ、矢印Ｐ１で示す水平力が作用したとき、ブロック４０には、矢印Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…Ｐｎで示す水平力が、傾斜面に沿って押下げ方向へ順次作用し、壁体２０の水平移動が抑制される。つまり、横筋なしでブロック４０を積み上げる構造であるにも関わらず、矢印Ｐ１で示す水平力に対抗することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る壁体構築用ブロック５０（以下ブロック５０と記す。）について、図４を用いて説明する。ブロック５０は、貫通孔２２に鋼管５２を挿入して周壁を補強した点において、第１実施形態に係るブロック１０と相違する。相違点を中心に説明する。
ここに、図４（Ａ）はブロック５０の平面図を、（Ｂ）は（Ｃ）のＸ１−Ｘ１線断面図を、（Ｃ）は（Ａ）のＸ２−Ｘ２線断面図を示している。

本実施形態では、貫通孔２２に鋼管５２を挿入し、鋼管５２の外周部に設けたウェブレン等の補強部材５４でコンクリートと一体化させ、周壁を補強している。ブロック５０の外径寸法はブロック１０と同じであり、ブロック１０に替えて、そのまま壁体２０に組み込むことができる。
これにより、壁体構築用ブロック５０の破損強度を、壁体構築用ブロック１０より高めることができる。他の構成は、第１施形態と同じであり説明は省略する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る壁体構築用ブロック６０（以下ブロック６０と記す。）について、図５を用いて説明する。ブロック６０は、端部に形成された凹部２６Ｌと、縦筋挿通孔１６との間に案内路が設けられていない点において、第１実施形態に係るブロック１０と相違する。相違点を中心に説明する。
ここに、図５（Ａ）はブロック６０の平面図を、（Ｂ）は正面図を、（Ｃ）は斜視図を示している。

ブロック６０は、凹部２６Ｌと縦筋挿通孔１６の間に案内路が設けられてなく、ブロック６０が簡素化されている。これにより、ブロック６０の強度をブロック１０より高めることができる。
一方、ブロック１０の場合と異なり、組み立て時に案内路を利用して縦筋挿通孔１６に縦筋１８、１９を挿通させることはできない。このため、ブロック６０は、縦筋１８の場合に使用され、縦筋１８の上から落とし込んで積み上げる（図２参照）。他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る壁体構築用ブロック５８（以下ブロック５８と記す。）について、図６を用いて説明する。ブロック５８は、貫通孔６４が２個（６４Ｒ、６４Ｌ）設けられている点において、第３実施形態に係るブロック６０と相違する。相違点を中心に説明する。ここに、図６はブロック５８の斜視図を示している。

ブロック５８は、前面３６及び後面３８と交差する方向に貫通孔６４が２個（６４Ｒ、６４Ｌ）設けられている。ブロック５８の凹部２６Ｌと縦筋挿通孔１６の間には、案内路が設けられていないので、２個の貫通孔６４Ｒ、６４Ｌを並べて設けることができる。また、ブロック５８の後面３８と縦筋挿通孔１６の間には、縦筋１８、１９が通過可能な案内路２９が設けられている。

これにより、壁体２０の組み立て時に、１個のブロック５８で２個の貫通孔６４Ｒ、６４Ｌを形成し、それぞれに設備配管類を貫通させることができる。
他の構成は、第３実施形態の壁体構築用ブロック６０と同じであり説明は省略する。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る壁体構築用ブロック６２（以下ブロック６２と記す。）について、図７を用いて説明する。ブロック６２は、貫通孔６４が２個（６４Ｒ、６４Ｌ）設けられている点において、第３実施形態に係るブロック６０と相違する。相違点を中心に説明する。ここに、図７はブロック６２の斜視図を示している。

ブロック６２は、前面３６及び後面３８と交差する方向に貫通孔６４が２個（６４Ｒ、６４Ｌ）設けられている。また、ブロック６２の前面３６には、前面鋼板６６が設けられ、後面３８には、後面鋼板６８設けられている。更に、凹部２６Ｌと縦筋挿通孔１６の間には案内路は設けられていない。

ここに、前面鋼板６６と後面鋼板６８は、ブロック６２のプレキャストコンクリート部の正面視の形状と同じ形状に形成され、前面鋼板６６及び後面鋼板６８とプレキャストコンクリート部は、例えば接着剤で接着接合されている。これにより、ブロック６２の強度を高くすることができる。

