JPH0429832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、鉄筋コンクリート造（以下RC造
という）の中高層建物において上下に連層せず梁
が中央部で上下に膨らむことが可能な架構部分の
耐震要素として実施されるRC造耐震壁に係り、
さらにいえば、壁板の中間部分に両端を上下の梁
に定着した太径鉄筋を配筋し、もつて上下の梁の
膨らみを拘束する構成としたRC造耐震壁に関す
る。

（従来技術とその問題点など） 従来一般のせん断破壊型耐震壁の力学性能は、
第１図中に曲線イ○で表わしたように、耐力は大き
いが、最大耐力時の変形が少なく、最大耐力以降
は急激な耐力低下を生ずる、脆性的な破壊性状を
呈し変形性能に劣つた。

これに対し、例えば特願昭59−29980号（特公
平１−56234号、特許第1568471号）の発明に係る
RC造耐震壁は、壁板の中間部に両端を上下の梁
に定着した太径鉄筋を配筋した構成であり、その
基本的メカニズムは、 太径鉄筋に間柱的役割をもたせる。

太径鉄筋が柱・梁（周辺フレーム）の自由変
形を拘束する。

太径鉄筋が分割壁板の回転を拘束する。

等々の技術思想に立脚するものである。

従つて、このRC造耐震壁の力学性能は、第１
図中に曲線ロ○で表わしているとおり、変形性能に
優れ、最大耐力以後も急激な耐力低下を生じない
から、大幅に性能改善されたことになる。

しかし、第１図中にハ○で指示した最大耐力は、
各せん断容易箇所がせん断スリツプを生じた所謂
メカニズム形成前後に発現され、その後太径鉄筋
が働くところまで一旦耐力低下を生じ、しかる後
に一定した耐力で変形がつづく。

従つて、耐力の計算は困難であり、ひいては経
済設計を図り難い欠点があつた。

（発明の目的、解決すべき技術的課題） そこで、この発明の目的は、変形部材角ＲがＲ
＝20／1000Rad以上の靭性に富むと共に力学性能
を明快に把握できて耐力の計算が容易であり、現
場打ち施工が容易な構成に改良したRC造耐震壁
を提供することにある。

（第１の発明の構成と作用効果） 上記目的を達成するために、この発明のRC造
耐震壁は、壁板の中間部分の垂直縦方向にせん断
容易箇所を形成するパイプを設置し、両端を上下
の梁に定着した太径鉄筋を前記パイプ中に通して
配筋した構成とされている。前記パイプはコンク
リートの打設圧力に耐える程度の合成樹脂パイプ
又は紙製、繊維製、ブリキ製の如きパイプであ
り、その外径はせん断容易箇所を特定するため少
なくとも壁厚の40％以上とされる。

しかして、このRC造耐震壁の場合、水平せん
断力の負荷によつてせん断容易箇所にせん断スリ
ツプを生じて壁板が左右２枚に分割され上下の梁
が外方に膨らむと、直ちに太径鉄筋が前記膨むみ
を拘束するべく働く。太径鉄筋は引張材として働
くのである。

従つて、その力学性能は第１図中に曲線ニ○で示
したとおり、最大耐力に達したのちそのまま太径
鉄筋の降状として変形がＲ＝20／1000Rad以上に
拡大してゆき、耐力低下は生じない。即ち力学性
能は明快に把握でき、太径鉄筋の降伏耐力とし耐
力計算が容易である。

また、せん断容易箇所を形成するパイプを垂直
縦方向に設置しているから、コンクリート打設の
じやまにならず、現場打ち施工が容易である。

（第２の発明の構成と作用効果） 同上の目的を達成するために、この発明のRC
造耐震壁は、上記第１の発明の構成、即ち壁板の
中間部分の垂直縦方向にパイプを設置し、両端を
上下の梁に定着した太径鉄筋を前記パイプ中に通
して配筋した構成を主要部としており、その上
に、壁板において梁に沿う境界部分にせん断容易
箇所を設けた構成とされている。

