JPH0427084A

JPH0427084A - 鉄筋コンクリート造耐震壁

Info

Publication number: JPH0427084A
Application number: JP13151690A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Mochida; 哲雄持田; Yasuo Higashihata; 泰夫東端
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1990-05-22
Publication date: 1992-01-30
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JP2772850B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、２１以上の中低層建物乞こ実施される鉄筋
コンクリート造（以下ＲＣ造と略す）耐震壁に関する。

従来の技術従来、中低層の鉄筋コンクリート造建物に実施される耐
震壁として、変形吸収機構が明快で、岡ｌｊ性及び最大
耐力の推定を簡単に精度良くてきるＲＣ造耐震壁の技術
開発が多様に進められ、その一つに特公昭６４・１１７
９６号公＠Ｃ’ニーＭ己載されたものが公知である。

この公知のＲＣ造耐震壁は、第５図に作用原理図を示し
たように、鉄筋コンク１ノート造の柱３゜３と梁４，４
で囲まれた架構面内にＲＣ造の壁板１を設けたＲＣ造耐
震壁てあフて、（イ）　壁板１の中間部の水平方向に水平横鉄筋として
両端を柱３，３へ強固に定着した大径鉄筋２を設置し、
壁板１において前記太径鉄筋２にｔ台う上下２箇所の位
置の水平方向ここ、同壁板の水平方向すべりを誘発する
せん断容易箇所７．７をｉ￥を置している。

（ロ）　同し壁板１とその両側の柱３，３との取合い部
は、柱３に沿って垂直方向４こ、壁板１と柱３．３との
引張り分離を誘発する分離容易箇所６を設置している。

（ハ）　壁板ｌと上下の梁４，４との取合し１部ζよ強
固に定着している。

なお、上記せん断容易箇所７及び引張り分離容易箇所６
は、具体的にはテフロン（商標）板の如き分離板の敷設
又は壁板の打継ぎ又は断面欠損又はスリット等で形成さ
れている。

第５図のＲＣ造耐震壁に許容限度以上の水平力Ｑが作用
すると、壁板中央のせん断容易箇所７のところで水平な
すべり破壊を生し、壁板は上下２枚の壁板１，１に分断
される。と同時に、壁板１と柱３とは引張り分離容易箇
所６のところが引張力により分離される。

壁板１のすへり破壊面におけるすべりと、壁板１から分
離した柱３の１７２長さ部分（短柱）の曲げせん断変形
とによって壁板１のせん断変形の大部分を吸収可能であ
り、大きな変形吸収能力を発揮する。そして、分離され
た上半分の壁板ｌは云わば垂れ壁に相当し、下半分の壁
板１は腰壁に相当するので、この耐震壁は垂れ壁付柱と
腰壁付柱とが合成された構成とみなすことができる。

第５図のＲＣ造耐震壁には大きなせん断耐力が要求され
、大径鉄筋２がせん断耐力Ｆの決定要素となる。即ち、
このＲＣ耐震壁に負荷された水平せん断力は、左側の柱
３のせん断耐力Ｑ　Ｃｌと、上半分の壁板１のせん断耐
力ＷＩとして伝達処理される。壁板のせん断耐力Ｗ１は
太径鉄筋２の弓張力Ｔ、及び右側の柱３のせん新劇・・
力ＱＣ２として伝達し処理される。そして、前２己大径
鉄筋２の引張力Ｔ及び柱３のせん断耐力ＱＣ２ζよ、下
半分の壁板１のせん断耐力Ｗ２によって下階の梁４及び
柱３に伝達し処理される。従って、上下２ヰ父に分離さ
れた壁板１．１のせん断耐力Ｗｌ、　　Ｗ２がＴ＋ＱＣ
１＋ＱＣ２より十分に大きく、しめ）も柱３が十分なせ
ん断補強によってそのせん断面」力ＱＣ１，ＱＣ２を大
とされて％ｓる力）ぎり、当該ＲＣ耐震壁の最大せん断
耐力は大径鉄筋２の降伏弓１４１％強度Ｔに支配され、
ＱＣＩ＋ＱＣ２＋ＱＳ＋Ｔ　　の式で推定される。但し
、Ｑｓは壁板１．　１の分離面（すべり面）の摩擦力で
ある・要するに、第５図のＲＣ造耐震壁の最太ぜん断耐力は、
上式に基づいて、大径鉄筋２の降伏弓１弓長強度によフ
て明快に計算し推定できる。し力）もこのＲＣ造耐震壁
は、水平荷重によって徐々に最大耐力に到達し、その後
の耐力低下の要因は一切なく、そのまま安定な耐力によ
る変形の増大に移ｔテする。また、太径鉄筋２の降伏引
張強度Ｔを、当該耐震壁が目標とする耐力に必要な量だ
け配筋することにより、荷重変形曲線の耐力調整の目的
は達成できる。

