JP7443643B2 - 壁構造 - Google Patents

Description

本発明は、壁構造に関する。

特許文献１には、ガラスブロックを整列配置してパネル状に構成したガラスブロック集合体及びガラスブロック集合体を積み上げて壁状に構成したガラスブロック壁の耐風圧性能を向上させるための技術が開示されている。この先行技術では、ガラスブロック壁の目地に沿って補強部材を付設している。

特許文献２には、建物の柱梁架構の構面内に設置される耐震壁構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、ブロック耐震壁は、水平方向及び鉛直方向の少なくとも一方向に隙間部を形成してなり、該隙間部を挟んで互いに連結される接合ブロックを有している。接合板は、接合ブロック同士のそれぞれの側面に固定され、接合ブロック同士を連結している。

特開２０１５－１２９４３２号公報 特許第５１２０５９２号

特許文献１の技術では、補強部材は、ガラスブロック壁の一方の面にのみ設けられている。また、補強部材は、建物の躯体に接合されていないので、ガラスブロック壁に作用する面外方向の力を躯体に伝達しない。よって、壁体の面外方向の剛性の向上には、改善の余地がある。

特許文献２の技術では、接合板は、接合ブロック同士を連結する部材である。また、接合板は、建物の躯体に接合されていないので、ブロック耐震壁に作用する面外方向の力を躯体に伝達しない。よって、壁体の面外方向の剛性の向上には、改善の余地がある。

本発明は、上記事実に鑑み、壁体の面外方向の剛性を向上させることが目的である。

第一態様は、建物の躯体を構成する水平部材に上下の端部が接合された壁体と、横方向に沿って配置され、前記壁体の面外方向の両側から前記壁体を挟み込むと共に、横方向の端部が前記躯体に接合又は前記躯体に固定された伝達部材に接合された一対の第一補強部材と、を備えた壁構造である。

第一態様の壁構造では、第一補強部材は、壁体を面外方向の両側から挟み込むと共に横方向の端部が躯体に接合又は躯体に固定された伝達部材に接合されている。よって、壁体に作用する面外方向の力は、第一補強部材から躯体に伝達される又は第一補強部材から伝達部材を介して躯体に伝達される。したがって、壁体の面外方向の剛性が効果的に向上する。

第二態様は、前記壁体は、面外方向に貫通する孔が複数形成された有孔ブロックが複数積層されて構築されている、第二態様に記載の壁構造である。

第二態様の壁構造では、壁体は、面外方向に貫通する孔が複数形成された有孔ブロックが複数積層されて構築されているので、孔が形成されていないブロックで積層された壁体と比較し、面外方向の剛性が低く、面外方向に変形しやすい。

しかし、有孔ブロックが複数積層されて構築された壁体に作用する面外方向の力は、第一補強部材から躯体に伝達される又は第一補強部材から伝達部材を介して躯体に伝達されるので、壁体の面外方向の剛性が効果的に向上し、面外方向の変形が抑制される。

第三態様は、前記伝達部材は、上下方向に沿って形成された溝部に前記壁体の側部が挿入されると共に上下の端部が前記水平部材に接合された第二補強部材である、第一態様又は第二態様に記載の壁構造である。

第三態様の壁構造では、壁体に作用する面外方向の力は、第一補強部材から第二補強部材を介して水平部材に伝達される。更に、壁体の側部に溝部が挿入された第二補強部材によって壁体の面外方向の剛性が向上すると共に、壁体に作用する面外方向の力が第二補強部材から水平部材に伝達される。したがって、壁体の面外方向の剛性が更に効果的に向上する。

第四態様は、建物の躯体に端部が接合された壁体と、横方向又は縦方向に沿って配置され、前記壁体の面外方向の両側から前記壁体を挟み込むと共に、軸方向の端部が前記躯体に接合又は前記躯体に固定された伝達部材に接合された一対の補強部材と、を備えた壁構造である。

第四態様の壁構造では、補強部材は、壁体を面外方向の両側から挟み込むと共に軸方向の端部が躯体に接合又は躯体に固定された伝達部材に接合されている。よって、壁体に作用する面外方向の力は、補強部材から躯体に伝達される又は補強部材から伝達部材を介して躯体に伝達される。したがって、壁体の面外方向の剛性が効果的に向上する。

