JPS6362622B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、主に低中層建物に実施される現場
打ちの鉄筋コンクリート造耐震壁に係り、さらに
いえば、地震等の水平力に対してまず破壊予定部
分にひび割れ破壊、スリツプ破壊を発生させ、そ
の後は有開口耐震壁と同様な性状で大きな変形能
力を発揮させ靭性を向上させた鉄筋コンクリート
造耐震壁に関するものである。

従来の技術 従来、低中層建物における現場打ち鉄筋コン
クリート造耐震壁の配筋構造は、第１図に示し
た通り、壁全面に配置した縦配筋２…と横配筋
３…より成る縦横配筋（壁筋）を、壁厚方向に
所定のコンクリート被りで二重に配設したダブ
ル鉄筋の構成が一般的に実施されている。

また、上記第１図の鉄筋コンクリート造耐震
壁の構成において、その壁体の中央部に√
holo／hl＝0.4位の大きさの開口部を想像線４
で示した形にもつ鉄筋コンクリート造耐震壁も
知られている。但し、ho、loは開口部のたて・
よこ寸法、ｈ、ｌは壁体のたて・よこ寸法であ
る。

特公昭56−33059号公報に記載された耐震壁
のように、壁筋としてスパイラル筋を配筋した
構成も公知に属する。

特公昭53−23152号公報に記載された可撓耐
震壁は、壁板の一辺のみ柱、梁の配筋と連結
し、この配筋連結部以外の縁辺は破壊し易い目
地を介して柱、梁と連接した構成であり、水平
力は柱、梁のラーメン構造が負担する構成とさ
れている。

特公昭54−35006号公報に記載された耐震壁
は、プレキヤスト壁板を使用したもので、同壁
板の一部に弱点部を設け、地震時に前記弱点部
を破壊させることにより剛性、耐力を変化させ
ること、及び大地震時にも壁の周辺フレームは
破壊されないようにし、柱は軸力を保持できる
構成とされている。

発明が解決しようとする問題点 () 上記の通常のダブル壁鉄筋による鉄筋コ
ンクリート造耐震壁１の荷重変形特性は、第３
図に特性曲線イで示したように剛性、耐力とも
に大きいが、最大耐力に達した後の変形能力が
小さく、靭性に乏しいので、地震などの水平力
が作用した場合に限界耐力に達してから破壊に
至るまでの変形量が小さく、いわゆる脆性的破
壊の危険があり、耐震要素として好ましくない
という問題点がある。

() 上記のように開口部４をもつ耐震壁は、
柱、梁による骨組と同様なラーメン的挙動を呈
する。その荷重変形特性は第３図に特性曲線ロ
で示したように、限界耐力に達してからの変形
量が大きくて靭性に優れる。しかし、上記無開
口耐震壁に比べて剛性、耐力がかなり低下する
ことが問題点とされている。また、壁に開口部
４があるが故に室内の意匠的統一をとり難いと
いう問題点がある。

() 上記のようにスパイラル鉄筋を用いた耐
震壁は、スパイラル鉄筋でコンクリートを拘束
しコンクリートの力学的性能を向上させるとい
う発想に基くもので、スパイラル鉄筋の降伏現
象により変形能力を増す構造であるから、耐震
性能は割合優れているけれども、壁の全面にス
パイラル鉄筋を配筋する関係上、製作に手間が
かかるし、鉄筋使用量も多いので、高価なもの
となるという問題がある。

() 上記の可撓耐震壁は、壁体の可撓性、即
ち第３図の荷重変形曲線における立上りの傾斜
角の大きさを柱及び梁の配置、本数などによつ
て可変としたもので、本願発明のように最大耐
力に達してからの変形（靭性）を向上させる思
想のものとは似て非なるものである。この可撓
耐震壁の場合、水平力に対し壁体は目地の破壊
のため耐力的にはあまり働かないので、その荷
重変形特性曲線はおよそ第３図中の曲線ロのよ
うになり、最大耐力が低いという問題点があ
る。

() 上記の耐震壁は、壁の一部に主たるコン
クリートとは異質のモルタル等を充填する構成
なので、コンクリートの現場打ち施工はとうて
い不可能である。この壁板の製造は水平な定盤
（型枠）の上で施工し成形するほかはないから、
現場打ちの鉄筋コンクリート造建物の施工には
とうてい採用できないという問題点がある。