前記せん断容易箇所は、コンクリートの打継ぎ
若しくはパイプ等の埋め込みによる断面欠損又は
鉄筋のカツト等の手段により設けられている。

もつとも、壁板と柱とはできるだけ一体化した
構成とされている。

従つて、このRC造耐震壁のメカニズム時変形
状態は第２図に概念図で示しているとおり、壁板
３と上下の梁２，２′との境界部がせん断容易箇
所により一定耐力でせん断スリツプを生じ縁切り
されるため、上下の梁２，２′は膨らむが如くに
変形し、必然太径鉄筋４が引張材として当初から
有効に働く。

この時の力の流れは、水平せん断力Ｑがまず左
側の分割壁板３₁のせん断力Q_Wとして伝わつてゆ
き、該せん断力はQ_Wは上下の梁２，２′の曲げQ_B
及び太径鉄筋４の引張力Ｔとして伝達処理され
る。これを式で示せば、 Ｑ＝Q_W×cosθ＝（Ｔ＋2Q_B）×cotθ となり、耐力は明快に計算できる。これを荷重変
形線図で示せば第１図中の曲線ニ○のとおりなるの
である。

即ち、せん断角θが小さいほど有効的である。
従つて、太径鉄筋４は壁板３の横方向長さに応じ
て、せん断角θがあまり大きくならないように考
慮し、場合によつては第３図に示した如く２箇所
ないしそれ以上配筋するのがよい。

ところで、本願のいずれの発明も、上述の如く
水平せん断力の負荷時に梁２，２′が膨らむが如
く変形することを前提としている。このため、当
該RC造耐震壁の建物への適用箇所は、第４図に
斜線を付して示した如く上下に連属しない箇所を
選んで実施することになる。もつとも、最下階で
は基礎梁を小さく出来、かつ、膨らむ可能性があ
る場合にのみ実施可能である。

このような条件を考慮するとき、本願のRC造
耐震壁の利用分野は、どちらかといえば中高層建
物に適性を有するのである。

（第３の発明の構成と作用効果） 同上の目的を達成するために、この発明のRC
造耐震壁は、上記第１の発明の構成、即ち壁板の
中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所を形成す
るパイプを設置し、垂直縦鉄筋として両端を梁に
強固に定着した太径鉄筋を配筋した構成を主要部
としているが、但し、前記太径鉄筋はコンクリー
トとのまさつがほとんどないアンボンド鋼材とな
し、かつ、これを前記パイプに接近してその両外
側に略対称な配置で配筋した構成を特徴としてい
る。

従つて、構成に若干の相違はあるが、この発明
が奏する作用効果は上記第１の発明とほとんど同
じである。

（第４の発明の構成と作用効果） 同上の目的を達成するために、この発明のRC
造耐震壁は、上記第１の発明の構成、即ち壁板の
中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所を形成す
るパイプを設置し、垂直縦鉄筋として両端を梁に
強固に定着した太径鉄筋を配筋した構成を主要部
としているが、但し、前記太径鉄筋はコンクリー
トとのまさつがほとんどないアンボンド鋼材とな
し、かつ、これを前記パイプに接近してその両外
側に略対称な配置で配筋していると共に、壁板に
おける梁に沿う境界部分にせん断力の伝達が小さ
いせん断容易箇所を設けた構成を特徴としてい
る。

従つて、構成に若干の相違はあるけれども、こ
の発明が奏する作用効果は、上記第２の発明が奏
するものとはほとんど同じである。

（実施例） 第５図と第６図に示したRC造耐震壁は、柱１，
１′及び梁２，２′の鉄筋が、D13の主筋１ａ又は
２ａにφ6のフーブ筋１ｂ又は２ｂを巻いて補強
した構成とされている。

また、壁板３の縦横筋３ａ，３ｂにはφ4の鉄
筋を使用し、間隔100mmのダブル配筋として構成
されている。なお、横筋３ｂは柱鉄筋中に十分深
く挿し入れて定着されているが、縦筋３ａは上下
の梁２，２′の手前でカツトされている。

