JP2008266902A - 壁ユニットおよび耐震壁 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量でありながら十分な耐震強度を発揮させることが可能であるとともに、居ながらで施工することが可能な壁ユニットおよび耐震壁を提供する。
【解決手段】柱２と梁３で区画される開口部４に複数配設されて耐震壁を構成する壁ユニット１であって、角部に切り欠き部６ｂが形成されたプレキャストコンクリート部６と、切り欠き部６ａに端部７ａを露出させてプレキャストコンクリート部６に埋設されるＸ字状の鋼板製ブレース７と、プレキャストコンクリート部６の柱２又は梁３に対向する端面に設けられ、ブレース７に接合されるとともに定着部８ａがプレキャストコンクリート部６に埋設された接着金物８とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、軽量でありながら十分な耐震強度を発揮させることが可能であるとともに、居ながらで施工することが可能な壁ユニットおよび耐震壁に関する。

既存建築物を耐震補強する耐震壁に、エレメントやブロックなどの要素を用いるようにしたものとして、特許文献１や特許文献２が知られている。特許文献１は、構造物を構成する柱と梁で囲まれた空間部に、複数個の矩形状の耐震エレメントを配置する。耐震エレメントはＦＲＰからなり、平面部とフランジ部を有する。フランジ部に設けられたボルトナットにより、耐震エレメントは互いに隣接して結合され、全体として耐震壁を構成する。特許文献２は、鉄製の短い角筒体からなる多数のブロックを、左側及び右側の既存柱と上側及び下側の既存梁とで囲まれる空間内に、各ブロックの端面が略面一になるように、積み重ねて仕切りをつくり、ブロック内にはモルタル、コンクリート等の充填材を充填し、この仕切りを構成する多数のブロックの既存柱及び既存梁に面する部分を既存柱及び既存梁に接合し、かつ隣接する多数のブロックの互いに対面する部分同士をボルトナットで互いに接合して耐力壁とする。
特開平７−１５０６５５号公報 特開平１１−７１９０７号公報

特許文献１にあっては、平面部をフランジ部で取り囲んだ矩形状のＦＲＰ製エレメントをボルトナットで縦横に配列して耐震壁を構成するため、ボルトナット部分でＦＲＰ製エレメント相互の結合が壊れ易いことが懸念され、地震時等に柱および梁に作用する水平応力に対して十分な耐震強度を確保するのが困難であった。また、特許文献２では、鉄製の角筒体からなる多数のブロックをボルトナットで縦横に結合し、その後この角筒体のブロック内方にモルタル、コンクリート等の充填材を充填するようにしているため、既存柱・梁で囲まれる空間内の鉄量およびコンクリート量が多くて、構造物の重量増加を招くとともに、またブロック内への充填材の充填作業が煩雑であるという課題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、軽量でありながら十分な耐震強度を発揮させることが可能であるとともに、居ながらで施工することが可能な壁ユニットおよび耐震壁を提供することを目的とする。

本発明にかかる壁ユニットは、柱と梁で区画される開口部分に複数配設されて耐震壁を構成する壁ユニットであって、角部に切り欠き部が形成されたプレキャストコンクリート部と、該切り欠き部に端部を露出させて該プレキャストコンクリート部に埋設されるＸ字状の鋼板製ブレースと、該プレキャストコンクリート部の上記柱又は上記梁に対向する端面に設けられ、該ブレースに接合されるとともに定着部が上記プレキャストコンクリート部に埋設された接着金物とを有することを特徴とする。

本発明にかかる耐震壁は、柱と梁で区画される開口部分に構築される耐震壁であって、前記切り欠き部を隣接させて接合用凹所を形成して、上記開口部に配設された請求項１に記載の壁ユニットと、該接合用凹所で、前記ブレースの隣接する端部を互いに接合する接合金物と、隣接する上記壁ユニットの端面間および該接合用凹所に充填される充填材と、上記壁ユニットの該接着金物と上記柱又は上記梁との間に充填される接着材とからなることを特徴とする。

