乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法、及び、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法
【課題】誘発部に乾燥収縮ひび割れが発生した壁部材に対する補修の要否を判定するための乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法等を提供する。
【解決手段】乾燥収縮ひび割れ誘発部を有するコンクリート製の第１試験体と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有さず前記第１試験体と同一の外径形状をなすコンクリート製の第２試験体とを製造する試験体製造工程と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した前記第１試験体と、前記第２試験体とに各々外力を付勢する加力試験工程と、前記加力試験における前記第１試験体の結果データと、前記第２試験体の結果データとを比較するデータ比較工程と、前記データ比較工程の比較結果に基づいて、前記第１試験体と同じ構造の前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修要否を判定する補修要否判定工程と、を有する。
【解決手段】乾燥収縮ひび割れ誘発部を有するコンクリート製の第１試験体と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有さず前記第１試験体と同一の外径形状をなすコンクリート製の第２試験体とを製造する試験体製造工程と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した前記第１試験体と、前記第２試験体とに各々外力を付勢する加力試験工程と、前記加力試験における前記第１試験体の結果データと、前記第２試験体の結果データとを比較するデータ比較工程と、前記データ比較工程の比較結果に基づいて、前記第１試験体と同じ構造の前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修要否を判定する補修要否判定工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修の要否を判定する乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法、及び、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート製の構造的な耐震壁や雑壁等の壁部材は、乾燥収縮によりひび割れが発生する。ひび割れは、壁部材の美観を損なうばかりでなく、構造性能が低下する可能性があるため、ひび割れが発生すると、例えばエポキシ樹脂等をひび割れに注入する等して補修を行っている。
また、近年では、壁部材の一部に、乾燥収縮ひび割れが生じやすい誘発部を予め設け、この誘発部を目地としてシール部材を充填することにより、ひび割れが外部に露出しないようにした壁部材が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
乾燥収縮ひび割れの補修は、繁雑な作業であるとともに、費用が発生するため建物の維持管理費用を圧迫することになる。ところで、上述した誘発部が設けられていない壁部材の場合には、乾燥収縮ひび割れの発生箇所を特定することは不可能である。このため、乾燥収縮ひび割れが発生した壁部材は、乾燥収縮ひび割れにより壁部材の構造性能がどの程度低下し補修の要否が判断できないので、費用と労力とがかかる補修をすることが余儀なくされているという課題がある。
一方、誘発部を備えた壁部材は、乾燥収縮によるひび割れの発生箇所が誘発部に集中させることが可能であり、また高い再現性を有している。このため、本願発明者は、誘発部を有する壁部材は、誘発部にひび割れが発生した後の構造性能を評価し、補修の要否を判断できないかと考えた。
更に、乾燥収縮によるひび割れの誘発部が備えられた壁部材の設計方法は特定されておらず、乾燥収縮によるひび割れの誘発部を備えた壁部材の設計方法を確立することが望まれている。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、誘発部に乾燥収縮ひび割れが発生した壁部材に対する補修の要否を判定するための乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法、及び、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために本発明の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法は、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有するコンクリート製の第１試験体と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有さず前記第１試験体と同一の外径形状をなすコンクリート製の第２試験体とを製造する試験体製造工程と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した前記第１試験体と、前記第２試験体とに各々外力を付勢する加力試験工程と、前記加力試験における前記第１試験体の結果データと、前記第２試験体の結果データとを比較するデータ比較工程と、前記データ比較工程の比較結果に基づいて、前記第１試験体と同じ構造の前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修要否を判定する補修要否判定工程と、を有することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法である。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、第１試験体と第２試験体とを製造し、乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した第１試験体と、第２試験体にて、各々外力を付勢する加力試験を行うので、誘発部に乾燥収縮ひび割れが発生した第１試験体と、第２試験体との性状を比較することが可能である。また、加力試験における第１試験体の結果データと、第２試験体の結果データとが比較されるので、誘発部に発生した乾燥収縮ひび割れの構造性能への影響を第２試験体の結果データとの比較により把握することが可能である。このため、第１試験体の結果データと第２試験体の結果データとの比較により、第１試験体と同じ構造の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修要否を的確に判定することが可能である。
【０００６】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記加力試験工程にて付勢する前記外力は、剪断力であることが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、加力工程にて、乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した第１試験体と、第２試験体とに、各々剪断力が付勢されるので、誘発部にひび割れが発生した第１試験体において、地震等による剪断力の影響を把握することが可能である。
【０００７】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記第１試験体及び前記第２試験体は前記壁部材に相当する壁部を有し、前記剪断力を、前記壁部の壁面に沿う方向の一方側から押圧し、他方側に引張するように前記壁部の両側にて付勢することが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、壁部材に相当する壁部の両側にて、壁部の壁面に沿う一方側から押圧し、他方側に引張するように剪断力が付勢されるので、一方側からだけで押圧する場合より、地震等にて作用する剪断力と同様な外力を付勢することが可能である。このため、より適切な結果を得ることが可能である。
