JPH0510660U - 鉄筋コンクリート耐震壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄筋コンクリート壁板から付帯ラーメンに作
用する拘束反力を低減して、付帯柱を含む耐震壁全体の
せん断破壊を防止するとともに、施工性を向上する。 【構成】 鉄筋コンクリート耐震壁において、壁筋１の
他に壁板の外周面に沿って外周補強筋２を配筋した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は現場打ち鉄筋コンクリートまたはプレキヤスト鉄筋コンクリート耐震 壁に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

耐震壁をプレキヤスト化する場合、壁板周囲の接合面には機械的な摩擦作用に よってすべりを防ぐシヤーコツターと、接合面に直交するコツター筋を配設する のが一般的で、これによって骨組全体の一体性を確保するとともに、部材相互間 の応力の伝達を行なう設計となっている。しかしコツター筋は型枠の加工や現場 での施工性に難点があるので、接合面に必要な鉄筋量を梁主筋位置に集中して配 筋する方法も提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながらコツター筋は前述のように型枠の加工や現場での施工性に難点が ある。 また接合面に必要な鉄筋量を梁主筋位置に集中して配筋する場合でも、現行の 設計法では鉄筋量が過剰になることが多い。また前記従来技術にあっては壁板か ら付帯ラーメンに作用する拘束反力によって付帯柱を含む耐震壁全体のせん断破 壊を生起する。

【０００４】 本考案は前記従来技術の有する問題点に鑑みて提案されたもので、その目的と する処は、施工性が向上され、構造上合理的な鉄筋コンクリート耐震壁を提供す る点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するため、本考案に係る鉄筋コンクリート耐震壁は、壁筋の 他に、壁板の外周に沿う外周補強筋を配筋して構成されている。

【０００６】

【作用】

本考案に係る鉄筋コンクリート耐震壁によれば、壁板外周に沿う外周補強筋が 壁筋とともに壁板での力の釣合いを保つことによって、壁板から付帯ラーメンに 作用する拘束反力が軽減され、付帯柱を含む耐震壁全体のせん断破壊が防止され る。

【０００７】

【実施例】

以下本考案を図示の実施例について説明する。 鉛直接合部にコツター筋等の水平補強筋のないプレキヤスト耐震壁の梁主筋の 算定は、現行では次の設計式に基づいている。 （イ）せん断力Ｑが作用してひび割れが発生した耐震壁において、壁板から付帯 ラーメンには次のせん断力τ_W と拘束反力σ_r が生じる。

【０００８】 τ_W ＝Ｑ／ｔＬ （１） σ_r ＝τ _w−αＰ_w σ_y （２） ここに ｔ：壁厚（ｃｍ） Ｌ：柱中心間距離（ｃｍ） Ｐ_W ：壁板のせん断補強筋比 σ_y ：壁筋の材料強度（ｋｇｆ／ｃｍ² ） α：壁筋の拘束効果を表す係数で０〜０．５ （ロ）一般階での梁の引張力Ｎ_b の算定は次式による。

【０００９】 Ｎ_b ＝σ_r ｔ（ｈ_u ＋ｈ_d ）／２ ここに、ｈ_u 、ｈ_d ：当該梁の上下階の階高（ｃｍ） （ハ）上式の引張力に対する拘束筋としての梁主筋の算定は次式による。 Σａ_b ＝Ｎ_b ／σ_y ここに、Σａ_b ：梁主筋の全断面積（ｃｍ² ） σ_y ：梁主筋の材料強度（ｋｇｆ／ｃｍ² ） 以上のように、コツター筋として算定する梁主筋量は前記拘束反力σ_r に依存 している。

【００１０】 本考案はこの拘束反力σ_r を低減するために提案されたもので、図１に示す如 く、プレキヤスト鉄筋コンクリート耐震壁Ａにおける従来慣用の縦横等間隔に配 筋された壁筋１の他に、壁板の外周に沿って外周補強筋２が配筋されている。同 外周補強筋２は壁板全外周面に亘って１本に繋った閉鎖型の補強筋でもよいが、 両端に定着部のある鉄筋を壁板の各辺に沿って配置するのが、施工上有利である 。

【００１１】 図中Ｂは付帯柱、Ｃは梁である。 図２は前記耐震壁のせん断抵抗機構の模式図を示すものであって、以下本考案 を適用した場合の設計式を誘導する。 前記耐震壁Ａの壁板は一様なせん断応力状態にあると仮定し、斜め４５°方向 に発生した相隣る２本のひび割れ３の間のストラツト４は、圧縮ブレースの機能 を果しているとする。