本発明にかかる壁ユニットおよび耐震壁にあっては、軽量でありながら十分な耐震強度を発揮させることができるとともに、居ながらで施工することができる。

以下に、本発明にかかる壁ユニットおよび耐震壁の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる壁ユニット１は基本的には、図１から図７に示すように、柱２と梁３で区画される開口部４に複数配設されて耐震壁５を構成する壁ユニットであって、角部に切り欠き部６ａが形成されたプレキャストコンクリート部６と、切り欠き部６ａに端部７ａを露出させてプレキャストコンクリート部６に埋設されるＸ字状の鋼板製ブレース７と、プレキャストコンクリート部６の柱２又は梁３に対向する端面６ｂに設けられ、ブレース７に接合されるとともに定着部８ａがプレキャストコンクリート部６に埋設された接着金物８とを有する。

また、本実施形態にかかる耐震壁５は、柱２と梁３で区画される開口部４に構築される耐震壁であって、切り欠き部６ａを隣接させて接合用凹所１０を形成して、開口部４に配設された上記壁ユニット１と、接合用凹所１０で、ブレース７の隣接する端部７ａを互いに接合する接合部材１１と、隣接する壁ユニット１の端面間および接合用凹所１０に充填される充填材１２と、壁ユニット１の接着金物８と柱２又は梁３との間に充填される接着材１３とからなる。

本実施形態の壁ユニット１は、プレキャストコンクリート部６と鋼板製ブレース７と接着金物８で主に構成される矩形の平板状部材である。プレキャストコンクリート部６は、壁ユニット１の本体部を形成するプレキャストコンクリート製の部材である。プレキャストコンクリート部６は、その内部に埋設された鋼板製ブレース７の座屈を防止する機能と耐震壁５に作用する地震時等の水平力に抵抗する機能を有している。プレキャストコンクリート部６は、矩形の壁ユニット１の角部に、長方形の切り欠き部６ａを設けた平面形状に成形されている。

切り欠き部６ａが設けられる、壁ユニット１の角部は、耐震壁５において他の壁ユニット１と隣接する角部である。従って、他の壁ユニット１に隣接しない壁ユニット１の角部、すなわち柱２と梁３に隣接する耐震壁５の角部に位置する、壁ユニット１の角部に切り欠き部６ａには設けられない。プレキャストコンクリート部６の内部には、その厚さ方向中央部に位置させて鋼板製ブレース７が埋設され、鋼板製ブレース７を挟んで両側に、プレキャストコンクリート部６を補強する溶接金網６０が埋設されている。溶接金網６０によりプレキャストコンクリート部６を薄くしても鋼板製ブレース７の座屈を防止することができ、壁ユニット１を軽量化できる。なお、補強材として溶接金網６０に換えて異形鉄筋を網状に組んで用いても良い。

鋼板製ブレース７は、プレキャストコンクリート部６の対角線方向すなわち、壁ユニット１の対角線に沿って配置した一対の帯状の斜材７０によりＸ字状に形成される。鋼板製ブレース７は耐震壁５のブレースを構成し、地震時の水平力に抵抗する機能を有している。斜材７０は、壁ユニット１の対角線とほぼ同等の長さを有する細長鋼板であり、その幅方向の中心を壁ユニット１の対角線位置に合わせ、長さ方向中央部で重ねてＸ字状に形成されている。本実施形態において重ね合わせた斜材７０同士は接合されない。

鋼板製ブレース７の端部７ａすなわち斜材７０の端部は、隣接する他の鋼板製ブレース７と接合するために、切り欠き部６ａに露出される。端部７ａには接合用のボルト孔７ｂが設けられている。露出される端部７ａの形状は、壁ユニット１の外形に合わせて成形され、端部７ａが壁ユニット１の角部を形成している。

柱２又は梁３に対向する位置に配置される、プレキャストコンクリート部６の端面６ｂすなわち、耐震壁５の周側面を構成する端面６ｂには接着金物８が設けられる。接着金物８は、壁ユニット１と柱２、梁３との接着を確保し、柱２、梁３からの力を壁ユニット１の鋼板製ブレース７およびプレキャストコンクリート部６へ伝える機能を有している。接着金物８は、プレキャストコンクリート部６の柱２又は梁３に対向する端面６ｂに設けられ、壁ユニット１の端面となる。接着金物８により構成された壁ユニット１の端面は、耐震壁５の周端面を構成するように配置される。従って、接着金物８が設けられる辺では、接着金物８が壁ユニット１の端面を形成し、接着金物８が設けられていない辺では、鋼板製ブレース７の端部７ａおよびプレキャストコンクリート部６の端面６ｂが壁ユニット１の端面を形成する。