【０００８】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記補修要否判定工程では、前記データ比較工程において、前記第１試験体の前記結果データと前記第２試験体の前記結果データとが同等と認められる場合には、補修不要と判定することが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、第１試験体の結果データと第２試験体の結果データとが同等と認められる場合には、第１試験体は第２試験体と同様の構造性状を備えていることになる。このため、第１試験体の結果データを第２試験体の結果データと比較することにより、的確に補修の要否を判定することが可能である。
【０００９】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記第１試験体と前記第２試験体とを同時期にコンクリートを打設して製造することが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、第１試験体と第２試験体とが同時期にコンクリートを打設して製造されているので、コンクリートの状態がほぼ同様な２つの試験体において、乾燥収縮ひび割れ誘発部の有無による構造上の劣化の差を比較することが可能である。すなわち、乾燥収縮ひび割れ誘発部の有無による構造上の劣化における差違を、より適正に比較することが可能である。
【００１０】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記第２試験体として、乾燥収縮ひび割れがほとんど発生しておらず、前記乾燥収縮ひび割れによる構造上の劣化への影響がないと判断された試験体を用いることが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、乾燥収縮ひび割れが発生した第１試験体の比較対象となる第２試験体として、乾燥収縮ひび割れがほとんど発生しておらず、乾燥収縮ひび割れによる構造上の劣化への影響がないと判断された試験体が用いられる。このため、乾燥収縮ひび割れが発生した第１試験体と、高い構造性能が確保されている第２試験体とを比較し、第１試験体の結果データと第２試験体の結果データとが同等と認められた場合には、第１試験体に発生している乾燥収縮ひび割れは構造上の劣化に対し影響がないと判断することが可能である。このため、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否について、より信頼性が高い判定をすることが可能である。
【００１１】
また、上記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法により、補修不要と判定された場合には、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する前記壁部材を、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない前記壁部材と同等の方法にて設計することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法である。
【００１２】
上記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法により、補修不要と判定された場合は、第１試験体の結果データと第２試験体の結果データとが同等と認められ、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材と乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない壁部材とが、ほぼ同等の構造性能を有していることが認められたことになる。このため、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材を、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない壁部材と同等の方法にて設計することが可能である。すなわち、上記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法によれば、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しつつ、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない壁部材とほぼ同等の構造性能を有する壁部材を設計することが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、誘発部に乾燥収縮ひび割れが発生した壁部材に対する補修の要否をより的確に判定するための乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法、及び、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法の手順を示す図である。
【図２】第１試験体及び第２試験体の外観を示す斜視図である。
【図３】誘発部を説明するための水平断面図である。
【図４】乾燥収縮が発生した第１試験体の一例を示す図である。
【図５】加力試験装置を説明するための図である。
【図６】本実施形態の加力試験における剪断力の載荷履歴を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、第２試験体の加力試験の結果を表す図であり、図７（ｂ） は、第１試験体の加力試験の結果を表す図であり、図７（ｃ） は、図７（ａ）と図７（ｂ） とを重ね合わせた図である。
【図８】耐震壁の一例を示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本実施形態の乾燥収縮ひび割れ誘発目地を有する壁部材の補修要否判定方法の一例について図を用いて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法の手順を示す図である。図２は、第１試験体及び第２試験体の外観を示す斜視図である。図３は、誘発部を説明するための水平断面図である。
【００１７】
＜＜発明の概要＞＞
本実施形態の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する壁部材の補修要否判定方法は、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する鉄筋コンクリート製の第１試験体１０と、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有さず第１試験体１０と同一形状の鉄筋コンクリート製の第２試験体１１とを同時期に製造する試験体製造工程Ｓ１と、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０と、乾燥収縮ひび割れ１２ａがほとんど発生していない第２試験体１１とに各々剪断力を付勢して各試験体の耐力と破壊性状を確認するための加力試験工程Ｓ２と、加力試験における第１試験体１０の結果データと、第２試験体１１の結果データとを比較するデータ比較工程Ｓ３と、データ比較工程の比較結果に基づいて、第１試験体１０と同じ構造の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する壁部材としての耐震壁に生じたひび割れの補修要否を判定する補修要否判定工程Ｓ４と、を有している。ここで、第１試験体１０と第２試験体１１とを製造する時において、コンクリート構造物の耐久年数に対して極めて短い数日程度の期間は同時期としている。