【００１２】 今、１本のストラツト４を取り出して力の釣合いを考えると、縦横等間隔で配 された壁筋に生じている応力は、ストラツト４の両側で互いに釣合っており、壁 板内での不釣合力はストラツト４の両端の三角形部分４ａの部分にのみ発生する 。図２より同部分４ａにおける鉛直及び水平方向の力の釣合い条件は次式で表わ される。

【００１３】 ΣＶ＝０ τ−（σ_o ＋Ｐ_w σ_y ）／２−Ａ_s ｆ_y ／ｔｘ＝０ （５） ΣＨ＝０ σ_r − σ₀ ／２＝０ （６） ∴ σ_r ＝τ−ｐ_w σ_y ／２−Ａ_s ｆ_y ／ｔｘ （７） ここに、ｘ：平均ひびわれ間隔 （ｃｍ） σ_o ：ストラツトの圧縮応力 （ｋｇｆ／ｃｍ² ） Ａ_s ：外周補強筋の断面積 （ｃｍ² ） ｆ_y ：外周補強筋の降伏点 （ｋｇｆ／ｃｍ² ） （７）式では（２）式に比べて第３項の外周補強筋応力Ａ_s ｆ_y ／ｔｘの分だ け拘束反力を低減することが可能になるが、ストラツトの幅や外周補強筋の位置 、定着端の納まり、及びその付着応力状態などの不確定要因を考慮してα＝０． ５の有効係数を乗じると、本耐震壁における拘束反力σ_r は次式で求まる。

【００１４】 σ_r ＝τ−（ｐ_w σ_y ＋Ａ_s ｆ_y ／ｔｘ）／２ （８） 上述の釣合い条件は壁板外周の任意の位置で成立する。 （８）式において、仮に壁厚２０ｃｍ、壁筋Ｄ１０、鉄筋間隔１５０ダブル（Ｐ ｗ＝０．４８％）、外周補強筋２−Ｄ１６（ともにＳＤ３０）、ｘ：壁筋間隔と 仮定すると、 第２項＝（．００４８×３０００＋２×１．９９×３０００／（１５×２０） ）／２＝（１４．３＋３９．８）／２ ≒２７ｋｇｆ／ｃｍ² となり、外周補強筋は壁筋の３倍近くのせん断応力を負担できることになる。 また一般建築物における耐震壁の終局時せん断応力度は、大きくてもせいぜいτ ＝３０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度であり、上記の例でも外周補強筋だけで実に５ ０％以上ものせん断応力を負担しうることになる。したがって入力せん断力に応 じて壁筋を増やす必要はなく、通常の設計法に比べていかなる場合でも梁主筋量 を大幅に減らすことが可能である。

【００１５】 以上のようにここではプレキヤスト耐震壁を例に挙げて説明したが、同様のこ とが現場打ちの在来壁についても成立するのは明らかである。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば前記したように、鉄筋コンクリート耐震壁における壁板の外周 面に沿って補強筋を配設し、壁筋とともに壁板内での力の釣合いを持たせ、同壁 板内でせん断力を処理するので、付帯柱を含む耐震壁全体のせん断破壊を防止す ることができる。更に前記外周補強筋は壁筋と同様にせん断力を負担するので、 付帯ラーメンと一体化するための必要拘束筋量として求まる梁主筋量を大幅に低 減することができる。

【００１７】 また本考案によれば配筋が簡単で、壁筋の柱、梁への定着が不要であり、接合 面にコツター筋のある壁板に比しても製作が簡単になる。更にプレキヤスト鉄筋 コンクリート耐震壁の場合でもコツターが不要で型枠の加工費も節減され、更に またコツター筋を繋ぐ必要がないので、現場での管理が容易であり、施工性が改 善され、工期も短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る鉄筋コンクリート耐震壁の配筋を
示す立面図である。

【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は前記耐震壁のせん断抵抗
機構を示す模式図である。

【符号の説明】

Ａ プレキヤスト鉄筋コンクリート耐震壁 Ｂ 付帯柱 １ 壁筋 ２ 外周補強筋

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 鉄筋コンクリート耐震壁において、壁筋
   の他に壁板の外周面に沿って補強筋を配設してなり、同
   外周補強筋の応力の分だけ、壁板から付帯ラーメンに作
   用する拘束反力を低減せしめるように構成したことを特
   徴とする鉄筋コンクリート耐震壁。