本発明によれば、壁体の面外方向の剛性を向上させることができる。

第一実施形態の壁構造の壁体の正面図である。 図１の要部を拡大した正面図である。 図２の３－３線に沿った縦断面図である。 図２の４－４線に沿った水平断面図である。 第二実施形態の壁構造の壁体の正面図である。 図５の６－６線に沿った水平断面図である。 第三実施形態の壁構造の壁体の正面図である。 図７の８－８線に沿った水平断面図である。 第一実施形態の壁構造を模式的に示す正面図である。 他の実施形態の壁構造を模式的に示す正面図である。 他の実施形態の壁構造を模式的に示す正面図である。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態の壁構造について説明する。なお、鉛直方向をＺ方向とし、鉛直方向と直交する水平方向の互いに直交する二方向をＸ方向及びＹ方向とする。また、後述する壁体５０の面外方向がＹ方向であり、正面視における左右方向がＸ方向である。

［構成］
まず、第一実施形態の壁構造の構成について説明する。

図１及び図９に示すように、第一実施形態の壁構造９０は、壁体５０と、第一補強部材１００と、第二補強部材２００と、を有して構成されている。

本実施形態の壁体５０は、建物１０の柱２１（図９参照）及び梁２２で構成された架構の開口部１２に、左右に空間１３Ａ、１３Ｂをあけて設けられている。壁体５０は、建物１０の躯体２０を構成する水平部材の一例としての梁２２に上端部５０Ａと下端部５０Ｂとが接合されている。

図１に示すように、本実施形態では、壁体５０の両側の空間１３Ａ、１３Ｂの下部には、柵１４Ａ、１４Ｂが設けられている。

図１及び図２に示すように、本実施形態の壁体５０は、面外方向に貫通する孔５４が複数形成された有孔ブロック５２（図３も参照）が複数積層されて構築されている。

本実施形態の建物１０の梁２２等の躯体２０は、鉄筋コンクリートで構成されている。また、壁体５０を構成する有孔ブロック５２は、コンクリートで構成されている。なお、建物１０の躯体２０は鉄筋コンクリート造に限定されない。また、有孔ブロック５２は、コンクリート造に限定されない。

図１及び図９に示すように、第一補強部材１００は、壁体５０における鉛直方向の中間部に長手方向をＸ方向に沿って配置されている。

図３に示すように、本実施形態の第一補強部材１００は、溝形鋼で構成されている。そして、二つの第一補強部材１００で、壁体５０の面外方向の両側から壁体５０を挟み込んでいる。

溝形鋼で構成された二つの第一補強部材１００は、それぞれ開口側を面外方向外側に向けて配置され、壁体５０を構成する有孔ブロック５２の孔５４に挿通されたボルト１１０及びナット１１２によって締結されている（図４も参照）。本実施形態では、第一補強部材１００のウエブ１０２で塞がれた孔５４内には、モルタル等の充填材１１４が充填されている。また、本実施形態では、第一補強部材１００のウエブ１０２と壁体５０との隙間にはエポキシ樹脂１１６が充填されている（図４も参照）。

図１及び図９に示すように、壁体５０の横方向の両側の側部５０Ｃ、５０Ｄには、上下方向に沿って第二補強部材２００が設けられている。

図４に示すように、本実施形態の第一補強部材１００は、溝形鋼で構成されている。溝形鋼で構成された第二補強部材２００の溝部２０４には、壁体５０の側部５０Ｃ、５０Ｄ（図１参照）が挿入されている。本実施形態では、第二補強部材２００のウエブ２０２と側部５０Ｃ、５０Ｂの端面との隙間には、エポキシ樹脂２１６が充填されている。なお、図４では壁体５０の一方の側部５０Ｄのみが図示されているが、他方の側部５０Ｃ（図１参照）も左右対象である以外は、同じ構造である。

図１に示すように、第二補強部材２００の上端部２００Ａ及び下端部２００Ｂは、Ｌ字状の接合部材２５０等によって梁２２に固定されている。なお、第二補強部材２００の上端部２００Ａ及び下端部２００Ｂは、接合部材２５０等を用いる以外の方法で梁２２に固定されていてもよい。