本発明が解決しようとする課題 ■）　第５図のＲＣ造耐震壁は、上述したように変形吸
収機構が明快で、剛性及び最大耐力の推定を簡単に精度
良くでき、理想に近い耐震壁と云える。しかし、大径鉄
筋２ｔｉ：左右の柱３．３のおよそ階高の１／２の高さ
位置に設置するので、応力の伝達機構を見ると、柱３が
短柱化することになる。その結果、地震等の水平荷重が
負荷された場合、大径鉄筋２の応力伝達に原因して柱３
の強制変形が急激なものとなり、耐震性能が不安視され
る。

また、壁板１の中間部位の水平方向に大径鉄筋２やせん
断容易箇所７が設けられるため、壁板１のコンクリート
打設の際にコンクリートの流動性や充填性にじゃまな存
在となり、施工上の問題点になっている。ちなみに、通
常のＲＣ造耐震壁の壁厚は１８ｃｍ位であるが、その壁
厚内にφ２５の太径鉄１６２が各々必要十分なコンクリ
ート被りを確保し横並びで平行に２本ずつ合計４本設置
されると、残るコンクリート流動隙間は大きくても５ｃ
ｍぐらいに制限されてしまい、コンクリートの流動性、
充填性が甚だしく阻害される。

■）　ところで、上記■）の技術課題を解決するために
、本発明者らは第４図に示した構成原理の鉄筋コンクリ
ート造耐震壁を間発し、別途出願した。

これは、多層階の鉄筋コンクリート造建物の柱３．３と
梁４，４で囲まれた架構面内に鉄筋コンクリート造の壁
板１を設けて成るＲＣ造耐震壁において、イ）　壁板】は上梁４との取合い部を例えば壁縦筋１０
を梁４に通すなどの方法で強固に定着し、下梁４との取
合い部は一定大きさの水平荷重で水平方向すべりを発生
するようにせん断容易に固定した。そして、両側の柱３
，３との取合い８ドは一定大きさの水平荷重て柱４に沿
って引張り分離を発生するように分離容易に固定したこ
と、口）　前記梁４の主筋量は、耐震壁の耐力決定要素とし
たこと、をそれぞれ特徴とする。

第４図のＲＣ造耐震壁の場合も、建物に許容限度以上・
の水平力Ｑが作用すると、壁板１と下梁４との間で水平
方向のすべり破壊とすべりＳを発生する。と同時に、当
該壁板１と左右の柱３．３との間でも、間柱３の変形に
伴なう引張力で引張り分離Ｒを発生する。かくして水平
力Ｑによる壁板１のせん断変形は、前記水平方向のすべ
り破壊によろずべりＳと、左右の柱３．３のせん断変形
とによって吸収され、十分に大きな変形能力を発揮する
。

また、水平力Ｑは、−側の柱３のせん断耐力Ｑ　ｃ　＋
と、壁板１のせん断耐力Ｗ１として伝達し処理される。

このうち壁板１のせん断耐力Ｗ＋は下梁４（の主筋１１
）の引張力Ｔ、及び他側の下階の柱３のせん断耐力ＱＣ
２として伝達し処理される。そして、前記下梁４の引張
り力Ｔ及び下階の柱３のせん断耐力ＱＣ２は、下階の壁
板】のせん断耐力Ｗ２によってその下梁４及びざらに下
階の柱３に伝達し処理される。

