JP4949116B2 - Wall unit and shear wall - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a wall unit and a seismic wall that can exhibit sufficient seismic strength while being lightweight, and can be constructed while living.
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。
In
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。 The present invention was devised in view of the above-described conventional problems, and is capable of exhibiting sufficient seismic strength while being lightweight, and capable of being constructed while living and a seismic wall The purpose is to provide.
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、矩形の平板状部材であって、上記柱と上記梁に隣接する上記耐震壁の隅部に配置して設けられる隅部壁ユニット、並びに矩形の平板状部材であって、上記耐震壁に、上記隅部以外の周辺部に配置して設けられる周辺部壁ユニットからなり;上記隅部壁ユニットは、矩形の角部のうち、上記耐震壁の隅部に位置する角部には切り欠き部が設けられず、その他の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、上記柱や上記梁との接着面をなす面板を有し、上記耐震壁の隅部に位置する上記角部でL字状に溶接されて、上記プレキャストコンクリート部の上記柱及び上記梁に対向する端面に設けられると共に、該プレキャストコンクリート部に定着部が埋設される接着金物と、該接着金物に接合されると共に、上記切り欠き部に端部を露出させて上記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を有し;上記周辺部壁ユニットは、矩形の各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、上記柱や上記梁との接着面をなす面板を有し、上記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ると共に、該プレキャストコンクリート部に定着部が埋設される接着金物と、該接着金物に接合されると共に、上記切り欠き部に端部を露出させて上記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を有することを特徴とする。 A wall unit according to the present invention is a wall unit that is arranged in a plurality of openings defined by pillars and beams to form a seismic wall, and is a rectangular flat plate member adjacent to the pillars and the beams. A corner wall unit disposed at a corner of the earthquake-resistant wall, and a rectangular flat plate-shaped member, the peripheral wall unit being disposed on the earthquake-resistant wall at a periphery other than the corner The corner wall unit has a rectangular corner that is not provided with a notch at a corner located at the corner of the earthquake-resistant wall, and a notch is formed at the other corner. A precast concrete part and a face plate forming an adhesive surface with the pillar and the beam, and welded in an L shape at the corner located at the corner of the earthquake-resistant wall, and the pillar of the precast concrete part and Provided on the end surface facing the beam, and Adhesive hardware in which the fixing portion is embedded in the recast concrete portion, and an X-shaped steel plate brace that is bonded to the adhesive hardware and that is exposed in the cutout portion and embedded in the precast concrete portion The peripheral wall unit has a precast concrete portion in which a cutout portion is formed at each corner of a rectangle, and a face plate that forms an adhesive surface with the column and the beam, and the precast concrete portion And an adhesive hardware in which a fixing portion is embedded in the precast concrete portion, and an end portion exposed in the notch portion. and having an X-shaped steel brace, which is embedded in the precast concrete part.
本発明にかかる耐震壁は、上記の壁ユニットが複数配列されて、前記柱と前記梁で区画される前記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形成される接合用凹所と、該接合用凹所で、上記切り欠き部に露出される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、隣接する前記隅部壁ユニットや前記周辺部壁ユニットの端面間および上記接合用凹所に充填される充填材と、上記隅部壁ユニットや上記周辺部壁ユニットの前記接着金物の前記面板と上記柱や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。 Walls according to the present invention, the wall unit is arrayed, a shear wall that is built into the opening portion which is defined by the said beam-column, are formed adjacent to the notch that the joining recess in the joint for the recess, and bonding hardware for joining adjacent ends of said brace is exposed to the cutout portion to each other, adjacent the corner wall unit and said peripheral wall unit a filler between the end face and are filled in the bonding recess, the adhesive material is filled between the face plate and the pillar and the beam of the adhesive hardware of the corner wall units and the peripheral wall unit It is characterized by the following.