【００１８】
＜＜試験体＞＞
本実施形態では、壁部材としての耐震壁において、加力試験にて剪断力が付勢された際の耐力及び破壊性状を確認するための試験体として、外径形状が同一の２つの試験体を製造する。２つの試験体は、一方が乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有しない第２試験体１１であり、他方が乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する第１試験体１０である。
【００１９】
第２試験体１１は、壁部１１ａと、壁部１１ａの下に配置され加力試験では試験台３２に固定される基礎梁１１ｂと、壁部１１ａの上に設けられ基礎梁１１ｂと平行に形成された上梁１１ｃと、壁部１１ａの左右端部に設けられ基礎梁１１ｂと上梁１１ｃとの間に介在された一対の柱１１ｄとが一体に形成されている。
【００２０】
基礎梁１１ｂ、上梁１１ｃ、及び、一対の柱１１ｄには、主筋（不図示）と帯筋（不図示）とがほぼ全領域に亘って適宜配設されており、壁部１１ａには、縦筋（不図示）と横筋（不図示）とが格子状に配設されている。
【００２１】
壁部１１ａの縦筋は、壁面に沿って左右方向に互いに間隔を隔てて複数本配設された縦筋列が２列設けられており、２列の縦筋列は、壁部１１ａの壁厚方向に互いに間隔を隔てて設けられ壁厚方向における中央から表裏面側に振り分けて配置されている。また、縦筋は、壁部１１ａの下端部及び上端部を越えて基礎梁１１ｂ及び上梁１１ｃに至るように延出されて、両端部が基礎梁１１ｂ及び上梁１１ｃに埋設されている。
【００２２】
壁部１１ａの横筋は、壁部１１ａの壁厚方向において２列の縦筋列の外側にそれぞれ、上下方向に互いに間隔を隔てて複数本配設され、縦筋と横筋とが格子状をなして接触するように設けられている。また、横筋は、壁部１１ａの左右の端部を越えて、一対の柱１１ｄに至るように延出されて両端部が柱１１ｄに埋設されている。
【００２３】
第１試験体１０は、乾燥収縮ひび割れ誘発部（以下、誘発部という）１２が設けられている点で第２試験体１１と相違している。すなわち、外径形状や鉄筋の配置等は第２試験体１１と同じである。誘発部１２は、壁部１０ａの左右方向における中央から振り分けて２カ所に、壁厚方向において縦筋１２ｅと重ならない位置に設けられている。具体的には、横筋１２ｆと格子状をなす２列の縦筋列の間に上下方向に沿って塩化ビニル製のパイプ２０が、壁部１０ａの上端から下端に至る高さ方向の全域に埋設されており、塩化ビニル製のパイプ２０の内部には無収縮グラウト２２が充填されて構成されている。
【００２４】
壁部１０ａに埋設されている塩化ビニル製パイプ２０は界面付着がほとんどなくコンクリート２４との接合強度が低いので壁部１０ａのコンクリート２４に乾燥収縮によって引張応力が発生した場合には、塩化ビニル製のパイプ２０には当該応力が作用しない。このため、塩化ビニル製のパイプ２０が埋設されることにより、コンクリート２４の断面積が小さくなった、塩化ビニル製のパイプ２０の表裏面側のコンクリート２４は、応力が集中してひび割れが発生し易くなるので、誘発部１２として機能する。
【００２５】
本実施形態加力試験に使用した第１試験体１０と第２試験体１１とは、同じ形状の型枠にて製造される。例えば、同形状をなす２つの型枠内に主筋、帯筋、縦筋及び横筋等を配筋した後に、一方の型枠内にはコンクリートを打設して第２試験体１１を製造する。他方の型枠内には、予め内部に無収縮グラウト２２を充填した塩化ビニル製のパイプ２０を配置し、塩化ビニル製のパイプ２０の外側にコンクリート２４を打設して第１試験体１０を製造する（試験体製造工程）。
【００２６】
図４は、乾燥収縮が発生した第１試験体の一例を示す図である。
コンクリート２４を打設した後、約６０〜８０日経過した第１試験体１０には、誘発部１２に図４に示すような乾燥収縮による乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生する。このとき、第１試験体１０としては、乾燥収縮ひび割れ１２ａが壁部１０ａの高さに対し、少なくとも半分以上の領域に発生したものを使用する。また、このとき発生している乾燥収縮ひび割れ１２ａの幅は約０．１ｍｍである。一方、第１試験体と同時期にコンクリートを打設して製造された第２試験体には、乾燥収縮によるひび割れはほとんど発生していない。例えば、第２試験体としては、乾燥収縮ひび割れが発生していたとしても、その数は極僅かであり、また、幅は第１試験体に発生しているひび割れの幅より狭く、長さも短く、構造上の劣化への影響がないと判断される試験体を用いる。
【００２７】
＜＜加力試験＞＞
加力試験は、試験台３２（図５）に基礎梁１０ｂ、１１ｂが固定され、壁部１０ａ、１１ａの表面にひずみ計測ゲージが設けられた試験体１０、１１の上梁１０ｃ、１１ｃに左右方向に剪断力を作用させて、ひずみ計測ゲージにより試験体１０，１１の壁部１０ａ、１１ａにおける各部の変位を計測する。このとき、試験体１０、１１には実際の建物と同様に上方から一定の軸力を載荷しつつ剪断力を水平方向に作用させる。
【００２８】
＜試験装置＞
図５は、加力試験装置を説明するための図である。
加力試験装置３０は、試験体１０、１１が載置される試験台３２と、試験台３２と一体となり試験台３２上に取り付けられた試験体１０、１１を取り囲むように設けられたフレーム３４と、フレーム３４の上部から吊り下げられるように固定され試験体１０、１１に軸力を載荷するための軸力付勢装置３６と、フレーム３４において試験台３２上に取り付けられた試験体１０、１１の上梁１０ｃ、１１ｃと水平な同じ高さに設けられ、試験体１０、１１の上梁１０ｃ、１１ｃに剪断力を付勢するための剪断力付勢装置３８と、を有している。
【００２９】
剪断力付勢装置３８は、上梁１０ｃ、１１ｃの両側方にてフレーム３４にそれぞれ固定されており、剪断力を付勢する部位３８ａが、基礎梁１０ｂ、１１ｂの上面から例えば約１ｍの位置にて上梁１０ｃ、１１ｃの両端に接合されている。上梁１０ｃ、１１ｃの両側に接合された２つの剪断力付勢装置３８は、一方の剪断力付勢装置３８が上梁１０ｃ、１１ｃを押圧する際に、他方の剪断力付勢装置３８が上梁１０ｃ、１１ｃを引っ張るように構成されている。すなわち、一方の剪断力付勢装置３８が上梁１０ｃ、１１ｃの端部がフレーム３４から離れる方向に剪断力を付勢する場合には、他方の剪断力付勢装置３８は上梁１０ｃ、１１ｃの端部がフレーム３４に近づく方向に剪断力を付勢するように、２つの剪断力付勢装置３８が協働して剪断力を付勢する（加力試験工程）。
【００３０】
図６は、本実施形態の加力試験における剪断力の載荷履歴を示す図である。
本実施形態における剪断力は図６に示すように剪断力が段階的に大きくなるように変化させて付勢する。
【００３１】
＜結果データの比較及び判断＞
図７（ａ）は、第２試験体の加力試験の結果を表す図であり、図７（ｂ）は、第１試験体の加力試験の結果を表す図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）と図７（ｂ）とを重ね合わせた図である。図中の□印は、壁部１０ａ、１１ａの剪断ひび割れ、〇印は、柱１０ｄ、１１ｄの剪断ひび割れ、■印は、柱主筋の降伏、および●印は、帯筋の降伏を示している。
また、部材角は、各柱１０ｄ、１１ｄ及び基礎梁１０ｂ、１１ｂと上梁１０ｃ、１１ｃの軸芯の変位の平均を加力高さ１ｍで除したものとした。
【００３２】
図７（ａ）に示された第２試験体１１の加力試験の結果データと、図７（ｂ）に示された第１試験体１０の加力試験の結果データとを比較する（データ比較工程）。
【００３３】
図７（ａ）〜図７（ｃ）とに示されているように、第２試験体１１と第１試験体１０との初期剛性は、大差はなくほぼ同等と認められる。よって、誘発部１２の配置による初期剛性への影響は、ほとんどないと判断される。
【００３４】