なお、ブロック６２は、壁体構築用ブロック１０の場合と異なり、壁体２０の組み立て時に、溝部を有していないため、溝部を利用して縦筋挿通孔１６に縦筋１８、１９を挿通させることはできない。
しかし、縦筋１８の上部は開放されているので、ブロック６２を、縦筋１８の上から落とし込み方式で積み立てることができる（図２参照）。
他の構成は、第３実施形態の壁体構築用ブロック６０と同じであり、説明は省略する。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る壁体構築用ブロック７０（以下ブロック７０と記す。）について、図８を用いて説明する。ブロック７０は、ブロック７０の上面１２、下面１４、及び側面２４Ｒ、２４Ｌが鋼板で形成されている。また、円筒状の鋼管７６で縦筋挿通孔１６が形成され、半円筒状の鋼管７８で凹部２６Ｒ、２６Ｌが形成されている点において、第３実施形態に係るブロック６０と相違する。相違点を中心に説明する。
ここに、図８はブロック７０の斜視図を示している。

ブロック７０には、プレキャストコンクリートは使用されていない。即ち、中央部が下方へ傾斜した上面鋼板７２で上面１２が形成され、中央部が上方へ傾斜した下面鋼板７４で下面１４が形成され、凹部２６Ｒ、２６Ｌの両側に設けられた側面鋼板７３Ｒ、７３Ｌで側面２４Ｒ、２４Ｌが形成されている。
また、円筒状の鋼管７６で縦筋挿通孔１６が形成され、半円筒状の鋼管７８Ｒ、７８Ｌで凹部２６Ｒ、２６Ｌが形成されている。

ここに、上面鋼板７２、下面鋼板７４及び側面鋼板７３Ｒ、７３Ｌは、それぞれ端部が溶接等で接合され、鋼管７６、鋼管７８Ｒ、７８Ｌは、それぞれの外周部が、上面鋼板７２、下面鋼板７４及び側面鋼板７３Ｒ、７３Ｌと溶接等で接合されている。
これにより、ブロック７０の強度を高くすることができる。
また、ブロック７０の前面と後面の間には、上面１２、下面１４、側面２４Ｒ、２４Ｌで空間が形成されており、この空間を、設備配管類を貫通させる開口部として利用することができる。

なお、ブロック７０は、ブロック１０と異なり、案内路を有していないため、壁体２０の組み立て時に、案内路を利用して縦筋挿通孔１６に縦筋１８、１９を挿通させることはできない。
しかし、第３実施形態に係るブロック６０と同様に、縦筋１８は上端部が開放されているので、ブロック６０を、縦筋１８の上から落とし込むことができる（図２参照）。
他の構成は、第３実施形態のブロック６０と同じであり説明は省略する。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態に係る壁体構築用ブロック８０（以下ブロック８０と記す。）について、図９、図１０を用いて説明する。ブロック８０は、正面視において、両端部より中央部が厚く形成され、中央部に貫通孔８６が形成されている点において、第１実施形態に係るブロック１０と相違する。相違点を中心に説明する。
ここに、図９はブロック８０の斜視図を示し、図１０はブロック８０が一部に組み込まれた壁体２１の正面図を示している。

図９に示すように、ブロック８０は、壁体２１を正面から見たとき、ブロック８０の上面８２が両端部（両側面２４Ｒ、２４Ｌ）から中央部にかけて上り勾配とされ、下面８４は両端部（両側面２４Ｒ、２４Ｌ）から中央部にかけて下り勾配に形成されている。即ち、横方向に延ばされた六角形に形成されている。ここに、ブロック８０の上面８２、下面８４、側面２４Ｒ、２４Ｌは鋼鈑製とされ、例えば鋼板８１を折り曲げて形成している。

また、ブロック８０は、前板鋼鈑８３Ｆで前面８６が形成され、後板鋼鈑８３ＢＦで後面８８が形成され、鋼板８１で形成された六角形の筒体の両端部を閉じている。また、前板鋼鈑８３Ｆと後板鋼鈑８３Ｂの中央部には、円筒状の鋼管８５で貫通孔８６が形成されている。また、鋼鈑８１には、両側面２４Ｌ、２４Ｒに、平面視したとき半円形状の凹部２６Ｒ、２６Ｌが形成されている。
前板鋼鈑８３Ｆ、後板鋼鈑８３Ｂの周囲は、鋼鈑８１と例えば溶接接合等で接合され、、鋼管８５の外周面は、前板鋼鈑８３Ｆ、後板鋼鈑８３Ｂと、例えば溶接接合等で接合されている。