本実施形態の接着金物８は、定着部８ａと面板８ｂから構成されている。接着金物８は、定着部８ａをプレキャストコンクリート部６に埋設し、面板８ｂをプキャストコンクリート部６の端面６ｂに密着させて設けられている。面板８ｂの表面が壁ユニット１の端面となる。ただし、プレキャストコンクリート部６の角部に切り欠き部６ａが設けられている箇所では、面板８ｂの端部は端面６ｂに密着することなく、切り欠き部６ａに突出している。定着部８ａは、剛性を有する棒状鋼材であり面板８ｂのプレキャストコンクリート部６側の面に設けられている。定着部８ａは、面板８ｂの幅方向の中央部に、面板８ｂの長さ方向に沿って所定間隔で一列に起立して、スタッド溶接等により剛接されている。また、定着部８ａの頭部は引き抜き防止のために、その本体径より拡大されている。本実施形態における定着部８ａには頭付きスタッドボルトが採用されている。定着部８ａは、プレキャストコンクリート部６内に、鋼板製ブレース７と接触しない位置で定着長さを確保して埋設される。

本実施形態における面板８ｂは柱２又は梁３に対向してこれらとの接着面をなす部材である。面板８ａは柱２および梁３からの荷重を壁ユニット１へ伝達できる強度と剛性を有する構造用鋼材で成形されている。面板８ｂは、それが位置する壁ユニット１の側面と同等の長さと、それが取り付けられるプレキャストコンクリート部６の端面６ｂの厚さ以上の幅を有する細長の板状部材である。面板８ｂの両端部には、鋼板製ブレース７の端部７ａが接合されている。鋼板製ブレース７の端部７ａは、面板８ｂの幅方向の中央部付近で接着金物８の長さ方向に沿って面板８の裏面（プレキャストコンクリート部６側）に当接して溶接されている。

本実施形態における耐震壁５は、図１に示すように、上下方向２段、横方向６列の壁ユニット１の配列で形成されており、壁ユニット１には、耐震壁５の隅部に配置される壁ユニット１Ａ（以下「隅部壁ユニット１Ａ」という）と、耐震壁５の周辺部に配置される壁ユニット１Ｂ（以下「周辺部壁ユニット１Ｂ」という）の２種類が設定されている。隅部壁ユニット１Ａには、柱２又は梁３に対向する端面が二つ存在し、両端面に接着金物８が設けられている。両接続金物８、８の端部同士は接続されて、隅部壁ユニット１Ａの一角部を形成する。周辺部壁ユニット１Ｂの、柱２又は梁３に対向する端面は一つであり、その端面に接着金物８が設けられている。周辺部壁ユニット１Ｂの接着金物８の端部は、切り欠き部６ａで鋼板製ブレース７の端部７ａに接続され、周辺部壁ユニット１Ｂの角部を形成する。一方、隅部壁ユニット１Ａおよび周辺部壁ユニット１Ｂの接着金物８が設けられない端面では、鋼板製ブレース７の端部７ａのみで壁ユニット１の角部が形成されている。本実施形態では、耐震壁５の隅部壁ユニット１Ａ以外の壁ユニット１が、上下いずれかの梁３に面する一端面を有する周辺部壁ユニット１Ｂとなる。なお、耐震壁５が上下３段以上の壁ユニット１で構成される場合に、左右いずれかの柱２に沿って配置される中間段の壁ユニット１が周辺部壁ユニット１Ｂとなり、柱２に対向する左右いずれか一の端面が接着金物８で形成されることとなる。また、耐震壁５が上下方向３段以上、横方向３列以上の壁ユニットで形成された場合、耐震壁５の中央部には、いずれの端面も柱２又は梁３に対向しない壁ユニットが設置される。この壁ユニット１は、本実施形態の周辺部壁ユニット１Ｂから接着金物８を取り除いた形態となる。