また、図７（ｃ）に示すように、第２試験体１１と第１試験体１０の荷重と部材角の関係に、有意な差は見られない。よって、誘発部１２の配置による履歴特性への影響は、ほとんどないと判断される。
【００３５】
また、図７（ａ）と図７（ｂ）に示すように、第２試験体１１と第１試験体１０の最終破壊は、誘発部１２の有無にかかわらずほぼ同じで、最大耐力も、同等であった。また、第１試験体１０において塩化ビニル製のパイプ２０が存在する誘発部１２が、他の塩化ビニル製のパイプ２０がない部分よりも先行して破壊が進行する現象は、観察されなかった。
【００３６】
すなわち、第１試験体１０、および、第２試験体１１の最終破壊は、誘発部１２の有無にかかわらずほぼ同じで、最大耐力もほぼ同等であった。また、誘発部１２が存在する部分が、誘発部１２が存在しない他の部分よりも先行して破壊が進行する現象は、観察されなかった。
【００３７】
このように、加力試験による誘発部１２を有する第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとを比較して同等であることが認められた場合には、最大耐力も同等であることが認められるので、第１試験体１０のような誘発部１２を有する壁部材であっても、第２試験体１１のような誘発部１２を有しない壁部材と同じ設計方法にて設計することが可能である。
【００３８】
本実施形態の加力試験では、コンクリート２４を打設後約６０〜８０日後の試験体１０、１１であって、第１試験体１０としては、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生している第１試験体１０を使用した。第１試験体１０が乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する耐震壁であるが故に、第２試験体１１と異なり、打設後約６０〜８０日という短期間にて乾燥収縮ひび割れ１２ａが誘発部１２に発生する。すなわち、第１試験体１０は、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する耐震壁であるため、誘発部１２には早い段階で乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生し、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが集中するために誘発部１２以外の部位には、乾燥収縮ひび割れ１２ａは発生しないという特徴を有している。このため、一旦誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生すると、その他の部位には乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生しないので、打設後約６０〜８０日の第１試験体１０の状態は、数年後であってもほぼ同じ状態が保たれると推定される。
【００３９】
このように、第１試験体１０と同じ構造の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する耐震壁は、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生してしまえば、長期に亘りその状態が保たれるため、打設後約６０〜８０日の第１試験体１０にて誘発部１２を有する耐震壁の数年後の耐力及び破壊性状を推定でき、この結果に基づいて補修の要否を判定することが可能である。従って、誘発部１２を有する耐震壁は、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生し数年が経過した後であっても、補修の必要はないと判定できる（補修要否判定工程）。
【００４０】
本実施形態の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０と、第１試験体１０と同時期に製造され乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有しない第２試験体１１とに、各々剪断力を付勢して加力試験を行うので、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０と、第２試験体１１との性状を比較することにより地震等による剪断力の影響を把握することが可能である。
【００４１】
また、加力試験における第１試験体１０の結果データと、第２試験体１１の結果データとが比較されるので、誘発部１２に発生した乾燥収縮ひび割れ１２ａの構造性能への影響を第２試験体１１の結果データとの比較により把握することが可能である。このため、第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとの比較により、第１試験体１０と同じ構造の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する耐震壁に生じた乾燥収縮ひび割れ１２ａの補修要否を的確に判定することが可能である。
【００４２】
また、第１試験体１０、第２試験体１１が有する上梁１０ｃ、１１ｃの両側にて、壁部１０ａ、１１ａの壁面に沿う一方側から押圧し、他方側に引張するように剪断力が付勢されるので、一方側からだけ押圧する場合より、地震等による剪断力に近い外力を付勢することが可能である。このため、より適切な結果を得ることが可能である。
【００４３】
また、第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとが同等と認められた場合には、第１試験体１０は第２試験体１１と同様の構造性状を備えていることになる。このため、第１試験体１０の結果データを第２試験体１１の結果データと比較することにより、的確に補修の要否を判定することが可能である。
【００４４】
また、第１試験体１０と第２試験体１１とが同時期にコンクリートを打設して製造されているので、コンクリートの状態がほぼ同様な２つの試験体１０、１１において、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２の有無による構造上の劣化を比較することが可能である。すなわち、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２の有無による構造上の劣化における差違を、より適正に比較することが可能である。
【００４５】
また、乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０の比較対象となる第２試験体１１として、乾燥収縮ひび割れ１２ａがほとんど発生しておらず、乾燥収縮ひび割れ１２ａによる構造上の劣化への影響がないと判断された第２試験体１１が用いられる。このため、乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０と、高い構造性能が確保されている第２試験体１１とを比較し、第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとが同等と認められた場合には、第１試験体１０に発生している乾燥収縮ひび割れ１２ａは構造上の劣化に対し影響がないと判断することが可能である。このため、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する壁部材の補修要否について、より的確な判定をすることが可能である。
【００４６】
また、上記誘発部１２を有する壁部材の補修要否判定方法により、補修不要と判定された場合は、第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとが同等と認められ、誘発部１２を有する壁部材と誘発部１２を有しない壁部材とが、ほぼ同等の構造性能を有していることが認められたことになる。このため、誘発部１２を有する壁部材を、誘発部１２を有しない壁部材と同等の方法にて設計することが可能である。すなわち、上記誘発部１２を有する壁部材の設計方法によれば、誘発部１２を有しつつ、誘発部１２を有しない壁部材とほぼ同等の構造性能を有する壁部材を設計することが可能である。