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。詳細には、定着部がプレキャストコンクリート部に埋設されて接着金物とプレキャストコンクリート部が一体となるため、接着金物が変形しにくくなり、鋼板製ブレースからの引張力等による接着金物の柱又は梁からの剥離が抑制されて耐震壁は大変形域まで耐力を発揮できる。また、面板により柱、梁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へ直接伝達でき、鋼板製ブレースを耐震壁のブレースとして有効に機能させることができる。耐震壁と柱や梁との間に接着材を充填することで耐震壁と柱や梁との一体性が確保出来る。耐震壁の隅部には、隅部壁ユニットが配置されているため、開口部分に構築された耐震壁の角部には切り欠き部が存在せず、接着金物の内側に密着してプレキャストコンクリート部が存在し、柱と梁からの圧縮力が接着金物を介してプレキャストコンクリート部へ直接入力され、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。壁ユニットの端面間および接合用凹所に充填材を充填することで、耐震壁を構成する複数の壁ユニットが一体化されるとともに、柱、梁に作用する水平力に対し耐震壁を構成する各壁ユニットのプレキャストコンクリート部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、耐震壁のせん断強度と剛性を増大できる。さらに、接合金物で、鋼板製ブレースの端部が相互に接続されるため、耐震壁全体に、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と充填材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が構築されている。耐震壁の施工においては、壁ユニットと開口部分の柱や梁との間については、接着材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、居ながらで耐震壁を施工することができる。 The wall unit and the earthquake-resistant wall according to the present invention can exhibit sufficient earthquake-resistant strength while being lightweight, and can be installed while they are present. Specifically, since the fixing part is embedded in the precast concrete part and the adhesive hardware and the precast concrete part are integrated, the adhesive hardware is difficult to deform, and from the pillar or beam of the adhesive hardware due to the tensile force from the steel plate brace, etc. The seismic wall can exert its proof strength up to a large deformation area. Further, the horizontal force acting on the columns and beams can be directly transmitted to the steel plate braces as the compressive force and the tensile force by the face plate, and the steel plate braces can be effectively functioned as the braces of the earthquake resistant wall. By filling the space between the earthquake-resistant wall and the column or beam, the integrity between the earthquake-resistant wall and the column or beam can be secured. Since the corner wall unit is arranged at the corner of the earthquake-resistant wall, there is no notch in the corner of the earthquake-resistant wall constructed at the opening, and it is in close contact with the inside of the adhesive hardware and precast concrete There is a part, and the compressive force from the columns and beams is directly input to the precast concrete part via the adhesive hardware, and the strength and rigidity of the precast concrete part can be used efficiently. Filling the gaps between the end faces of the wall units and the concavities for joining unifies the multiple wall units that make up the seismic wall, and constructs the seismic wall against horizontal forces acting on the columns and beams. A compression strut can be formed using the rigidity and strength of the precast concrete portion of each wall unit, and the shear strength and rigidity of the earthquake resistant wall can be increased. Furthermore, since the ends of the steel plate braces are connected to each other with the joint hardware, a compression brace and a tension brace for the horizontal force are formed on the entire earthquake resistant wall. In this way, the seismic wall resists horizontal forces by compressive braces and tensile braces, and resists by compressive struts made of precast concrete and filler, and these function in combination to resist horizontal forces during earthquakes. A seismic wall that can resist efficiently is constructed. In the construction of seismic walls, the wall unit and the pillars and beams in the opening are simply filled with adhesive and joined, and there is no assembly or disassembly of the formwork. There are few, and it is possible to construct a seismic wall while staying.
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、矩形の平板状部材であって、柱2と梁3に隣接する耐震壁5の隅部に配置して設けられる隅部壁ユニット1(1A)、並びに矩形の平板状部材であって、耐震壁5に、隅部以外の周辺部に配置して設けられる周辺部壁ユニット1(1B)からなり;隅部壁ユニット1Aは、矩形の角部のうち、耐震壁5の隅部に位置する角部には切り欠き部6aが設けられず、その他の角部に切り欠き部6aが形成されたプレキャストコンクリート部6と、柱2や梁3との接着面をなす面板8bを有し、耐震壁5の隅部に位置する角部でL字状に溶接されて、プレキャストコンクリート部6の柱2及び梁3に対向する端面6bに設けられると共に、プレキャストコンクリート部6に定着部8aが埋設される接着金物8と、接着金物8に接合されると共に、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とを有し;周辺部壁ユニット1Bは、矩形の各角部に切り欠き部6aが形成されたプレキャストコンクリート部6と、柱2や梁3との接着面をなす面板8bを有し、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に設けられると共に、プレキャストコンクリート部6に定着部8aが埋設される接着金物8と、接着金物8に接合されると共に、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とを有する。
Hereinafter, a preferred embodiment of a wall unit and a seismic wall according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 to 7, the
また、本実施形態にかかる耐震壁5は、上述した壁ユニット1(1A,1B)が複数配列されて、柱2と梁3で区画される開口部4に構築される耐震壁5であって、切り欠き部6aを隣接させて形成される接合用凹所10と、接合用凹所10で、切り欠き部6aに露出されるブレース7の隣接する端部7aを互いに接合する接合部材11と、隣接する隅部壁ユニット1Aや周辺部壁ユニット1Bの端面間および接合用凹所10に充填される充填材12と、隅部壁ユニット1Aや周辺部壁ユニット1Bの接着金物8の面板8bと柱2や梁3との間に充填される接着材13とからなる。
Further,
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。
The
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の隅部に位置する、壁ユニット1の角部には切り欠き部6a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。
The corner of the
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。
The
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。
The
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。