問題点を解決するための手段 上記従来技術の問題点を解決するための手段と
して、こ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１１図に実施例を示したと
おり、 現場打ちの鉄筋コンクリート造耐震壁におい
て、壁体１′の略中央部に略矩形の破壊予定部分
４を設け、この破壊予定部分４を除く左右の壁部
分に太径鉄筋５，５を縦方向に配設し同壁部分を
補強したことを特徴とするのが第１の発明であ
る。

第２の発明は、現場打ちの鉄筋コンクリート造
耐震壁において、 壁体１′の略中央部に略矩形の破壊予定部分４
を設け、破壊予定部分４を除く周囲、即ち上下左
右の壁部分に太径鉄筋を配設し補強したことを特
徴とする。

作 用 この鉄筋コンクリート造耐震壁に地震等の水平
外力が作用した場合、壁体１′において太径鉄筋
で補強された部分以外の破壊予定部分４は、限界
耐力（第３図中のニ）でひび割れ破壊、さらにス
リツプ破壊を発生する。しかし、周囲の太径鉄筋
で補強された壁部分は依然健在である。このため
限界耐力に達した後は開口部をもつ鉄筋コンクリ
ート造耐震壁の場合と同様に柱７、梁８による骨
組のラーメン的挙動を呈するところとなり、その
荷重変形特性は第３図に特性曲線ハで示したよう
に、限界耐力に達してからの変形量が大きくて靭
性に優れたものとなる。

しかもこの耐震壁の場合、破壊予定部分４は壁
体１′に太径鉄筋で補強しなかつた部分として設
けているにすぎず、実質は無開口壁そのものであ
るため、無開口壁と同様な高い剛性、耐力を発揮
する。その上、破壊予定部分４を除く周囲の壁部
分は、太径鉄筋により補強されて強いので、限界
耐力に達してから後の耐力の低下を防ぐので、特
性曲線ロで示した有開口壁の耐力よりもはるかに
大きい。

実施例 次に、図面に示した実施例を説明する。

第２図に示した鉄筋コンクリート造耐震壁は、
柱７，７と梁８，８で囲まれた壁体１′の面内に
一定のピツチで縦、横方向にそれぞれ平行に配置
した縦筋２…と横筋３…とより成る縦横配筋が壁
厚方向に所定のコンクリート被りでダブルに配設
されている。

そして、この壁体１′の略中央部に、該壁体
１′の外形と略相似な矩形状で、その大きさは √＝0.4 程度の破壊予定部分４を設け、この破壊予定部分
４を除く周囲の壁部分は次のように補強されてい
る。

まず、破壊予定部分４を除く上下の壁部分に
は、φ13〜φ16程度の太径鉄筋で当該壁体１′の横
寸法に近い長さの線状に形成した横補強鉄筋６，
６を、前記破壊予定部分４の上下辺の境界に比較
的近接した位置の横方向に各１本づつ（ただし、
本数はこの限りでない。）配設し補強が行なわれ
ている。

また、同じ壁体１′における破壊予定部分４を
除く左右の壁部分には、同じくφ13〜φ16程度の
太径鉄筋をそれぞれの壁部分における横及び高さ
寸法にほぼ近い大きさ、形状の長方形ループ状に
屈曲形成した縦補強鉄筋５，５を各１個ずつ（た
だし、個数はこの限りでない。）縦方向に配設し
補強が行なわれている。

これら太径鉄筋による縦補強鉄筋５，５及び横
補強鉄筋６，６は、それぞれ壁厚方向にダブルに
配置されている縦横配筋（壁筋）２，３の間の位
置（即ち、壁芯位置）に、各々一定以上のコンク
リート被りとなるように配設されている。また、
横補強鉄筋６，６は、左右の縦補強鉄筋５，５の
間にかけ渡して連結した構成とされている。