つまり、壁板３と柱１，１′とは一体化した構
造であるが、壁板３と梁２，２′とはせん断スリ
ツプが可能な構造である。

図中４が太径鉄筋であり、これは壁板３の中間
部分の垂直縦方向にせん断容易箇所を形成するべ
く設置されたパイプ１０中に通し、その上下両端
４ａ，４ｂは上下の梁鉄筋中に深く挿し入れて強
固に定着されている。

従つて、太径鉄筋４と壁板コンクリートとはパ
イプ１０により完全に縁が切られており、水平せ
ん断力に対してはバラバラに独立して働くことが
できる。即ち、太径鉄筋４は引張力のみ負担する
材として働くのである。

太径鉄筋４にはD19の鉄筋を使用している。そ
の引張降伏は3900Kg／cm²であるから、当該RC造
耐震壁の耐力は約30トン、変形能力は30／
1000Radと算定することができる。

上記パイプ１０に、打設コンクリート圧に耐え
る程度のあまり強くないもの、例えば塩化ビニル
パイプ、紙製パイプ、繊維製パイプ、ブリキ製パ
イプなどが使用されている。該パイプ１０の外径
は、せん断容易箇所の特定のために、壁厚（通常
150〜180mm）に対し少なくとも40％以上（φ60〜
φ80）のものが使用されている。もつとも、円形
のパイプには限らない。

要するに、パイプ１０による空洞が壁板の断面
欠損となるため、該パイプ１０の両外側の最薄肉
部に薄層のせん断容易箇所９が形成され、そこに
せん断スリツプが誘発されるのである。

但し、このせん断容易箇所９は、非破壊時には
通常の壁と一切区別のつかない外観意匠であるこ
とに特徴がある。

図中５は壁板３において上下の梁２，２′に沿
う境界部分にせん断容易箇所を形成するため設置
したパイプである。

このRC造耐震壁は、上記構成の鉄筋等を組立
てたあと、コンクリートを現場打ちして完成され
ている。

従つて、一定以上の水平せん断力の負荷に対し
ては、パイプ５，１０がまず圧縮圧壊され、前記
パイプ５，１０により形成されたせん断容易箇所
にせん断スリツプ破壊が誘発させ、以後次のよう
な荷重−変形メカニズムを形成する。即ち、第２
図に概念図を示した如き変形を生じ、壁板３は柱
１，１′とは一体化した構造のまま左右２枚に分
割され、太径鉄筋４の降伏として変形が拡大し、
降伏耐力として計算どおりの耐力が変形時にも保
持されるのである。

（第２の実施例） 第７図と第８図に示したRC造耐震壁の構成の
大部分は、上記第１実施例と同じである。

但し、太径鉄筋の代りにコンクリートとの摩擦
がほとんどないアンボンド鋼材４′を使用し、こ
れを壁板３の中間部分の垂直縦方向に設置したパ
イプ１０の両外側であつてパイプ１０にごく接近
した略対称な配置として両端４a′，４b′を上下の
梁２，２′の鉄筋中に十分深く挿し込んで強固に
定着した構成とされている。

アンボンド鋼材４′は、その表面にアスフアル
ト系の物質を塗布し、その上にシールドを施した
ものであり、水平せん断力に対してコンクリート
とはバラバラに働き垂直に引張力のみ負担する材
として存在する。

従つて、このRC造耐震壁の場合にも、水平せ
ん断力の負荷に対しては第２図に概念図で示した
とおりの変形、せん断スリツプを生じ、第１図中
の曲線ニ○の如く所定の耐力で変形部材角Ｒが20／
1000Rad以上に拡大し、変形時耐力の低下は生じ
ない。即ち、アンボンド鋼材４′の降伏耐力とし
て耐力の計算が明快にできるのである。