したがって、上下階の壁板１，１のせん断耐力Ｗ＋、Ｗ
２が梁４の引張力Ｔと柱３．３のせん断耐力ＱＣＩＩ　
　ＱＣ２との合力Ｔ＋ＱＣ１＋ＱＣ２よりも十分に大き
く、し・かも左右の柱３．３の極限耐力が前記せん断耐
力ＱＣ１＋ＱＣ２より大きいかぎり、このＲＣ造耐震壁
−の最大ぜん断耐力は、梁４（の主１！１ｌｌ）の降伏
引張強度Ｔｉこ支配され、Ｑｃ＋＋ＱＣ２＋ＱＳ＋Ｔ・
・・（１）の式で明快に計算され精度よく推定される。

ＱＳは壁板ｌと梁４とのすべり面での摩擦力である。

したがって、梁４の主筋１１の給量を耐１！壁の耐力決
定要素として設計することが可能であり、同主筋１１の
降伏引張強度Ｔを基に、上記（１）式によりこのＲＣ造
耐ｉ！壁の最大ぜん断耐力を明快に計算でき、耐力調整
の目的も容易に達成てきる。要するに、第４図の鉄筋コ
ンクリート造耐震壁は、水平力に対する変形吸収機構が
明快で、剛性及び最大耐力の推定を精度良く簡単に出来
る特長を有する上に、柱３は階高をそのまま働かせるか
ら、所謂短柱とはならない。よって、柱３の強制変形が
緩やかて、耐震性能が大きく向上する。

また、壁板１の躯体内には壁鉄筋以外の何物も配置され
ないから、壁板１のコンクリート打設時のコンクリート
の流動性、充填性が良好で施工性に優れる。さらに壁板
１と下梁４との取り合い部及び壁板１と左右の柱３，３
との取り合い部は、単純な面接触の平滑仕上げて施工さ
れるから、やはり施工性に優れる等々の特長を有する。

しかし、第４図のＲＣ造耐震のうち、最下層の基礎梁９
を下梁とする耐震壁を子細に検討すると、第４図は便宜
上壁板１と基礎梁９との間の水平方向のすべり破壊（す
へり量Ｓ’）を表現しているが、実際には基礎梁９は１
階以上の梁に比べて断面が大きく伸びにくいので、左右
の柱３，３の広間寸法はほとんど変化せず、上述した耐
震壁理論をそのまま適用できないという間点がある。こ
の点が本発明の解決すべき課題になっている。

ｆｉｌを解決するための手段上述の課題を解決するための手段として、第１の発明に
係る鉄筋コンクリート造耐震は、多層階の鉄筋コンクリ
ート造建物の柱３，３と梁４．４で囲まれた架構面内に
鉄筋コンクリート造の壁板１を設けて成る鉄筋コンクリ
ート造耐震壁において、イ）　壁板１は上梁４との取合い部を強固に定着し、下
梁４との取合い部は一定大きさの水平荷重で水平方向す
べりを発生するようにせん断容易に固定した。そして、
両側の柱３，３との取合い部は一定大きさの水平荷重に
より柱３に沿って引張り分離を発生するように分離容易
に固定したこと、口）　各階層の柱３の下端と梁４とは両者のコンクリー
トを絶縁し、柱３の主筋１２の周囲には梁４への定着位
置である程度の水平移動が可能な隙間１３を形成し、柱
３が梁４へ定着される位置に柱３の前記水平移動を許容
する隙間１４を梁４に形成した。しかも梁４は上下２段
に、かつスライド可能に分離せしめ、上段梁の主筋量は
耐震壁の耐力決定要素となし、該上段梁の両端は柱３，
３と強固に定着し、上段梁は圧縮力伝達要素として構成
したこと、をそれぞれ特徴とする。