図１及び図２に示すように、第一補強部材１００の横方向の端部１００Ａは、第二補強部材２００に接合されている。本実施形態では、横Ｔ字状の接合部材１５０を第一補強部材１００及び第二補強部材２００に跨って配置して溶接することで両者が接合されている。なお、図２に示すように、接合部材１５０は、第二補強部材２００に建方用にボルト締結されている。

本実施形態の第一補強部材１００及び第二補強部材２００は、図示していないカバーで覆われており、露出していない。

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

第一補強部材１００は、壁体５０を面外方向の両側から挟み込むと共に、横方向の端部１００Ａが梁２２に固定された第二補強部材２００に接合されている。よって、壁体５０に作用する面外方向の力は、第一補強部材１００から第二補強部材２００を介して梁２２に伝達される。したがって、壁体５０の面外方向の剛性が効果的に向上する。

更に、壁体５０の側部５０Ｃ、５０Ｄが溝部２０４に挿入された第二補強部材２００によって壁体５０の面外方向の剛性が向上すると共に、壁体５０に作用する面外方向の力が第二補強部材２００から梁２２に伝達される。したがって、壁体５０の面外方向の剛性が更に効果的に向上する。

ここで、本実施形態の壁体５０は、面外方向に貫通する孔５４が複数形成された有孔ブロック５２が複数積層されて構築されているので、孔５４が形成されていないブロックで積層された壁体と比較し、面外方向の剛性が低く、面外方向に変形しやすい。

しかし、前述のように壁体５０に作用する面外方向の力は、第一補強部材１００及び第二補強部材２００によって、壁体５０の面外方向の剛性が効果的に向上しているので、孔５４が複数形成された有孔ブロック５２が複数積層されて構築された壁体５０であっても面外方向の変形が抑制される。

＜第二実施形態＞
次に本発明の第二実施形態の壁構造について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。

［構成］
まず、第二実施形態の壁構造の構成について説明する。

図５に示すように、第一実施形態の壁構造９２は、壁体５０と第一補強部材１００とを有して構成されている。

本実施形態の壁体５０は、建物１０の開口部５１に設けられている。壁体５０は、建物１０の躯体２０を構成する水平部材の一例としての梁２２に、上端部５０Ａと下端部５０Ｂとが接合されている。

図６に示すように、壁体５０の横方向の一方の側部５０Ｃは、躯体２０を構成するＸ方向に沿った壁部２６の端部に接合され、他方の側部５０Ｄは、躯体２０を構成するＹ方向に沿った壁部２４の端部に接合されている（図５も参照）。

図５に示すように、第一補強部材１００は、壁体５０における鉛直方向の中間部に長手方向をＸ方向に沿って配置されている。

図６に示すように、本実施形態においても、二つの第一補強部材１００で、壁体５０の面外方向の両側から壁体５０を挟み込んでいる。二つの第一補強部材１００は、壁体５０を構成する有孔ブロック５２の孔５４に挿通されたボルト１１０及びナット１１２によって締結され（図４も参照）、第一補強部材１００のウエブ１０２で塞がれた孔５４内にはモルタル等の充填材１１４（図３参照）が充填されている。また、第一補強部材１００のウエブ１０２と壁体５０との隙間にはエポキシ樹脂１１６が充填されている（図４も参照）。

第一補強部材１００の横方向の端部１００Ａは、Ｌ字状の接合部材２５０及び板状の接合部材２６０によって壁部２４、２６に接合されている。本実施形態では、接合部材２５０及び板状の接合部材２６０は、壁体５０の反対側に設けられた板状部材２５５にボルト締結されることで、第一補強部材１００と接合されている。なお、ボルトが挿通する孔５４には、モルタル等の充填材１１４（図３参照）が充填されている。

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

第一補強部材１００は、壁体５０を面外方向の両側から挟み込むと共に横方向の端部１００Ａが躯体２０を構成する壁部２４、２６に接合されている。よって、壁体５０に作用する面外方向の力は、第一補強部材１００から壁部２４、２６に伝達される。したがって、壁体５０の面外方向の剛性が効果的に向上する。