これにより、ブロック８０の中央部の高さが両側面２４Ｌ、２４Ｒより大きくされ、大きくされた中央部に貫通孔８６が形成される。この結果、貫通部の断面積を大きくでき、径の大きい設備配管類を貫通させることができる。

一方、ブロック８０の中央部には、縦筋挿通孔１６が設けられていない。これにより、ブロック１０の場合と異なり、組み立て時に、縦筋挿通孔１６に縦筋１８、１９を挿通させることはできない。
しかし、両側面２４Ｒ、２４Ｌには凹部２６Ｒ、２６Ｌが形成されており、凹部２６Ｒ、２６Ｌを利用して、縦筋１８、１９に固定させることができる。

図１０の正面図に示すように、壁体２１の組立て時に、ブロック８０を貫通孔８６が必要な位置に配置する。このとき、縦筋１８、１９は、ブロック８０の両側面２４Ｒ、２４Ｌに設けられた凹部２６Ｒ、２６Ｌのみを利用して取り付ける。このため、ブロック８０の中央部に位置する縦筋１８、１９は省略する。
ここに、縦筋１８、１９は、壁体２１を構築する際のブロック位置確保として使用しており、後述するように、壁体２１の水平力の負担の寄与は小さい。このため、縦筋１８、１９を一部省略しても問題はない。
他の構成は、第１実施形態のブロック１０と同じであり説明は省略する。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態に係る壁体構築用ブロック９０（以下ブロック９０と記す。）について、図１１を用いて説明する。ブロック９０は、ブロック８０の前板鋼鈑８３と後板鋼鈑８３Ｂに替えて、中間位置に中間鋼鈑９２が設けられ、中間鋼鈑９２に開口部９４が形成されている点において、第７実施形態に係るブロック８０と相違する。相違点を中心に説明する。ここに、図１１はブロック９０の斜視図を示している。

図１１に示すように、ブロック９０は、壁体２０を正面から見たとき、ブロック９０の上面８２が両端部（両側面２４Ｒ、２４Ｌ）から中央部にかけて上り勾配とされ、下面８４は両端部（両側面２４Ｒ、２４Ｌ）から中央部にかけて下り勾配に形成されている。即ち、横方向に延ばされた六角形に形成されている。ここに、ブロック９０の上面８２、下面８４、側面２４Ｒ、２４Ｌは鋼板製とされ、鋼鈑８１で連続して形成、又は端部の接合で形成されている。

また、中間鋼鈑９２が壁体２０の厚さ方向の中間部に設けられ、中間鋼鈑９２の中央部には、円形の開口で貫通孔８６が形成されている。また、鋼鈑８１には、平面視で、両側面２４Ｌ、２４Ｒに半円形状の凹部２６Ｒ、２６Ｌが形成されている。
中間鋼鈑９２の外周は鋼鈑８１と、例えば溶接接合等で接合されている。他の構成は、第７実施形態のブロック８０と同じであり説明は省略する。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態に係る壁体構築用ブロック９６（以下ブロック９６と記す。）について、図１２を用いて説明する。ブロック９６は、第８実施形態に係るブロック９０を上下方向に二分割した点において、第８実施形態に係るブロック９０と相違する。相違点を中心に説明する。
ここに、図１２は、壁体構築用ブロック９６の分解斜視図を示している。

図１２に示すように、ブロック９６は、壁体２０を正面から見たとき、ブロック９０を上下方向に二分割した分割ユニット９８Ｕ、９８Ｄを有している。
ここに、一方の分割ユニット９８Ｕは、上面８２が両端部（両側面２４Ｒ、２４Ｌ）から中央部にかけて上り勾配とされ、内部には、上下方向に二分割された中間鋼鈑１０２が壁体２０の厚さ方向の中間部に形成されている。
他方の分割ユニット９８Ｕは、基本的な構成は分割ユニット９８Ｕと同じであり、下面８２が両端部（両側面２４Ｒ、２４Ｌ）から中央部にかけて下がり勾配とされ、内部には、中間鋼鈑１０２が壁体２０の厚さ方向の中間部に形成されている。