また、第２の発明に係る鉄筋コンクリート造耐震壁は、
図面の第１図〜第４図に実施例を示したとおり、多層階の鉄筋コンクリート造建物の柱３，３と梁４．４
で囲まれた架構面内に鉄筋コンクリート造の壁板ｌを設
けて成る鉄筋コンクリート造耐震壁において、イ）　壁板１は上梁４との取合い部を強固に定着し、下
梁４との取合い部は一定大きさの水平荷重で水平方向す
べりＳを発生するようにせん断容易に固定し、両側の柱
３，３との取合い部は一定大きさの水平荷重により柱３
に沿って引張り分離Ｒを発生するように分離容易に固定
したこと、口）　梁４の主筋１１の量は、耐震壁の耐力決定要素と
したこと、ハ）　柱４の下端と基礎梁９とは両者のコンクリートを
絶縁し、柱３の主筋１２の周囲には基礎梁９への定着位
置である程度の水平移動が可能な隙間１３を形成し、柱
３が基礎梁９へ定着される位置に柱３の前記水平移動を
許容する隙間１４を形成した。そして、基礎梁９は上下
２段に、かつスライド可能に分離せしめ、上段基礎梁９
ａの主筋量は耐Ｈ壁の耐力決定要素となし、該上段基礎
梁９ａの両端は左右の柱３，３と強固に定着した。また
、下段基礎梁９ａは圧縮力伝達要素として構成したこと
、をそれぞれ特徴とする。

作　　　　用建物に許容限度以上の水平力Ｑが作用した場合に、２階
以上の各階層の耐震壁が呈する挙動及び応力の伝達態様
は、第４図Ａに基づいて上記解決するべき課題の■）で
詳しく述べたところと同してあり、ここでは重複するの
で割愛する。

基礎梁９の直上に位置する最下層のＲＣ造耐震壁につい
て見ると、第１図と第２図で明らかなように、２階の壁
板１のせん断耐力Ｗ２の反力である上梁４（２階の梁）
の引張力Ｔ及び最下層の柱３のせん断耐力ＱＣ３は、最
下階の壁板１のせん断耐力Ｗ３によって、基礎梁９の特
に上段基礎梁９ａに伝達され引張力Ｔとして処理される
。

上段基礎梁９ａの主筋量が当該耐震壁の耐力決定要素で
ある関係上、前記引張力Ｔが主筋の降伏引張強度を超え
た段階で上段基礎梁９ａに伸びが発生し、壁板１と上段
基礎梁９ａとの間に水平方向のすべり破壊（すべりＳ）
が発生し、上層の各階層の耐震壁と全く同し挙動と応力
の伝達態様を呈する。上段基礎梁９ａの前記伸びに対し
、下段基礎梁９ｂは剛な圧縮伝達要素として、第２図の
場合には左側の柱３の変位を完全に拘束し、右側の柱３
が隙間１４の範囲内で移動する。このとき右側の柱３の
主筋１２は隙間１３の範囲で移動し変形する（第３図）
。上段基礎梁９ａの伸びは、不動である下段基礎梁９ｂ
との接触面２０てスライドを生ずる。

実　　施　　例次に、第１図〜第４図に示した本発明の詳細な説明する
。

第４図Ａに示したＲＣ造耐震壁は、建物の３層に連層さ
れた構成の実施例であり、建物の柱３゜３と梁４，４に
囲まれた各階層の架構面内に、鉄筋コンクリート造の壁
板１が設けられている。壁板１は、現場打ちコンクリー
ト壁板又はプレキャストコンクリート壁板のいずれても
よい。また、一つの架構面内に単一の壁板１を設ける実
施態様と、縦に分割された複数枚のモジュール壁板ｌの
集合体を設ける実施態様とがある。