＜第三実施形態＞
次に本発明の第三実施形態の壁構造について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。

［構成］
まず、第三実施形態の壁構造の構成について説明する。

図７に示すように、第三実施形態の壁構造９３は、壁体５０と第一補強部材１００とを有して構成されている。

本実施形態の壁体５０は、バルコニー８０に設けられている。壁体５０は、建物１０の躯体２０を構成する水平部材の一例としてのスラブ３０に上端部５０Ａと下端部５０Ｂとが接合されている。

図７及び図８に示すように、壁体５０の横方向の一方の側部５０Ｃは、バルコニー８０のＸ方向に沿った柵体８２に接合されている。壁体５０の横方向の壁の側部５０Ｄは、バルコニー８０のＹ方向に沿った柵体８４に接合されている。伝達部材の一例としての柵体８２、８４は、下端部がスラブ３０に固定され、横方向の端部が図示していない柱、梁及び壁等の躯体２０に固定されている。

図７に示すように、第一補強部材１００は、壁体５０における鉛直方向の中間部に長手方向をＸ方向に沿って配置されている。

図８に示すように、本実施形態においても、二つの第一補強部材１００で、壁体５０の面外方向の両側から壁体５０を挟み込んでいる。二つの第一補強部材１００は、壁体５０を構成する有孔ブロック５２の孔５４に挿通されたボルト１１０及びナット１１２によって締結され（図４も参照）、第一補強部材１００のウエブ１０２で塞がれた孔５４内にはモルタル等の充填材１１４（図３参照）が充填されている。また、第一補強部材１００のウエブ１０２と壁体５０との隙間にはエポキシ樹脂１１６が充填されている（図４も参照）。

第一補強部材１００の横方向の端部１００Ａは、Ｌ字状の接合部材２５０及び板状の接合部材２６０によって柵体８２、８４に接合されている。本実施形態では、第一補強部材１００の横方向の端部１００Ａと接合部材２５０、２６０とは、溶接されている。

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

第一補強部材１００は、壁体５０を面外方向の両側から挟み込むと共に横方向の端部１００Ａが、躯体２０に接合された柵体８２、８４に接合されている。よって、壁体５０に作用する面外方向の力は、第一補強部材１００から柵体８２、８４を介して躯体２０に伝達される。したがって、壁体５０の面外方向の剛性が効果的に向上する。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、図１０に示すように、第二補強部材２００は、壁体５０の側部５０Ｃ、５０Ｄと隙間１５Ａ、１５Ｂをあけて設けられていてもよい。

また、例えば、図１１に示すように、壁体５０の側部５０Ｃは、柱２１等の躯体２０と空間１３をあけて設けられ、側部５０Ｄは柱２１等の躯体２０に接合されていてもよい。そして、第一補強部材１００の一方の端部１００Ａは側部５０Ｃに設けられた第二補強部材２００に接合され、他方の端部１００Ａは柱２１等の躯体２０に接合されていてもよい。

また、上記実施形態では、第一補強部材１００は、溝形鋼で構成されていたが、これに限定されない。溝形鋼以外の鋼製部材であってもよいし、鋼製以外、例えば木製の部材であってもよい。

また、上記実施形態では、第二補強部材２００は、溝形鋼で構成されていたが、これに限定されない。Ｈ形鋼等の溝部を有する鋼製の部材であってもよい。更に鋼製以外、例えば木製の溝部を有する部材であってもよい。なお、図１０のように、壁体５０の側部５０Ｃ、５０Ｄと隙間１５Ａ、１５Ｂをあけて設けられている場合は、第二補強部材は、溝部を有していなくてもよい。

また、上記実施形態では、第一補強部材１００は、直接躯体２０に接合されていない場合は、伝達部材の一例としての第二補強部材２００又は柵体８２、８４を介して壁体５０に作用する面外方向に力を躯体２０に伝達したが、これに限定されない。伝達部材は、壁体５０に作用する面外方向の力を躯体２０に伝達可能な部材及び構造であればよい。