従つて、この鉄筋コンクリート造耐震壁は現場
打ちコンクリートで築造することができる。そし
て、水平力を受けて限界耐力に達すると、まず太
径鉄筋による補強がなされず弱い破壊予定部分４
が予定どおり破壊（ひび割れ及びスリツプ破壊）
される。しかし、破壊予定部分４を除く周囲の壁
部分は、太径鉄筋による縦横の補強鉄筋５，６に
より補強されているが故に破壊されないから、以
後は有開口耐震壁と同様の挙動を呈する。即ち、
その荷重変形特性は、第３図中に特性曲線ハで示
したとおり、剛性、耐力は無開口耐震壁に近いぐ
らいに大きく、しかも限界耐力に達し破壊予定部
分４が破壊されてからは若干耐力は低下するけれ
ども変形が大きく、靭性に優れる。従つて、脆性
的破壊のおそれがなく、耐震要素として理想的な
性状を発揮するのである。

つまり、破壊予定部分４にせん断ひび割れ破壊
を生じても、その周囲の壁部分は縦横の太径鉄筋
による縦横の補強鉄筋５，６により補強されて強
いため、破壊予定部分４の破壊が予定どおり進行
しても全体としてはラーメン的な挙動を呈し、優
れた靭性を確保できるのである。

その他の実施例 第４図〜第１１図は、この発明の他の実施例
を、柱、梁架構の面内における太径鉄筋の配置構
造のみをもつて簡単に示している。第４図〜第６
図は、壁体１′の略中央部に略矩形に設けた破壊
予定部分を除く左右の壁部分に太径鉄筋を縦方向
に配設して同壁部分を補強した例を示し、第７図
〜第１１図は壁体１′の略中央部に略矩形に設け
た破壊予定部分を除く周囲、即ち上下の壁部分に
太径鉄筋を配設して補強した鉄筋コンクリート造
耐震壁の例を示している。

（その１） 第４図は、壁体１′の略中央部に
設けた略矩形の破壊予定部分を除く左右の壁部分
に、太径鉄筋をもつて縦長の長方形ループ状に形
成し中央部たて方向に中間筋５′を組入れた構成
の縦補強鉄筋５₂，５₂を配設し補強が行なわれた
構成の鉄筋コンクリート造耐震壁を示している。

（その２） 第５図は、同じく壁体１′におけ
る破壊予定部分を除く左右の壁部分に、やはり太
径鉄筋をもつて長方形ループ状に形成し２本の中
間筋５′をたて方向に組入れた縦補強鉄筋５₃，５
_３を縦方向に配設し補強が行なわれた構成の鉄筋
コンクリート造耐震壁を示している。

（その３） 第６図は、壁体１′の略中央部に
設けた破壊予定部分を除く左右の壁部分に、線状
の太径鉄筋による縦補強鉄筋５₄，５₄の両端を上
下の梁８，８間に３本づつ（ただし、本数はこの
限りでない。また、第９図のように横筋５″で連
結する場合がある。）かけ渡し上下の梁８，８に
連結して配設し補強が行なわれた構成の鉄筋コン
クリート造耐震壁を示している。

（その４） 上記第４図〜第６図に示した鉄筋
コンクリート造耐震壁は、壁体１′における破壊
予定部分４を除く上下の壁部分が同左右の壁部分
よりも耐力、剛性が大きく、このため左右の壁部
分を太径鉄筋で補強を行ない、もつて上下の壁部
分と耐力、剛性が等しいかやや優る構成とされて
いる。つまり、壁体１′における破壊予定部分４
を除く上下の壁部分と、左右両側の壁部分との耐
力、剛性の大小差の程度に応じて太径鉄筋による
補強の度合いを変えているのである。

一般の鉄筋コンクリート造耐震壁の場合、壁体
の上下部分はスラブによつて補剛されるため、一
般的に左右両側の部分よりも耐力、剛性が大きい
傾向にあるから、上記第４図〜第６図に示した耐
震壁の実用性は高い。

しかし、レアケースとして、逆に壁体における
破壊予定部分４を除く左右両側の壁部分の方が、
同上下の壁部分よりも耐力、剛性が大きい場合も
ある。その場合は図示することを省略したが、壁
体１′における破壊予定部分４を除く上下の壁部
分に太径鉄筋（横補強鉄筋）をよこ向きに配設し
て補強を行ない、もつて第３図の特性曲線ハで示
したように靭性に優れた荷重変形特性の鉄筋コン
クリート造耐震壁を構成することができる。