このような壁ユニット１は、工場や現場などで予め成形される。本実施形態における壁ユニット１は、隅部壁ユニット１Ａ、周辺部壁ユニット１Ｂの２種類が成形される。準備段階として、鋼板製ブレース７と接続金物８を溶接した鋼板フレーム９を製作する（図３（ａ）、（ｂ）参照）。以下、隅部壁ユニット１Ａの成形について説明する。水平な作業台に寝かせて鋼板フレーム９Ａを製作する。隅部壁ユニット１Ａの対角線の位置に、帯状の斜材７０をＸ字状に重ねて配置する。斜材７０の端部、すなわち鉄骨製ブレース７の端部７ａは予め壁ユニット１の角部の形状に一致するよう成形しておく。次に接着金物８を隅部壁ユニット１Ａの側面位置に配置し、角部でＬ字状に溶接する。次いで、接着金物８の端部の幅方向中央部に帯状部材７０を当接して溶接して鋼板フレーム９Ａを製作する。なお、接着金物８には必要に応じて仮設金物も取り付けておく。本実施形態では、仮設金物としてレベル調整金物２０が、耐震壁５の下部に配置される壁ユニット１の底面中央部に取り付けられる。

隅部壁ユニット１Ａも横向きに寝かせて形成する。水平に設置した底型枠から浮かせて、第１の溶接金網６０を配設し、次いで、型枠底部から支持して、第１の溶接金網６０の上方でプレキャストコンクリート部６の厚さ方向のほぼ中央に、鋼板製ブレース７を位置させるとともに、隅部壁ユニット１Ａの端面位置に接着金物８を位置させて鋼板フレーム９Ａを配置する。その後、鋼板製ブレース７の上方に第２の溶接金網６０を配設する。プレキャストコンクリート部６への埋設物の配置が完了した段階で、隅部壁ユニット１Ａの側型枠を組む。接着金物８は隅部壁ユニット１Ａの側型枠として利用し、その他の側型枠は仮設型枠で成型する。外型枠に次いで、切り欠き部６ａを成形させるための内型枠を設けて型枠を完成させる。完成した型枠内にコンクリートを打設してプレキャストコンクリート部６を成形する。コンクリート打設時にはレベル調整金物２０等も併せてコンクリート内に埋設する。これにより、鋼板製ブレース７と接続金物８が、溶接金網６０で補強されたプレキャストコンクリート部６に埋設された隅部壁ユニット１Ａが成形される。

周辺部壁ユニット１Ｂについても、鋼板フレーム９Ｂを事前作成した後、同じ要領で成形する。壁ユニット１の製造は、もちろん縦打ちであってもよい。プレキャストコンクリート部６を構成するコンクリートは、普通コンクリートの他、高強度コンクリートや軽量コンクリートなどを用いてもよい。

本実施形態にかかる耐震壁５は、左右の柱２、２と上下の梁３、３で区画される開口部４に、壁ユニット１を上下方向２段、横方向に６列配置して構築される。耐震壁５の四つの隅部には、柱２および梁３に面して接着面８を位置させて隅部壁ユニット１Ａが配置され、他の部分には上部、下部の各梁３、３に面して接着金物８を位置させて周辺部壁ユニット１Ｂが配置される。

各壁ユニット１は、切り欠き部６ａを隣接させて接合用凹所１０を形成し、各壁ユニット１の端面間、すなわちプレキャストコンクリート部６の端面６ｂ間に隙間を確保しながら縦横に配置されて耐震壁５を構成している。形成された接合用凹所１０は、鋼板製ブレース７の端部７ａを挟んで、耐震壁５の表面と裏面にそれぞれ形成される。耐震壁５の周辺部に形成された接合用凹所１０は左右で隣接する二つの切り欠き部６ａで形成され、耐震壁５の中央部に形成される接合用凹所１０は上下左右で隣接する４つの切り欠き部６ａで形成される。各壁ユニット１は、接合用凹所１０に露出する鋼板製ブレース７の端部７ａ同士を接合部材１１で接続して一体に連結される。本実施形態における接合部材１１は、接合用凹所１０に露出する端部７ａ同士を表裏から挟み込む一対の鋼製の添え板と、それら添え板と端部７ａを貫通して摩擦接合する高力ボルトとナットにより構成されている。なお、本実施形態では接合用凹所１０に露出する４つの端部７ａを、一枚で連結できる大きさの添え板を使用している。鋼板製ブレース７の端部７ａ同士が接続されることにより、各壁ユニット１が一体化されつつ、壁全体に連続したブレースが形成されている。

隣接する壁ユニット１のプレキャストコンクリート部６の端面６ｂ間および、接合用凹所１０には充填材１２が充填されて一体の壁体が構成される。本実施形態における充填材１２は、充填後に充填材１２と壁ユニット１との間に隙間が生じないように無収縮モルタルが使用される。一方、耐震壁５の周囲の隙間、すなわち壁ユニット１の接着金物８と柱２または梁３との隙間には接着材１３が充填されて、壁体と柱２と梁３が一体に構築され耐震壁５が構築される。本実施形態における接着材１３はエポキシ樹脂が使用されている。