このＲＣＣ造壁板上上梁４との取合い部は、第４図Ｂの
上半分に例示したように、壁板１の上縁を上梁４のコン
クリート中に一部埋め込む（のみ込ませる）と共に、壁
縦筋１０（又は別途に設けた緊結コネクター）を上梁４
中に十分深く差し入れて強固に一体的に定着されている
。同壁板ｌと下梁４との取り合い部は、第４図Ｂの下半
分に例示したように、単に壁板１の下縁を下梁４のコン
クリート中に少し埋め込んだだけて緊結コネクターを設
けない平滑仕上げとし、もって一定の大きさ（許容限度
）以上の水平荷重て壁板１と下梁４との間に水平方向す
べりを発生するように、所謂せん断破壊の容易な構造で
固定されている。同様に、壁板１と柱３との取合い部は
、第４図Ｃに例示したように、単に壁板１の側縁を柱３
のコンクリート中に少し埋め込んだだけて緊結コネクタ
ーを設けない平滑仕上げとし、もって一定大きさ（許容
限度）以上の水平荷重により柱３に沿って引張り分離を
発生するように、所謂分離容易な構造で固定されている
。

各梁４の主筋１１・・・の総量は、当該耐震壁の最大ぜ
ん断耐力を決定する引張り強度（降伏応力度）で設計さ
れている。

前記柱３，３の下端と基礎梁９との取合いの詳細は第１
図〜１３図に示したように、まず両者のコンクリートは
打継ぎ等の方法により符号１５の部位で絶縁されている
。

また、前記絶縁箇所１５の部位には、柱３の主筋１２の
周囲に、第３図に示したように、コンクリート打設時に
発泡スチロール樹脂ブロックを埋め込む等の方法で隙間
１３が形成（用意）され、柱３は基礎梁９への定着位置
である隙間１３の限度て水平移動（撓み変形）が可能に
構成されている。基礎梁９において柱３が定着された位
置には、柱３の前記水平移動を許容する大きさの隙間１
４が凹部状に形成されている。

基礎梁９は、打継ぎによる方法又は積極的にテフロンシ
ート等の分離材を布設する方法などによる分離面２０に
おいて、上下２段にスライド可能に分離された上段基１
梁９ａと下段基礎梁９ｂとの２段構造で構築されている
。上段基礎梁９ａの両端は左右の柱３．３と一体的に強
固に定着（接合）され、この上段基礎梁９ａが最下階の
壁板ｌの下梁とされている。この上段基礎梁９ａの主筋
の総量は、当該耐震壁の最大ぜん断耐力を決定する要素
（降伏引張強度Ｔ）として設計されている。

下段基礎梁９ｂは、上段基礎梁９ａが伝える引張力Ｔに
よって柱３の位置を変化させることのない圧縮力伝達要
素（剛な構造体）として構成されている。

このＲＣ造耐Ｉ！壁は、例えば集合住宅のはり開方向の
ようなワンスパン架構の耐震壁として好適に実施される
。

第２の実施例図示説明することは省略したが、多層階の鉄筋コンクリ
ート造建物の柱と梁で囲まれた架構面内に鉄筋コンクリ
ート造の壁板を設けて成る鉄筋コンクリート造耐震壁に
おいて、基礎梁のみならず、建物各階の梁を上下２段に
分離された構造として第１実施例と全く同様に実施し同
様な作用効果を得ることができる。

即ち、壁板１は上梁４との取合い部を強固に一体的に定
着し、下梁４との取合い部は一定大きさの水平荷重で水
平方向すべりを発生するようにせん断容易に固定される
。また、両側の柱３との取合い部は一定大きさの水平荷
重により柱３に沿って引張り分離を発生するように分離
容易に固定する。そして、各階層の柱３の下端と梁４と
は両者のコンクリートを絶縁し、柱３の主筋１２の周囲
には梁４への定着位置である程度の水平移動が可能な隙
間を形成する。柱３が梁４へ定着される位置に柱３の前
記水平移動を許容する隙間１４を梁４に形成する。更に
、梁４は分離面によって上下２段に、かつスライド可能
に分離せしめ、上段梁の主筋量は耐震壁の耐力決定要素
とし、該上段梁の両端は柱と強固に定着する。他方、上
段梁は圧縮力伝達要素として構成し実施される。