いずれにしても上記第１実施例の耐震壁と同
様、破壊予定部分４の破壊が進行した場合には、
全体としてラーメン的な挙動を呈し、その荷重変
形特性は第３図の特性曲線ハで示したとおり靭性
に優れたものとなるのである。

（その５） 第７図は、第４図に示した耐震壁
の太径鉄筋（長方形ループ形状の縦補強鉄筋５₂，
５₂）を壁体１′における破壊予定部分を除く左右
両側の壁部分に配設すると共に、同壁体１′のよ
こ寸法に近い長さとした線状の太径鉄筋（横補強
鉄筋６，６）を、やはり破壊予定部分を除く上下
の壁部分に横方向に左右の縦補強鉄筋５₂，５₂へ
かけ渡し連結するように配設し、それぞれ補強を
行なつた構成の鉄筋コンクリート造耐震壁を示し
ている。

（その６） 第８図は、第５図に示した耐震壁
の太径鉄筋（長方形ループ形状の縦補強鉄筋５₃，
５₃）を壁体１′における破壊予定部分を除く左右
両側の壁部分に配設すると共に、同壁体１′のよ
こ寸法に近い長さとした線状の太径鉄筋（横補強
鉄筋６，６）を、やはり破壊予定部分を除く上下
の壁部分に横方向に配設し、それぞれ補強を行な
つた構成の鉄筋コンクリート造耐震壁を示してい
る。

（その７） 第９図は、第６図に示した耐震壁
の太径鉄筋（上下の梁８，８間にかけ渡した３本
の線状の縦補強鉄筋５₄）を横筋５″で横に連結し
た構造で、壁体１′における破壊予定部分を除く
左右両側の壁部分に配設すると共に、同破壊予定
部分を除く上下の壁部分には左右の柱７，７間に
各１本ずつ線状の太径鉄筋（横補強鉄筋６，６）
をかけ渡し左右の柱７，７と連結して横方向に配
設しそれぞれ補強を行なつた構成の鉄筋コンクリ
ート造耐震壁を示している。

（その８） 第１０図は、図４図に示した耐震
壁の太径鉄筋（長方形ループ形状の縦補強鉄筋５
_２，５₂）を壁体１′における破壊予定部分を除く
左右の壁部分に配設すると共に、同じく破壊予定
部分を除く上下の壁部分には前記左右の縦補強鉄
筋５₂，５₂に届かない長さの線状をなす太径鉄筋
（横補強鉄筋６，６）を各１本ずつ横方向に配設
しそれぞれ補強を行なつた構成の鉄筋コンクリー
ト造耐震壁を示している。

（その９） 第１１図は、第６図に示した耐震
壁の太径鉄筋（上下の梁８，８間に各３本づつか
け渡した線状の縦補強鉄筋５₄，５₄）を壁体１′
における破壊予定部分を除く左右の壁部分に配設
すると共に、同じく破壊予定部分を除く上下の壁
部分には前記左右の縦補強鉄筋５₄，５₄に届かな
い長さの線状をなす太径鉄筋（横補強鉄筋６，
６）を横方向に配設してそれぞれ補強を行なつた
構成の鉄筋コンクリート造耐震壁を示している。

（その10） 上記の各実施例は、すべて太径鉄
筋である縦補強鉄筋および横補強鉄筋を、壁用の
縦横筋とは別異の構成要素として同縦横筋（ダブ
ル壁筋）の中間部に配設した構成とされている
が、この限りではない。壁用の縦横配筋における
該当箇所の鉄筋を、それぞれ上述したφ13〜φ16
程度の太径鉄筋（縦補強鉄筋、横補強鉄筋）に置
き替え、かつ必要なコンクリート被りを確保でき
るように縦横配筋の内側部分に取り付けた構成で
実施しても同様の作用効果を得ることができる。

本発明が奏する効果 以上に実施例と合せて詳述したとおりであつ
て、この発明の鉄筋コンクリート造耐震壁は、水
平力が負荷された場合の荷重変形性能として、耐
力、剛性は従前の無開口耐震壁と同程度である
が、限界耐力に達した後の変形能力が大きくて有
開口耐震壁と同程度の靭性を確保できるので、耐
震要素として理想的な性能を発揮する。