【００４７】
上記実施形態においては、壁部１０ａ、１１ａが全面壁面をなしている試験体を用いて補修の要否を判定したが、壁部に開口を有するような壁部材の補修の要否を判定する場合には、壁部に同形状の開口を形成した第１試験体と第２試験体とを使用して加力試験を実施すればよい。
【００４８】
図８は、耐震壁の一例を示す水平断面図である。
誘発部１２を有する壁部材５０は、外観上及び内部への水の浸入防止のために、図８に示すように壁厚方向において塩化ビニル製のパイプ２０と重なる位置に、壁内側に窪むノッチ５３を形成し、ノッチ５３にシール材５４を充填して目地５２を形成する場合があるが、このような壁部材５０の補修の要否は、ノッチ５３を設けた試験体にて加力試験を実施する。また、ノッチ５３の底５３ａの位置にて平坦な壁面５０ａとなるような試験体を用いれば、上記実施形態と同様の形状の試験体にて補修の要否判断が可能である。
【００４９】
また、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 第１試験体（試験体）
１０ａ 壁部
１０ｂ 基礎梁
１０ｃ 上梁
１０ｄ 柱
１１ 第２試験体（試験体）
１１ａ 壁部
１１ｂ 基礎梁
１１ｃ 上梁
１１ｄ 柱
１２ 誘発部
１２ａ 乾燥収縮ひび割れ
１２ｅ 縦筋
１２ｆ 横筋
２０ 塩化ビニル製のパイプ
２２ 無収縮グラウト
２４ コンクリート
３０ 加力試験装置
３２ 試験台
３４ フレーム
３６ 軸力付勢装置
３８ 剪断力付勢装置
３８ａ 剪断力を付勢する部位
５０ 壁部材
５０ａ 壁面
５２ 目地
５３ ノッチ
５３ａ 底
５４ シール材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修の要否を判定する乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法、及び、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート製の構造的な耐震壁や雑壁等の壁部材は、乾燥収縮によりひび割れが発生する。ひび割れは、壁部材の美観を損なうばかりでなく、構造性能が低下する可能性があるため、ひび割れが発生すると、例えばエポキシ樹脂等をひび割れに注入する等して補修を行っている。
また、近年では、壁部材の一部に、乾燥収縮ひび割れが生じやすい誘発部を予め設け、この誘発部を目地としてシール部材を充填することにより、ひび割れが外部に露出しないようにした壁部材が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
乾燥収縮ひび割れの補修は、繁雑な作業であるとともに、費用が発生するため建物の維持管理費用を圧迫することになる。ところで、上述した誘発部が設けられていない壁部材の場合には、乾燥収縮ひび割れの発生箇所を特定することは不可能である。このため、乾燥収縮ひび割れが発生した壁部材は、乾燥収縮ひび割れにより壁部材の構造性能がどの程度低下し補修の要否が判断できないので、費用と労力とがかかる補修をすることが余儀なくされているという課題がある。
一方、誘発部を備えた壁部材は、乾燥収縮によるひび割れの発生箇所が誘発部に集中させることが可能であり、また高い再現性を有している。このため、本願発明者は、誘発部を有する壁部材は、誘発部にひび割れが発生した後の構造性能を評価し、補修の要否を判断できないかと考えた。
更に、乾燥収縮によるひび割れの誘発部が備えられた壁部材の設計方法は特定されておらず、乾燥収縮によるひび割れの誘発部を備えた壁部材の設計方法を確立することが望まれている。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、誘発部に乾燥収縮ひび割れが発生した壁部材に対する補修の要否を判定するための乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法、及び、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために本発明の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法は、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有するコンクリート製の第１試験体と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有さず前記第１試験体と同一の外径形状をなすコンクリート製の第２試験体とを製造する試験体製造工程と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した前記第１試験体と、前記第２試験体とに各々外力を付勢する加力試験工程と、前記加力試験における前記第１試験体の結果データと、前記第２試験体の結果データとを比較するデータ比較工程と、前記データ比較工程の比較結果に基づいて、前記第１試験体と同じ構造の前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修要否を判定する補修要否判定工程と、を有することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法である。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、第１試験体と第２試験体とを製造し、乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した第１試験体と、第２試験体にて、各々外力を付勢する加力試験を行うので、誘発部に乾燥収縮ひび割れが発生した第１試験体と、第２試験体との性状を比較することが可能である。また、加力試験における第１試験体の結果データと、第２試験体の結果データとが比較されるので、誘発部に発生した乾燥収縮ひび割れの構造性能への影響を第２試験体の結果データとの比較により把握することが可能である。このため、第１試験体の結果データと第２試験体の結果データとの比較により、第１試験体と同じ構造の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修要否を的確に判定することが可能である。
【０００６】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記加力試験工程にて付勢する前記外力は、剪断力であることが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、加力工程にて、乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した第１試験体と、第２試験体とに、各々剪断力が付勢されるので、誘発部にひび割れが発生した第１試験体において、地震等による剪断力の影響を把握することが可能である。
【０００７】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記第１試験体及び前記第２試験体は前記壁部材に相当する壁部を有し、前記剪断力を、前記壁部の壁面に沿う方向の一方側から押圧し、他方側に引張するように前記壁部の両側にて付勢することが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、壁部材に相当する壁部の両側にて、壁部の壁面に沿う一方側から押圧し、他方側に引張するように剪断力が付勢されるので、一方側からだけで押圧する場合より、地震等にて作用する剪断力と同様な外力を付勢することが可能である。このため、より適切な結果を得ることが可能である。