次に、本実施形態にかかる耐震壁５の構築方法について説明する。柱２と梁３で区画される開口部４に耐震壁５を構築する方法は、上記壁ユニット１を開口部４に切り欠き部６ａを隣接させて配置する工程と、鋼板製ブレース７の端部７ａ同士を接合部材１１で接合する工程と、これら壁ユニット１相互間に充填材１２としての無収縮モルタルを充填する工程と、壁ユニット１と柱２や梁３との間に接着材１３としてのエポキシ樹脂を充填する工程からなる（図８、図９参照）。

耐震壁５を構築するにあたっては、工場や現場等で予め製造した壁ユニット１を搬入するとともに、接合部材１１を搬入する。そして壁ユニット１の面外転倒を防止する転倒防止アンカー２１を、左右の柱２および上部の梁３の、壁ユニット１の接着金物８が対向する部分に適宜打設する（図８（ａ）参照）。上下の壁ユニット１を、切り欠き部６ａを隣接させ、相互の隙間を確保して仮設連結アングル材２２で連結して壁の１列分の上下壁ユニット１を形成し、開口部４の一方の柱２に沿わせて第１列目として取り付ける（図８（ｂ）参照）。１列分の上下壁ユニット１の取り付けは、レベル調整金物２０で水平レベルを調節しながら、柱２および梁３と壁ユニット１の間隔を確保し、壁ユニット１の接着金物８を転倒防止アンカー２１に溶接して行う。その後、取り付けられた１列分の上下壁ユニット１を、接合用凹所１０の鋼板製ブレース端部７ａ同士を接合部材１１で仮固定する。次いで第２列目の上下壁ユニット１を第１列目の上下壁ユニット１と同様に仮設連結アングル材２２で連結して成形する。成形された第２列目の上下壁ユニット１を、その切り欠き部６ａを第１列目の上下壁パネルユニット１の切り欠き部６ａに隣接させて接合用凹所１０を形成させながら開口部４に取り付ける（図８（ｃ）参照）。その後、第１列目の上下壁ユニット１と同様に水平等の調整等を行い、第１列目の上下壁ユニット１と接合部材１１で仮固定し、第１列目の仮設連結アングル材２２を撤去する（図８（ｄ）参照）。なお、第２列目の上下壁ユニット１は、第１列目の上下壁ユニット１と接合部材１１で固定されることにより施工時の倒れが防止されるため、転倒防止アンカー２１を設けない。この作業を繰り返して左の柱２際の第６列目の上下壁ユニット１まで順次取り付けていく（図９（ｅ）、（ｆ）参照）。第６列目の上下壁ユニット１を転倒防止アンカー２１で支持して、耐震壁５全体の起立状態を確保した後、微調整を行い、接合部材１１を本固定する。

開口部４への壁ユニット１の配設を完了後、各壁ユニット１の端面間すなわちプレキャストコンクリート部６の端面６ｂ間、および接合用凹所１０に充填材１２としての無収縮モルタルを隙間なく充填する（図９（ｇ）参照）。充填材１２はプレキャストコンクリート部６の表、裏面と面一になるように行う。一方、充填材１２は耐震壁５周囲にはみ出さないように充填する。接合用凹所１０は各壁ユニット１の端面の隙間より露出面積が広いため、接合用凹所１０を覆うようにしてプレキャストコンクリート部６の表面にワイヤメッシュ材等を接着した仮設型枠を設けて、充填材１２を充填しても良い。仮設型枠は撤去せずに残しても良い。残すことにより、鋼板製ブレース７の座屈により接合用凹所１０の充填材１２が剥離脱落することを防止できる。また、本実施形態においては、耐震壁５の表面の接合用凹所１０と裏面の接合用凹所１０が連続した一体の空間であるため、充填材１２の一体となり剥離脱落が抑制されている。