従つて、新耐震設計法においては、従前の脆性
的破壊のおそれがある耐震壁の場合にその構造特
性係数D_SをD_S≧0.5〜0.55とせざるを得なかつた
ことに比し、この発明の鉄筋コンクリート造耐震
壁は充分に靭性がある構造物としてD_S≧0.3〜0.4
とすることができ、躯体コストの大幅な低減を期
待することができる。

また、この発明の鉄筋コンクリート造耐震壁の
場合、その外観形状は従前の無開口鉄筋コンクリ
ート造耐震壁と同じであり、その施工技術は太径
鉄筋（縦補強鉄筋５、横補強鉄筋６）を配設する
手間を除けば、やはり無開口鉄筋コンクリート造
耐震壁と全く同様に通常の現場打ちコンクリート
で築造でき、安価でもある。

さらに、この発明の鉄筋コンクリート造耐震壁
の場合、その力学性状はラーメン的な取り扱いで
明確に把握でき、設計上の解析が容易で明快であ
るため、コンピユータプログラムの変更なしで信
頼性の向上と手数及び省力化に寄与するところに
大きな効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鉄筋コンクリート造耐震壁を一
部破断して示した正面図、第２図はこの発明の実
施例である鉄筋コンクリート造耐震壁を一部破断
して示した正面図、第３図は鉄筋コンクリート造
耐震壁の荷重変形特性を模式的に示したグラフで
ある。第４図〜第１１図はこの発明の他の実施例
である鉄筋コンクリート造耐震壁を簡単化して示
した正面図である。 １……耐震壁、１′……壁体、２……壁用縦筋、
３……壁用横筋、４……壁体の破壊予定部分、
５，６……太径鉄筋、７……柱、８……梁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現場打ちの鉄筋コンクリート造耐震壁におい
   て、 壁体１′の略中央部に略矩形の破壊予定部分４
   を設け、この破壊予定部分４を除く左右の壁部分
   に太径鉄筋を縦方向に配設し同壁部分を補強して
   いることを特徴とする鉄筋コンクリート造耐震
   壁。 ２ 太径鉄筋は矩形ループ形状に形成し、この太
   径鉄筋が破壊予定部分４を除く左右の壁部分に縦
   方向に配設されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載した鉄筋コンクリート造耐震
   壁。 ３ 破壊予定部分４を除く左右の壁部分に、同壁
   部分の上下の梁８，８に連結した線状の太径鉄筋
   を縦方向に配設していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載した鉄筋コンクリート造耐
   震壁。 ４ 現場打ちの鉄筋コンクリート造耐震壁におい
   て、 壁体１′の略中央部に略矩形の破壊予定部分４
   を設け、該破壊予定部分４を除く周囲の壁部分に
   太径鉄筋を配設し補強していることを特徴とする
   鉄筋コンクリート造耐震壁。 ５ 破壊予定部分４を除く左右の壁部分に太径鉄
   筋を縦方向に配設し、同上下の壁部分には左右の
   柱７，７に連結した線状の太径鉄筋を横方向に配
   置し補強していることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項に記載した鉄筋コンクリート造耐震壁。 ６ 破壊予定部分４を除く左右の壁部分に太径鉄
   筋を縦方向に配設し、同上下の壁部分には前記左
   右の太径鉄筋に連結した線状の太径鉄筋を横方向
   に配置し補強していることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載した鉄筋コンクリート造耐震
   壁。 ７ 破壊予定部分４を除く左右の壁部分に太径鉄
   筋を縦方向に配設し、同上下の壁部分には前記左
   右の縦方向の太径鉄筋の間の位置に線状の太径鉄
   筋を横方向に配設し補強していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載した鉄筋コンクリ
   ート造耐震壁。 ８ 破壊予定部分４を除く周囲の壁部分を補強す
   る縦、横方向の太径鉄筋は、壁用ダブル鉄筋の間
   の位置に配設されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項又は第５項又は第６項又は第７項
   に記載した鉄筋コンクリート造耐震壁。 ９ 破壊予定部分４を除く周囲の壁部分を補強す
   る縦、横方向の太径鉄筋は、壁用鉄筋における該
   当箇所の鉄筋と置き替えて配設していることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項又は第
   ６項又は第７項に記載した鉄筋コンクリート造耐
   震壁。