【０００８】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記補修要否判定工程では、前記データ比較工程において、前記第１試験体の前記結果データと前記第２試験体の前記結果データとが同等と認められる場合には、補修不要と判定することが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、第１試験体の結果データと第２試験体の結果データとが同等と認められる場合には、第１試験体は第２試験体と同様の構造性状を備えていることになる。このため、第１試験体の結果データを第２試験体の結果データと比較することにより、的確に補修の要否を判定することが可能である。
【０００９】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記第１試験体と前記第２試験体とを同時期にコンクリートを打設して製造することが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、第１試験体と第２試験体とが同時期にコンクリートを打設して製造されているので、コンクリートの状態がほぼ同様な２つの試験体において、乾燥収縮ひび割れ誘発部の有無による構造上の劣化の差を比較することが可能である。すなわち、乾燥収縮ひび割れ誘発部の有無による構造上の劣化における差違を、より適正に比較することが可能である。
【００１０】
かかる乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、前記第２試験体として、乾燥収縮ひび割れがほとんど発生しておらず、前記乾燥収縮ひび割れによる構造上の劣化への影響がないと判断された試験体を用いることが望ましい。
このような乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、乾燥収縮ひび割れが発生した第１試験体の比較対象となる第２試験体として、乾燥収縮ひび割れがほとんど発生しておらず、乾燥収縮ひび割れによる構造上の劣化への影響がないと判断された試験体が用いられる。このため、乾燥収縮ひび割れが発生した第１試験体と、高い構造性能が確保されている第２試験体とを比較し、第１試験体の結果データと第２試験体の結果データとが同等と認められた場合には、第１試験体に発生している乾燥収縮ひび割れは構造上の劣化に対し影響がないと判断することが可能である。このため、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否について、より信頼性が高い判定をすることが可能である。
【００１１】
また、上記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法により、補修不要と判定された場合には、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する前記壁部材を、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない前記壁部材と同等の方法にて設計することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法である。
【００１２】
上記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法により、補修不要と判定された場合は、第１試験体の結果データと第２試験体の結果データとが同等と認められ、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材と乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない壁部材とが、ほぼ同等の構造性能を有していることが認められたことになる。このため、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材を、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない壁部材と同等の方法にて設計することが可能である。すなわち、上記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法によれば、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しつつ、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない壁部材とほぼ同等の構造性能を有する壁部材を設計することが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、誘発部に乾燥収縮ひび割れが発生した壁部材に対する補修の要否をより的確に判定するための乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法、及び、乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法の手順を示す図である。
【図２】第１試験体及び第２試験体の外観を示す斜視図である。
【図３】誘発部を説明するための水平断面図である。
【図４】乾燥収縮が発生した第１試験体の一例を示す図である。
【図５】加力試験装置を説明するための図である。
【図６】本実施形態の加力試験における剪断力の載荷履歴を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、第２試験体の加力試験の結果を表す図であり、図７（ｂ） は、第１試験体の加力試験の結果を表す図であり、図７（ｃ） は、図７（ａ）と図７（ｂ） とを重ね合わせた図である。
【図８】耐震壁の一例を示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本実施形態の乾燥収縮ひび割れ誘発目地を有する壁部材の補修要否判定方法の一例について図を用いて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法の手順を示す図である。図２は、第１試験体及び第２試験体の外観を示す斜視図である。図３は、誘発部を説明するための水平断面図である。
【００１７】
＜＜発明の概要＞＞
本実施形態の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する壁部材の補修要否判定方法は、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する鉄筋コンクリート製の第１試験体１０と、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有さず第１試験体１０と同一形状の鉄筋コンクリート製の第２試験体１１とを同時期に製造する試験体製造工程Ｓ１と、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０と、乾燥収縮ひび割れ１２ａがほとんど発生していない第２試験体１１とに各々剪断力を付勢して各試験体の耐力と破壊性状を確認するための加力試験工程Ｓ２と、加力試験における第１試験体１０の結果データと、第２試験体１１の結果データとを比較するデータ比較工程Ｓ３と、データ比較工程の比較結果に基づいて、第１試験体１０と同じ構造の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する壁部材としての耐震壁に生じたひび割れの補修要否を判定する補修要否判定工程Ｓ４と、を有している。ここで、第１試験体１０と第２試験体１１とを製造する時において、コンクリート構造物の耐久年数に対して極めて短い数日程度の期間は同時期としている。
【００１８】
＜＜試験体＞＞
本実施形態では、壁部材としての耐震壁において、加力試験にて剪断力が付勢された際の耐力及び破壊性状を確認するための試験体として、外径形状が同一の２つの試験体を製造する。２つの試験体は、一方が乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有しない第２試験体１１であり、他方が乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する第１試験体１０である。