また、上記実施形態では、壁体５０は、面外方向に貫通する孔５４が複数形成された有孔ブロック５２が複数積層されて構築されていたが、これに限定されない。孔があいてないブロックで構築されていてもよい。また、コンクリート以外の材料、例えば木質のブロックで構築されていてもよい。更に、ブロックが積層されて構築された組積造の以外の壁体、例えば、鉄筋コンクリート及び木質等で構成された壁体であってもよい。

また、各上記実施形態のＸ方向とＺ方向とを入れ換えたような構造、つまり、各図を９０°回転させたような構造であってもよい。なお、この場合、回転前の各図で図示されていた梁及びスラブ等は、回転後では壁及び柱等に置き換える。同様に、回転前の各図で図示されていた壁及び柱等は、回転後は梁及びスラブ等に置き換える。

このように、建物の躯体（柱、梁、スラブ及び壁等）に端部（上端部、下端部及び側部等）が接合された壁体と、横方向又は縦方向に沿って配置され、前記壁体の面外方向の両側から前記壁体を挟み込むと共に、軸方向の端部が前記躯体に接合又は前記躯体に固定された伝達部材に接合された一対の補強部材と、を備えた壁構造であってもよい。

更に、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。複数の実施形態及び変形例等は、適宜、組み合わされて実施可能である。

１０ 建物
２０ 躯体
２１ 柱（躯体の一例）
２２ 梁（水平部材の一例）
２４ 壁部（躯体の一例）
２６ 壁部（躯体の一例）
３０ スラブ（水平部材の一例）
５０ 壁体
５０Ａ 上端部
５０Ｂ 下端部
５０Ｃ 側部
５０Ｄ 側部
５２ 有孔ブロック
５４ 孔
８２ 柵体（伝達部材の一例）
８４ 柵体（伝達部材の一例）
９０ 壁構造
９２ 壁構造
９３ 壁構造
１００ 第一補強部材
１００Ａ 端部
２００ 第二補強部材
２００Ａ 上端部
２００Ｂ 下端部
２０４ 溝部

Claims (6)

1. 建物を構成する柱梁架構と、
   前記柱梁架構内に、面外方向に貫通する孔が複数形成された有孔ブロックを複数積層されて構築された壁体と、
   横方向に沿って配置され、前記壁体の高さ方向の中間部を面外方向の両側から挟み込むと共に、横方向の端部が前記柱梁架構に接合又は前記柱梁架構に固定された伝達部材に接合された一対の第一補強部材と、
   を備えた壁構造。
2. 前記第一補強部材は、前記壁体の水平目地を両側から挟み込んでいる、
   請求項１に記載の壁構造。
3. 一対の前記第一補強部材は、前記有孔ブロックの前記孔に挿通されたボルト及びナットによって締結され、
   前記ボルトが挿通し前記第一補強部材で塞がれた前記孔内には、充填材が充填されている、
   請求項１又は請求項２に記載の壁構造。
4. 前記伝達部材は、
   上下方向に沿って形成された溝部に前記壁体の側部が挿入されると共に上下の端部が前記柱梁架構に接合された第二補強部材である、
   請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の壁構造。
5. 建物の躯体を構成する水平部材に上下の端部が接合された壁体と、
   横方向に沿って配置され、前記壁体の高さ方向の中間部を面外方向の両側から挟み込むと共に、横方向の端部が前記躯体に接合又は前記躯体に固定された伝達部材に接合された一対の第一補強部材と、
   を備え、
   前記壁体は、面外方向に貫通する孔が複数形成された有孔ブロックが複数積層されて構築され、
   一対の前記第一補強部材は、前記有孔ブロックの前記孔に挿通されたボルト及びナットによって締結され、
   前記ボルトが挿通し前記第一補強部材で塞がれた前記孔内には、充填材が充填されている、
   壁構造。
6. 建物の躯体を構成する水平部材に上下の端部が接合された壁体と、
   横方向に沿って配置され、前記壁体の高さ方向の中間部を面外方向の両側から挟み込むと共に、横方向の端部が前記躯体に接合又は前記躯体に固定された伝達部材に接合された一対の第一補強部材と、
   を備え、
   前記伝達部材は、
   上下方向に沿って形成された溝部に前記壁体の側部が挿入されると共に上下の端部が前記水平部材に接合された第二補強部材である、
   壁構造。