また、中間鋼鈑１０２には、半円形の開口で貫通部１１２が形成されている。貫通部１１２は、分割ユニット９８Ｕ、９８Ｄが組み合わされたとき、円形の開口部を形成する。
また、鋼鈑８１には、平面視で、両側面２４Ｌ、２４Ｒに半円形状の凹部２６Ｒ、２６Ｌが形成されている。凹部２６Ｒ、２６Ｌも、分割ユニット９８Ｕ、９８Ｄが組み合わされたとき、上下方向へ貫通する凹部２６Ｒ、２６Ｌが形成される。

また、中間鋼鈑９２の外周部は鋼鈑８１と、例えば溶接接合等で接合されている。
これにより、設備配管類を、一旦切断しなくても、設備配管類をブロック９６で囲むことができる。他の構成は、第６実施形態のブロック７０と同じであり説明は省略する。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態に係る壁体１１０について、図１３〜１５を用いて説明する。
図１３に示すように、壁体１１０は、一対の柱１１２Ｒ、１１２Ｌと梁（水平部材）１１４Ｕ、１１４Ｄで構成された架構１１６の内部へ構築されている。壁体１１０はプレキャストコンクリート製の従来のブロック４０で構築され、壁体１１０には、壁厚方向へ貫通し、配管部材等が貫通される貫通孔１２６を有している。また、壁体１１０には縦筋１１８が配筋されている。

ここに、貫通孔１２６の位置は、図１３に示す壁体１１０の４か所のドットで区画された範囲内とされている。即ち、柱中央部三角ゾーン１２０Ｒ、１２０Ｌ、及び梁中央部三角ゾーン１２２Ｕ、１２２Ｄのいずれかの内部に設けられている。これらのゾーンは、以下の検討結果に基づいて決定された貫通部推奨ゾーンである。

先ず、壁体１１０への水平力を付加実験について説明する。
実験は、図１３に示す架構１１６を用いて、架構１１６に加えた水平力Ｐ１、Ｐ２と、壁体１１０の損傷程度の関係を測定した。水平力Ｐ１、Ｐ２は、梁１１４の断面中央部に作用させた。

実験の結果、壁体１１０へ水平力Ｐ１を作用させたとき、壁体１１０の角部Ａから対角線上の下部の角部Ｂに向けて、斜めに、損傷が大きくなるゾーン（白抜きのゾーンＰＺ１）が存在することが確認された。
同様に、水平力Ｐ２を作用させたとき、壁体１１０の角部Ｃから対角線上の下部の角部Ｄに向けて、斜めに損傷が大きくなるゾーン（白抜きのゾーンＰＺ２）の存在が確認された。

この、白抜きのゾーンＰＺ１、ＰＺ２は、水平力Ｐ１及び水平力Ｐ２により壁体１１０に斜めに発生する、周囲より圧縮応力の高い部分（いわゆる圧縮束）の位置と一致しており、後述する数値計算でその存在を確認した。
また、白抜きのゾーンＰＺ１、ＰＺ２は、壁体１１０がブロック４０で構築されているため、ブロック４０同士の圧縮応力伝達機構も水平力抵抗機構に影響を及ぼしていると考えられる。

実験結果から、白抜きのゾーン（圧縮束）ＰＺ１、ＰＺ２を避けた位置に貫通孔１２６を設けるのが望ましいことがわかる。具体的には、ドットで示した範囲であり、圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２と柱１１２Ｒで区画される柱中央部三角ゾーン（第１三角壁面）１２０Ｒ、圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２と柱１１２Ｌで区画される柱中央部三角ゾーン（第１三角壁面）１２０Ｌ、圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２と梁１１４Ｕで区画される梁中央部三角ゾーン（第２三角壁面）１２２Ｕ、圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２と梁１１４Ｄで区画される梁中央部三角ゾーン（第２三角壁面）１２２Ｄの４か所である。この４か所のいずれかに設けるのが、望ましいといえる。

なお、柱中央部三角ゾーン１２０Ｒ、１２０Ｌの大まかな目安は、柱１１２Ｒ、１１２Ｌと接する辺の下端部をｈｓ１、上端部をｈｓ２、頂点をｈｓ３としたとき、この３点を結ぶ三角形の内部である。３点の位置は、下端部ｈｓ１と上端部ｈｓ２の水平方向は、いずれも壁体１１０の両端部であり、鉛直方向は、下端部ｈｓ１は、梁１１４Ｄから上方へ壁体１１０の高さＨ１の約１／４（高さＨ２）の点であり、上端部ｈｓ２は、梁１１４Ｕから下方へ壁体１１０の高さＨ１の約１／４（高さＨ２）の点である。また、頂点ｈｓ３は、高さ方向は、壁体１１０の高さ方向の中央であり、水平方向は、柱１１２Ｒ、１１２Ｌから中央部へ、それぞれ壁体１１０の幅Ｌ１の約１／４（幅Ｌ２）だけ突出た点である。