【００１９】
第２試験体１１は、壁部１１ａと、壁部１１ａの下に配置され加力試験では試験台３２に固定される基礎梁１１ｂと、壁部１１ａの上に設けられ基礎梁１１ｂと平行に形成された上梁１１ｃと、壁部１１ａの左右端部に設けられ基礎梁１１ｂと上梁１１ｃとの間に介在された一対の柱１１ｄとが一体に形成されている。
【００２０】
基礎梁１１ｂ、上梁１１ｃ、及び、一対の柱１１ｄには、主筋（不図示）と帯筋（不図示）とがほぼ全領域に亘って適宜配設されており、壁部１１ａには、縦筋（不図示）と横筋（不図示）とが格子状に配設されている。
【００２１】
壁部１１ａの縦筋は、壁面に沿って左右方向に互いに間隔を隔てて複数本配設された縦筋列が２列設けられており、２列の縦筋列は、壁部１１ａの壁厚方向に互いに間隔を隔てて設けられ壁厚方向における中央から表裏面側に振り分けて配置されている。また、縦筋は、壁部１１ａの下端部及び上端部を越えて基礎梁１１ｂ及び上梁１１ｃに至るように延出されて、両端部が基礎梁１１ｂ及び上梁１１ｃに埋設されている。
【００２２】
壁部１１ａの横筋は、壁部１１ａの壁厚方向において２列の縦筋列の外側にそれぞれ、上下方向に互いに間隔を隔てて複数本配設され、縦筋と横筋とが格子状をなして接触するように設けられている。また、横筋は、壁部１１ａの左右の端部を越えて、一対の柱１１ｄに至るように延出されて両端部が柱１１ｄに埋設されている。
【００２３】
第１試験体１０は、乾燥収縮ひび割れ誘発部（以下、誘発部という）１２が設けられている点で第２試験体１１と相違している。すなわち、外径形状や鉄筋の配置等は第２試験体１１と同じである。誘発部１２は、壁部１０ａの左右方向における中央から振り分けて２カ所に、壁厚方向において縦筋１２ｅと重ならない位置に設けられている。具体的には、横筋１２ｆと格子状をなす２列の縦筋列の間に上下方向に沿って塩化ビニル製のパイプ２０が、壁部１０ａの上端から下端に至る高さ方向の全域に埋設されており、塩化ビニル製のパイプ２０の内部には無収縮グラウト２２が充填されて構成されている。
【００２４】
壁部１０ａに埋設されている塩化ビニル製パイプ２０は界面付着がほとんどなくコンクリート２４との接合強度が低いので壁部１０ａのコンクリート２４に乾燥収縮によって引張応力が発生した場合には、塩化ビニル製のパイプ２０には当該応力が作用しない。このため、塩化ビニル製のパイプ２０が埋設されることにより、コンクリート２４の断面積が小さくなった、塩化ビニル製のパイプ２０の表裏面側のコンクリート２４は、応力が集中してひび割れが発生し易くなるので、誘発部１２として機能する。
【００２５】
本実施形態加力試験に使用した第１試験体１０と第２試験体１１とは、同じ形状の型枠にて製造される。例えば、同形状をなす２つの型枠内に主筋、帯筋、縦筋及び横筋等を配筋した後に、一方の型枠内にはコンクリートを打設して第２試験体１１を製造する。他方の型枠内には、予め内部に無収縮グラウト２２を充填した塩化ビニル製のパイプ２０を配置し、塩化ビニル製のパイプ２０の外側にコンクリート２４を打設して第１試験体１０を製造する（試験体製造工程）。
【００２６】
図４は、乾燥収縮が発生した第１試験体の一例を示す図である。
コンクリート２４を打設した後、約６０〜８０日経過した第１試験体１０には、誘発部１２に図４に示すような乾燥収縮による乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生する。このとき、第１試験体１０としては、乾燥収縮ひび割れ１２ａが壁部１０ａの高さに対し、少なくとも半分以上の領域に発生したものを使用する。また、このとき発生している乾燥収縮ひび割れ１２ａの幅は約０．１ｍｍである。一方、第１試験体と同時期にコンクリートを打設して製造された第２試験体には、乾燥収縮によるひび割れはほとんど発生していない。例えば、第２試験体としては、乾燥収縮ひび割れが発生していたとしても、その数は極僅かであり、また、幅は第１試験体に発生しているひび割れの幅より狭く、長さも短く、構造上の劣化への影響がないと判断される試験体を用いる。
【００２７】
＜＜加力試験＞＞
加力試験は、試験台３２（図５）に基礎梁１０ｂ、１１ｂが固定され、壁部１０ａ、１１ａの表面にひずみ計測ゲージが設けられた試験体１０、１１の上梁１０ｃ、１１ｃに左右方向に剪断力を作用させて、ひずみ計測ゲージにより試験体１０，１１の壁部１０ａ、１１ａにおける各部の変位を計測する。このとき、試験体１０、１１には実際の建物と同様に上方から一定の軸力を載荷しつつ剪断力を水平方向に作用させる。
【００２８】
＜試験装置＞
図５は、加力試験装置を説明するための図である。
加力試験装置３０は、試験体１０、１１が載置される試験台３２と、試験台３２と一体となり試験台３２上に取り付けられた試験体１０、１１を取り囲むように設けられたフレーム３４と、フレーム３４の上部から吊り下げられるように固定され試験体１０、１１に軸力を載荷するための軸力付勢装置３６と、フレーム３４において試験台３２上に取り付けられた試験体１０、１１の上梁１０ｃ、１１ｃと水平な同じ高さに設けられ、試験体１０、１１の上梁１０ｃ、１１ｃに剪断力を付勢するための剪断力付勢装置３８と、を有している。
【００２９】
剪断力付勢装置３８は、上梁１０ｃ、１１ｃの両側方にてフレーム３４にそれぞれ固定されており、剪断力を付勢する部位３８ａが、基礎梁１０ｂ、１１ｂの上面から例えば約１ｍの位置にて上梁１０ｃ、１１ｃの両端に接合されている。上梁１０ｃ、１１ｃの両側に接合された２つの剪断力付勢装置３８は、一方の剪断力付勢装置３８が上梁１０ｃ、１１ｃを押圧する際に、他方の剪断力付勢装置３８が上梁１０ｃ、１１ｃを引っ張るように構成されている。すなわち、一方の剪断力付勢装置３８が上梁１０ｃ、１１ｃの端部がフレーム３４から離れる方向に剪断力を付勢する場合には、他方の剪断力付勢装置３８は上梁１０ｃ、１１ｃの端部がフレーム３４に近づく方向に剪断力を付勢するように、２つの剪断力付勢装置３８が協働して剪断力を付勢する（加力試験工程）。
【００３０】
図６は、本実施形態の加力試験における剪断力の載荷履歴を示す図である。
本実施形態における剪断力は図６に示すように剪断力が段階的に大きくなるように変化させて付勢する。
【００３１】
＜結果データの比較及び判断＞
図７（ａ）は、第２試験体の加力試験の結果を表す図であり、図７（ｂ）は、第１試験体の加力試験の結果を表す図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）と図７（ｂ）とを重ね合わせた図である。図中の□印は、壁部１０ａ、１１ａの剪断ひび割れ、〇印は、柱１０ｄ、１１ｄの剪断ひび割れ、■印は、柱主筋の降伏、および●印は、帯筋の降伏を示している。
また、部材角は、各柱１０ｄ、１１ｄ及び基礎梁１０ｂ、１１ｂと上梁１０ｃ、１１ｃの軸芯の変位の平均を加力高さ１ｍで除したものとした。
【００３２】
図７（ａ）に示された第２試験体１１の加力試験の結果データと、図７（ｂ）に示された第１試験体１０の加力試験の結果データとを比較する（データ比較工程）。
【００３３】
図７（ａ）〜図７（ｃ）とに示されているように、第２試験体１１と第１試験体１０との初期剛性は、大差はなくほぼ同等と認められる。よって、誘発部１２の配置による初期剛性への影響は、ほとんどないと判断される。
【００３４】
また、図７（ｃ）に示すように、第２試験体１１と第１試験体１０の荷重と部材角の関係に、有意な差は見られない。よって、誘発部１２の配置による履歴特性への影響は、ほとんどないと判断される。
【００３５】
また、図７（ａ）と図７（ｂ）に示すように、第２試験体１１と第１試験体１０の最終破壊は、誘発部１２の有無にかかわらずほぼ同じで、最大耐力も、同等であった。また、第１試験体１０において塩化ビニル製のパイプ２０が存在する誘発部１２が、他の塩化ビニル製のパイプ２０がない部分よりも先行して破壊が進行する現象は、観察されなかった。