本発明が奏する効果本発明に係る鉄筋コンクリート造耐ｌＩ壁は、最下階か
ら最上階まで等しく水平力に対する変形吸収機構が明快
で、剛性及び最大耐力の推定を精度良く簡単に出来る特
長を有する。その上、柱３については各階層の階高をそ
のまま働かせるから、所謂短柱とはならず、柱３の強制
変形が緩やかであり、耐震性能が大きく向上する。

また、壁板１の編体内には、壁鉄筋以外に格別の部材は
配置されないから、壁板１のコンクリート打設時のコン
クリートの流動性、充填性が良好で、施工性に優れる。

さらに、壁板ｌと下梁４との取り合い及び壁板１と左右
の柱３，３との取り合い部は、単純な面接触の平滑仕上
げで施工されるから、やはり施工性に優れるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鉄筋コンクリート造耐震壁の特に
最下階部分について示した立面図、第２図は同耐震壁の
水平人力の負荷による変形状態を示した立面図、第３図
は第１図のｍ−ｍ矢視断面図、第４図Ａは耐震壁の構造
を簡単に模式化して、かつ変形状態を少し誇張して示し
た立面図、第４図Ｂは第４図Ａの■−ＴＶ線矢視の少し
拡大した断面図、第４図Ｃは第４図ＡのＶ−Ｖ線矢視の
少し拡大した断面図、第５図は従来のＲＣ造耐震壁の変
形状態を少し誇張して示した正面図である。３・・・柱１・・・壁板９・・・基ｆ１１梁１３・・・隙間９ａ・・・上段基礎梁４・・・梁１０・・・壁縦筋（定着用）１２・・・柱の主筋１４・・・隙間９ｂ・・・下段基礎梁

Claims

【特許請求の範囲】【１】多層階の鉄筋コンクリート造建物の柱と梁で囲ま
れた架構面内に鉄筋コンクリート造の壁板を設けて成る
鉄筋コンクリート造耐震壁において、イ）壁板は上梁との取合い部を強固に定着され、下梁と
の取合い部は一定大きさの水平荷重で水平方向すべりを
発生するようにせん断容易に固定され、両側の柱との取
合い部は一定大きさの水平荷重により柱に沿って引張り
分離を発生するように分離容易に固定されていること、ロ）各階層の柱の下端と梁とは両者のコンクリートが絶
縁され、柱の主筋の周囲には梁への定着位置にある程度
の水平移動が可能な隙間が形成され、柱が梁へ定着され
る位置に柱の前記水平移動を許容する隙間が梁に形成さ
れ、梁は上下２段に、かつスライド可能に分離され、上
段梁の主筋量は耐震壁の耐力決定要素とされ、該上段梁
の両端は柱と強固に定着され、下段梁は圧縮力伝達要素
として構成されていること、をそれぞれ特徴とする鉄筋
コンクリート造耐震壁。【２】多層階の鉄筋コンクリート造建物の柱と梁で囲ま
れた架構面内に鉄筋コンクリート造の壁板を設けて成る
鉄筋コンクリート造耐震壁において、イ）壁板は上梁との取合い部を強固に定着され、下梁と
の取合い部は一定大きさの水平荷重で水平方向すべりを
発生するようにせん断容易に固定され、両側の柱との取
合い部は一定大きさの水平荷重により柱に沿って引張り
分離を発生するように分離容易に固定されていること、ロ）前記梁の主筋量は、耐震壁の耐力決定要素とされて
いること、ハ）柱の下端と基礎梁とは両者のコンクリートが絶縁さ
れ、柱の主筋の周囲には基礎梁への定着位置である程度
の水平移動が可能な隙間が形成され、柱が基礎梁へ定着
される位置には柱の前記水平移動を許容する隙間が基礎
梁に形成され、基礎梁は上下２段に、かつスライド可能
に分離され、上段基礎梁の主筋量は耐震壁の耐力決定要
素とされ、該上段基礎梁の両端は柱と強固に定着され、
下段基礎梁は圧縮力伝達要素として構成されていること
、をそれぞれ特徴とする鉄筋コンクリート造耐震壁。