次に、耐震壁５と柱２又は梁３との間、すなわち主に接着金物８の面板８ｂと柱２又は梁３との間に接着材１３としてのエポキシ樹脂を充填する（図９（ｈ）参照）。まず耐震壁５の表側および裏側から、面板８ｂの縁と柱２又は梁３との隙間をシール材でシールして充填材１２の圧入スペースを形成する。シール部には、適宜エポキシ注入用および空気抜き用の孔を設ける。本実施形態のシール材は、接着材１３と同一のエポキシ樹脂が使用されているが材質はこれに限定されない。シール材が硬化した段階で面板８ｂと柱２又は梁３の間に接着材１３としてのエポキシ樹脂を注入する。接着材１３としてのエポキシ樹脂が硬化することで耐震壁５が完成する。なお、本実施形態の転倒防止アンカー２１は、接着金物８に溶接された状態で充填された接着材１３内に埋設される。

以上説明した本実施形態にかかる壁ユニット１および耐震壁５にあっては、壁ユニット１を、角部に切り欠き部６ａが形成されたプレキャストコンクリート部６と、切り欠き部６ａに端部を露出させてプレキャストコンクリート部６に埋設されるＸ字状の鋼板製ブレース７と、プレキャストコンクリート部６の柱２又は梁３に対向する端面６ｂに設けられ、ブレース７に接合されるとともに定着部８ａがプレキャストコンクリート部６に埋設された接着金物８とで構成したので、背景技術のようなＦＲＰ製エレメント単体や鉄製角筒体内にコンクリート等を充填するものに比べて、十分な強度を確保しつつ鋼材やコンクリートの量を減らすことができるとともに、プレキャストコンクリート部６によって鋼板製のブレース７の座屈が防止されて、鋼板製ブレース７に圧縮力・引張力双方を負担させて、軽量でありながら、水平力に対して十分に有効な強度を確保することができる。また、本実施形態において、重ね合わせた斜材７０同士を接合しないため、一方の斜材７０に作用した軸力が他方の斜材７０の影響を受けることなくスムーズに隣接する壁ユニット１の鋼板製ブレース７に軸力を伝達することができる。

接着金物８は、その定着部８ａは、その頭部が拡大されてプレキャストコンクリート部６に埋設されているため、プレキャストコンクリート部６と一体化され、プレキャストコンクリート６からの引き抜き耐力が確保される。さらに、定着部８ａにより地震時に柱２、梁３からのせん断力をプレキャストコンクリート部６に確実に伝達することができる。

また、接着金物８の面板８ｂが一枚の構造用鋼材で構成されつつ、定着部８ａがプレキャストコンクリート部６に埋設されて接着金物８とプレキャストコンクリート部６が一体となるため、接着金物８が変形しにくくなり、鋼板製ブレース７からの引張力等による接着金物８の柱２又は梁３から剥離が抑制されて耐震壁５は大変形域まで耐力を発揮できる。また、面板８ｂにより柱２、梁３に作用する水平力を圧縮力、引張力として鋼板製ブレース７へ直接伝達でき、鋼板製ブレース７を耐震壁５のブレースとして有効に機能させることができる。

本実施形態では、耐震壁５を柱２と梁３で区画される開口部４に、切り欠き部６ａを隣接させて接合用凹所１０を形成して、開口部４に配設された壁ユニット１と、接合用凹所１０で、ブレース７の隣接する端部７ａを互いに接合する接着金物８と、隣接する壁ユニット１の端面間および接合用凹所１０に充填される充填材１２と、壁ユニット１の接着金物８と柱２又は梁３との間に充填される接着材１３とから構成している。

耐震壁５と柱２又は梁３との間に接着材１３を充填することで耐震壁５と柱２又は梁３との一体性が確保出来る。また、本実施形態の耐震壁５の隅部には、隅部壁ユニット１Ａが配置されているため、開口部４に構築された耐震壁５の角部には切り欠き部６ａが存在せず、接着金物８の内側に密着してプレキャストコンクリート部６が存在し、柱２又は梁３からの圧縮力が接着金物８を介してプレキャストコンクリート部６へ直接入力され、プレキャストコンクリート部の強度と剛性を効率的に利用できる。

壁ユニット１の端面間および接合用凹所１０に充填材１２を充填することで、耐震壁５を構成する複数の壁ユニット１が一体化されるとともに、柱２、梁３に作用する水平力に対し耐震壁５を構成する各壁ユニット１のプレキャストコンクリート部６の剛性と強度を利用して圧縮ストラットを形成することができ、耐震壁５のせん断強度と剛性を増大できる。さらに、鋼板製ブレース７の端部７ａが相互に接続されるため、耐震壁５全体に、水平力に対する圧縮ブレースと引張ブレースが形成される。このように耐震壁５は水平力に対し圧縮ブレースおよび引張ブレースで抵抗すると共に、プレキャストコンクリート部６と充填材１２で形成する圧縮ストラットで抵抗し、これらが複合的に機能することにより地震時の水平力に効率的に抵抗できる耐震壁５が構築されている。