（第３の実施例） 第９図に示したRC造耐震壁は、壁板３の中間
部分の垂直縦方向に垂直縦鉄筋として太径鉄筋４
（又はアンボンド鋼材４′でも可）をばその両端を
上下の梁２，２′に強固に定着して配筋し、該太
径鉄筋４にごく接近してその左右両外側の位置
に、せん断容易箇所を形成する壁厚より若干狭幅
の鉄板１１（又はテフロン（登録商標）製の板、
木板その他のものであつてもよい。）を設置した
構成を特徴とする。鉄板１１の幅方向両端からそ
の延長線上の部分のコンクリート被りが小さい薄
肉部がせん断容易箇所となり、ここにせん断スリ
ツプが誘発され、もつて壁板３は左右２枚に分割
されるのである。

その余の構成は上記第１，第２実施例のものと
変りがない。

従つて、このRC造耐震壁も、水平せん断力の
負荷に対しては第２図に概念図で示したとおりの
変形、せん断スリツプを生じ、耐力の低下を生ず
ることなく変形が良好に拡大し、太径鉄筋４の降
伏耐力として耐力算出が明快にできるのである。

（その他の実施例） なお、壁板をPC板で形成することも可能であ
る。この場合、周辺フレームと一体化する必要の
あるところにはコツター等を使用して連結する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例と本発明に係るRC造耐震壁の
荷重変形関係を示したグラフ、第２図はこの発明
の係るRC造耐震壁のメカニズム時変形状態を示
した概念図、第３図はこの発明に係るRC造耐震
壁のバリエーシヨンを示した概念図、第４図はこ
の発明に係るRC造耐震壁の適用例を示した建物
概念図、第５図はこの発明の第１実施例を示した
RC造耐震壁の鉄筋組立図、第６図は第５図の
−矢視断面図、第７図は第２実施例の鉄筋組立
図、第８図は第７図の−矢視断面図、第９図
は第３実施例の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄筋コンクリート造の柱及び梁で囲まれた架
   構面内に鉄筋コンクリート造の壁板を一体的に設
   けている鉄筋コンクリート造耐震壁において、 壁板の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所
   を形成するパイプが設置され、垂直縦鉄筋として
   両端を上下の梁に強固に定着した太径鉄筋が前記
   パイプの中に通して配置されていることを特徴と
   する鉄筋コンクリート造耐震壁。 ２ 鉄筋コンクリート造の柱及び梁で囲まれた架
   構面内に鉄筋コンクリート造の壁板を一体的に設
   けている鉄筋コンクリート造耐震壁において、 壁板の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所
   を形成するパイプが設置され、垂直縦鉄筋として
   両端を上下の梁に強固に定着した太径鉄筋が前記
   パイプの中に通して配置されており、壁板におい
   て上下の梁に沿う部分にせん断力の伝達能力が小
   さいせん断容易箇所が設けられていることを特徴
   とする鉄筋コンクリート造耐震壁。 ３ 鉄筋コンクリート造の柱及び梁で囲まれた架
   構面内に鉄筋コンクリート造の壁板を一体的に設
   けている鉄筋コンクリート造耐震壁において、 壁板の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所
   を形成するパイプが設置され、垂直縦鉄筋として
   両端を上下の梁に強固に定着したアンボンド鋼材
   が前記パイプに接近してその両外側に略対称に配
   置されていることを特徴とする鉄筋コンクリート
   造耐震壁。 ４ 鉄筋コンクリート造の柱及び梁で囲まれた架
   構面内に鉄筋コンクリートー造の壁板を一体的に
   設けている鉄筋コンクリート造耐震壁において、 壁板の中間部分の垂直縦方向にせん断容易箇所
   を形成するパイプが設置され、垂直縦鉄筋として
   両端を上下の梁に強固に定着したアンボンド鋼材
   が前記パイプに接近してその両外側に略対称に配
   置されており、壁板において上下の梁に沿う部分
   にせん断力の伝達能力が小さいせん断容易箇所が
   設けられていることを特徴とする鉄筋コンクリー
   ト造耐震壁。