また、梁中央部三角ゾーン１２２Ｕ、１２２Ｄの大まかな目安は、梁１１４Ｕ、１１４Ｄと接する辺の一方の端部をｐｓ１、他方の端部をｐｓ２、頂点をｐｓ３としたとき、この３点を結ぶ三角形の内部である。３点の位置は、端部ｐｓ１と端部ｐｓ２の鉛直方向は、いずれも壁体１１０の両端部であり、水平方向は、端部ｐｓ１は、柱１１２Ｌから横へ壁体１１０の幅Ｌ１の約１／４（幅Ｌ２）の点であり、端部ｐｓ２は、柱１１２Ｒから横へ壁体１１０の幅Ｌ１の約１／４（幅Ｌ２）の点である。また、頂点ｐｓ３は、水平方向は、壁体１１０の幅Ｌ１の中央であり、鉛直方向は、梁１１４Ｕ、１１４Ｄから中央部へ、それぞれ壁体１１０の高さＨ１の約１／４（高さＨ２）だけ突出た点である。

次に、数値計算について説明する。
図１４は、比較のための従来の鉄筋コンクリート製の耐震壁の数値計算の概要を示す図であり、図１５は、ブロック壁の数値計算の概要を示す図である。

先ず、従来の鉄筋コンクリート製の耐震壁について説明する。
図１４（Ａ）は、柱１１２Ｒ、１１２Ｌと梁１１４Ｕ、１１４Ｄで構成された架構１１７内へ、鉄筋コンクリート製の耐震壁１２４が構築された解析モデルのメッシュ割を示し、実線１２８は、メッシュ割位置である。図１４（Ｂ）は、架構１１７と耐震壁１２４の縦筋１３０と横筋１３２の配筋位置を示し、図１４（Ｃ）は解析結果を示している。

数値計算は、柱１１２Ｒ、１１２Ｌに鉛直荷重が加えられている状態で、梁１１４Ｕに所定の大きさの水平力Ｐｙを与え、耐震壁１２４に発生する応力を、縦筋１３０と横筋１３２の影響を考慮して、メッシュ毎に求めた。
結果は、求めた応力の分布を視覚的に分かり易く表現するため、応力が周囲より大きい部分にドットを付して表示した。

解析結果から、壁体１２４が水平力Ｐｙを受けたとき、壁体１２４において負担する応力が周囲より高い範囲Ｑは、面状に壁体１２４の広い範囲に及び、縦筋１３０と横筋１３２により、広範囲のコンクリートが応力負担している状況が確認できる。
なお、図１４（Ｃ）は、一例として、圧縮ひずみが２０００μ程度に達する範囲にドットを付している。

次に、ブロック壁について説明する。
図１５（Ａ）は、柱１１２Ｒ、１１２Ｌと梁１１４Ｕ、１１４Ｄで構成された架構１１７内へ、コンクリート製の壁体１２５が構築された解析モデルのメッシュ割を示し、実線１２８は、メッシュ割位置である。図１５（Ｂ）は、壁体１２５の配筋位置を示している。壁体１２５には縦筋及び横筋は設けられていない。図１５（Ｃ）は、解析結果を示している。

数値計算は、鉄筋コンクリート製の耐震壁１２４と同様に、柱１１２Ｒ、１１２Ｌに鉛直荷重が加えられている状態で、梁１１４Ｕに所定の大きさの水平力Ｐｙを与え、耐震壁１２４に発生する応力を、メッシュ毎に求めた。
結果は、求めた応力の分布を視覚的に分かり易く表現するため、応力が周囲より大きい部分にドットを付して表示した。

解析結果から、壁体１２５が水平力Ｐｙを受けたとき、壁体１２４において負担する応力が周囲より高い範囲Ｑは、帯状に、壁体１２５を斜めに横切る状況が確認できる。なお、計算上の制約から、壁体１２５の下端部と梁１１４Ｄの間に滑りを発生させなかった等の理由により、帯状の先端部の位置が実験結果と若干異なっているが、壁体１２５に対角線状に発生する圧力束の存在に関して、数値解析でも確認された。
なお、図１５（Ｃ）は、一例として、圧縮ひずみが２０００μ程度に達する範囲にドットを付している。