An
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をプレ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。
The
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。
The
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。
As shown in FIG. 1, the earthquake-
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。
Such a
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Each
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。
Between the end surfaces 6b of the precast
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)。
Next, the construction method of the earthquake-
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。
In constructing the earthquake-
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。
After the disposition of the
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。
Next, an epoxy resin as an adhesive 13 is filled between the earthquake-
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。
In the
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。
Since the fixing
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。
Further, since the
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。
In the present embodiment, the
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の隅部には切り欠き部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。
By filling
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。
Filling the
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。
Furthermore, since the
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。
Moreover, since the welded
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。
In the construction of the
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。
Although all the strip-shaped
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
DESCRIPTION OF
Claims (2)
矩形の平板状部材であって、上記柱と上記梁に隣接する上記耐震壁の隅部に配置して設けられる隅部壁ユニット、並びに矩形の平板状部材であって、上記耐震壁に、上記隅部以外の周辺部に配置して設けられる周辺部壁ユニットからなり、
上記隅部壁ユニットは、
矩形の角部のうち、上記耐震壁の隅部に位置する角部には切り欠き部が設けられず、その他の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、
上記柱や上記梁との接着面をなす面板を有し、上記耐震壁の隅部に位置する上記角部でL字状に溶接されて、上記プレキャストコンクリート部の上記柱及び上記梁に対向する端面に設けられると共に、該プレキャストコンクリート部に定着部が埋設される接着金物と、
該接着金物に接合されると共に、上記切り欠き部に端部を露出させて上記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を有し、
上記周辺部壁ユニットは、
矩形の各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、
上記柱や上記梁との接着面をなす面板を有し、上記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ると共に、該プレキャストコンクリート部に定着部が埋設される接着金物と、
該接着金物に接合されると共に、上記切り欠き部に端部を露出させて上記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を有することを特徴とする壁ユニット。 A wall unit that is arranged in a plurality of openings divided by columns and beams and constitutes a seismic wall,
A rectangular flat plate member, a corner wall unit provided at the corner of the earthquake resistant wall adjacent to the pillar and the beam, and a rectangular flat plate member, the earthquake resistant wall, It consists of a peripheral wall unit that is provided in a peripheral part other than the corner,
The corner wall unit is
Of the corners of the rectangle, the corners located at the corners of the earthquake-resistant wall are not provided with a notch, and the precast concrete part is formed with a notch at the other corner,
It has a face plate that forms an adhesive surface with the pillar and the beam, and is welded in an L shape at the corner located at the corner of the earthquake-resistant wall, and faces the pillar and the beam of the precast concrete part. An adhesive hardware that is provided on the end face and in which the fixing portion is embedded in the precast concrete portion;
It is bonded to the adhesive hardware, and has an X-shaped steel plate brace embedded in the precast concrete part with an end exposed at the notch part,
The peripheral wall unit is
A precast concrete part in which a cutout part is formed at each corner of a rectangle ;
A face plate that forms an adhesive surface with the pillar and the beam, and is provided on an end face of the precast concrete portion facing the pillar or the beam, and an adhesive hardware in which a fixing portion is embedded in the precast concrete portion;
Together they are joined in adhesive hardware, wall unit, characterized in that by exposing the end portion in the cutout portion and a X-shaped steel brace, which is embedded in the precast concrete part.
前記切り欠き部を隣接させて形成される接合用凹所と、
該接合用凹所で、上記切り欠き部に露出される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、
隣接する前記隅部壁ユニットや前記周辺部壁ユニットの端面間および上記接合用凹所に充填される充填材と、
上記隅部壁ユニットや上記周辺部壁ユニットの前記接着金物の前記面板と上記柱や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。 Are arrayed wall unit described in claim 1, a shear wall that is built into the opening portion which is defined by the said beam-column,
A concavity formed by adjoining the notch , and
A joining hardware for joining the adjacent ends of the braces exposed in the notch to each other in the joining recess;
A filler between the end faces of the corner wall unit and said peripheral wall unit adjacent and are filled in the bonding recess,
An earthquake-resistant wall comprising an adhesive material filled between the face plate of the adhesive hardware of the corner wall unit or the peripheral wall unit and the column or the beam.
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