さらに、本実施形態にかかる壁ユニット１は、軽量であることから、施工性を向上できるともに、建物への重量負担を軽減することができる。また、耐震壁５を壁ユニット１を組み合わせて構築するため、壁ユニット１単体の大きさを小さくすることで、可搬性に富むとともに、施工性を向上することができる。

また、プレキャストコンクリート部６内に溶接金網６０を埋設したので、コンクリートのひび割れを抑制して、壁ユニット１単体の強度を向上することができる。鋼板製ブレース７をプレキャストコンクリート部６中に一体的に埋設して形成したので、現場に搬入すれば直ちに設置施工することができ、施工性を向上することができる。

また、耐震壁５の施工においては、壁ユニット１同士はボルトナットで締結する一方で、壁ユニット１と開口部４の柱２や梁３との間は、接着材１３を充填して接合するだけで、型枠の組み立てや解体がないため、騒音や振動、粉塵発生が少なく、居ながらで耐震壁５を施工することができる。また、耐震壁５と周辺の柱２、梁３との隙間を確保するため、変形した既存躯体の開口部４へも容易に耐震壁５を構築できる。

本実施形態における壁ユニット１の鋼板製ブレース７を構成する帯状の斜材７０は全て同一強度としたが、斜材７０の強度を変えてもよい。ただし、強度を変える場合でも、耐震壁５内で壁ユニット１の対角線方向で接続される帯状斜材７０の同一強度の同一材とされる。このような設定により、壁ユニット１で耐震壁５を構築しつつ、適宜箇所に耐力が大きい耐震壁を確保できる。斜材７０の強度を変える手段としては、部材の厚さや幅などの断面形状、材質など、様々な方法を採用できる。このような変形例にあっても、上記実施形態と同様な作用・効果を奏することはもちろんである。

本発明にかかる壁ユニットおよび耐震壁の好適な一実施形態を示す柱、梁架構の開口部分の正面図である。 図１の壁ユニットを説明する正面図である。 図１の壁ユニットを構成する接着金物と鋼板製ブレースの組み立て状況を説明する正面図である 図１の壁ユニットと耐震壁を説明するための部分正面図である。 図１の壁ユニットと耐震壁を説明するための断面図である。 図１の壁ユニットと梁の接合状況を説明する断面図である。 図１の壁ユニット間の接合状況を説明する断面図である。 図１の耐震壁の構築手順の前半を説明するためのフロー図である。 図１の耐震壁の構築手順の後半を説明するためのフロー図である。

符号の説明

１ 壁ユニット
２ 柱
３ 梁
４ 開口部分
５ 耐震壁
６ プレキャストコンクリート部
６ａ 切り欠き部
７ 鋼板製ブレース
７ａ 端部
８ 接着金物
１０ 接合用凹所
１１ 接合部材
１２ 充填材
１３ 接着材

Claims (2)

1. 柱と梁で区画される開口部分に複数配設されて耐震壁を構成する壁ユニットであって、
   角部に切り欠き部が形成されたプレキャストコンクリート部と、
   該切り欠き部に端部を露出させて該プレキャストコンクリート部に埋設されるＸ字状の鋼板製ブレースと、
   該プレキャストコンクリート部の上記柱又は上記梁に対向する端面に設けられ、該ブレースに接合されるとともに定着部が上記プレキャストコンクリート部に埋設された接着金物とを有することを特徴とする壁ユニット。
2. 柱と梁で区画される開口部分に構築される耐震壁であって、
   前記切り欠き部を隣接させて接合用凹所を形成して、上記開口部に配設された請求項１に記載の壁ユニットと、
   該接合用凹所で、前記ブレースの隣接する端部を互いに接合する接合金物と、
   隣接する上記壁ユニットの端面間および該接合用凹所に充填される充填材と、
   上記壁ユニットの該接着金物と上記柱又は上記梁との間に充填される接着材とからなることを特徴とする耐震壁。
   
   

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