以上説明したように、架構１１６から壁体１２５へ水平力Ｐｙが作用したとき、壁体１２５の角部Ａ、Ｃから対角線上の他の角部Ｂ、Ｄに向けて、大きな圧縮応力が帯状に作用する圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２が斜めに形成される。即ち、正面視でＸ形状に圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２が形成される。この圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２の範囲を避けて、圧縮応力の小さい部分に貫通孔１２６を配置することで、壁体の応力伝達機構を妨げることなく開口を配置することができる。また開口付近に損傷が集中することを回避できる。

ここに、圧縮応力の小さい部分は、圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２と一対の柱１１２Ｒ、１１２Ｌで区画される一対の柱中央部三角ゾーン１２０Ｒ、１２０Ｌの範囲、及び圧縮束ＰＺ１、ＰＺ２と一対の水平部材で区画される一対の梁中央部三角ゾーン１２２Ｕ、１２２Ｄの範囲である。この、一対の柱中央部三角ゾーン１２０Ｒ、１２０Ｌ、又は一対の梁中央部三角ゾーン１２２Ｕ、１２２Ｄの少なくとも一つを、壁体１２５の壁厚方向へ貫通する貫通孔１２６の配置箇所と指定することにより、壁体１２５の損傷が、貫通孔１２６の位置で集中することを抑制することができる。

なお、本実施形態の壁体１２５は、第１実施形態〜第９実施形態に記載のブロックの少なくともいずれかを用いて構築すれば良い。しかし、これらに限定されることはなく、横筋を必要とせずに構築されるならば、現場打ちコンクリートで構築しても良い。

１０ 壁体構築用ブロック
１２ 上面
１４ 下面
１６ 縦筋挿通孔（挿通部）
１８ 縦筋
２０ 鉄骨梁（Ｙ方向）
２２ 貫通孔（貫通部）
２４ 側面
２６ 凹部（挿通部）
２８ 溝部（案内路）
３０ 架構
３２ 柱
３４ 梁（水平部材）
３６ 前面
３８ 後面
１２０ 柱中央部三角ゾーン（第１三角壁面）
１２２ 梁中央部三角ゾーン（第２三角壁面）
Ｐ１、Ｐ２ 水平力
ＰＺ１、ＰＺ２ 圧縮束（周囲より応力の高い範囲）

Claims (6)

1. 柱と水平部材で構成された架構内へ積み上げられ、壁体を構築したとき積上げ面となる上面及び下面と交差する方向に形成され、前記架構内へ配筋された縦筋が挿通される挿通部と、
   前記壁体を構築したとき、前記壁体の壁厚方向へ貫通する貫通部と、
   前記貫通部に挿入されて前記貫通部の周壁を補強する鋼管と、
   前記鋼管の外周部に設けられ、前記鋼管を周囲と一体化させる補強部材と、
   を有する壁体構築用ブロック。
2. 縦目地となる両側面のうち、一方の側面に形成され、前記挿通部に達する案内路を有し、
   前記貫通部は、前記案内路が形成されない他方の側面と前記挿通部との間に設けられている、
   請求項１に記載の壁体構築用ブロック。
3. 前記壁体を正面から見たとき、前記上面及び前記下面は、両端部から中央部に向かって傾斜している請求項１又は２に記載の壁体構築用ブロック。
4. 前記壁体を正面から見たとき、前記上面は両端部から中央部にかけて上り勾配とされ、前記下面は両端部から中央部にかけて下り勾配とされ、
   前記貫通部は、前記中央部に形成されている請求項２又は３に記載の壁体構築用ブロック。
5. 柱と水平部材で構成された架構内へブロックを積み上げて構築された壁体であって、
   前記ブロックは、前記架構に配筋された縦筋が挿通される挿通部を有し、
   前記ブロックの積上げ面は、前記壁体を正面から見たとき、両端部から中央部に向かって傾斜しており、
   前記壁体を壁厚方向へ貫通する開口部が形成される位置には、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の壁体構築用ブロックが配置されている壁体。
6. 前記壁体を壁厚方向へ貫通する貫通部は、
   前記架構から前記壁体へ水平力が作用したとき、前記壁体の角部から対角線上の他の角部に向けて、斜めに帯状に形成される圧縮束を避けて、前記圧縮束と前記柱で区画される一対の第１三角壁面、又は前記圧縮束と前記水平部材で区画される一対の第２三角壁面の少なくとも一つに設けられている請求項５に記載の壁体。

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