【００３６】
すなわち、第１試験体１０、および、第２試験体１１の最終破壊は、誘発部１２の有無にかかわらずほぼ同じで、最大耐力もほぼ同等であった。また、誘発部１２が存在する部分が、誘発部１２が存在しない他の部分よりも先行して破壊が進行する現象は、観察されなかった。
【００３７】
このように、加力試験による誘発部１２を有する第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとを比較して同等であることが認められた場合には、最大耐力も同等であることが認められるので、第１試験体１０のような誘発部１２を有する壁部材であっても、第２試験体１１のような誘発部１２を有しない壁部材と同じ設計方法にて設計することが可能である。
【００３８】
本実施形態の加力試験では、コンクリート２４を打設後約６０〜８０日後の試験体１０、１１であって、第１試験体１０としては、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生している第１試験体１０を使用した。第１試験体１０が乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する耐震壁であるが故に、第２試験体１１と異なり、打設後約６０〜８０日という短期間にて乾燥収縮ひび割れ１２ａが誘発部１２に発生する。すなわち、第１試験体１０は、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する耐震壁であるため、誘発部１２には早い段階で乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生し、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが集中するために誘発部１２以外の部位には、乾燥収縮ひび割れ１２ａは発生しないという特徴を有している。このため、一旦誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生すると、その他の部位には乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生しないので、打設後約６０〜８０日の第１試験体１０の状態は、数年後であってもほぼ同じ状態が保たれると推定される。
【００３９】
このように、第１試験体１０と同じ構造の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する耐震壁は、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生してしまえば、長期に亘りその状態が保たれるため、打設後約６０〜８０日の第１試験体１０にて誘発部１２を有する耐震壁の数年後の耐力及び破壊性状を推定でき、この結果に基づいて補修の要否を判定することが可能である。従って、誘発部１２を有する耐震壁は、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生し数年が経過した後であっても、補修の必要はないと判定できる（補修要否判定工程）。
【００４０】
本実施形態の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する壁部材の補修要否判定方法によれば、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０と、第１試験体１０と同時期に製造され乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有しない第２試験体１１とに、各々剪断力を付勢して加力試験を行うので、誘発部１２に乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０と、第２試験体１１との性状を比較することにより地震等による剪断力の影響を把握することが可能である。
【００４１】
また、加力試験における第１試験体１０の結果データと、第２試験体１１の結果データとが比較されるので、誘発部１２に発生した乾燥収縮ひび割れ１２ａの構造性能への影響を第２試験体１１の結果データとの比較により把握することが可能である。このため、第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとの比較により、第１試験体１０と同じ構造の乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する耐震壁に生じた乾燥収縮ひび割れ１２ａの補修要否を的確に判定することが可能である。
【００４２】
また、第１試験体１０、第２試験体１１が有する上梁１０ｃ、１１ｃの両側にて、壁部１０ａ、１１ａの壁面に沿う一方側から押圧し、他方側に引張するように剪断力が付勢されるので、一方側からだけ押圧する場合より、地震等による剪断力に近い外力を付勢することが可能である。このため、より適切な結果を得ることが可能である。
【００４３】
また、第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとが同等と認められた場合には、第１試験体１０は第２試験体１１と同様の構造性状を備えていることになる。このため、第１試験体１０の結果データを第２試験体１１の結果データと比較することにより、的確に補修の要否を判定することが可能である。
【００４４】
また、第１試験体１０と第２試験体１１とが同時期にコンクリートを打設して製造されているので、コンクリートの状態がほぼ同様な２つの試験体１０、１１において、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２の有無による構造上の劣化を比較することが可能である。すなわち、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２の有無による構造上の劣化における差違を、より適正に比較することが可能である。
【００４５】
また、乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０の比較対象となる第２試験体１１として、乾燥収縮ひび割れ１２ａがほとんど発生しておらず、乾燥収縮ひび割れ１２ａによる構造上の劣化への影響がないと判断された第２試験体１１が用いられる。このため、乾燥収縮ひび割れ１２ａが発生した第１試験体１０と、高い構造性能が確保されている第２試験体１１とを比較し、第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとが同等と認められた場合には、第１試験体１０に発生している乾燥収縮ひび割れ１２ａは構造上の劣化に対し影響がないと判断することが可能である。このため、乾燥収縮ひび割れ誘発部１２を有する壁部材の補修要否について、より的確な判定をすることが可能である。
【００４６】
また、上記誘発部１２を有する壁部材の補修要否判定方法により、補修不要と判定された場合は、第１試験体１０の結果データと第２試験体１１の結果データとが同等と認められ、誘発部１２を有する壁部材と誘発部１２を有しない壁部材とが、ほぼ同等の構造性能を有していることが認められたことになる。このため、誘発部１２を有する壁部材を、誘発部１２を有しない壁部材と同等の方法にて設計することが可能である。すなわち、上記誘発部１２を有する壁部材の設計方法によれば、誘発部１２を有しつつ、誘発部１２を有しない壁部材とほぼ同等の構造性能を有する壁部材を設計することが可能である。
【００４７】
上記実施形態においては、壁部１０ａ、１１ａが全面壁面をなしている試験体を用いて補修の要否を判定したが、壁部に開口を有するような壁部材の補修の要否を判定する場合には、壁部に同形状の開口を形成した第１試験体と第２試験体とを使用して加力試験を実施すればよい。
【００４８】
図８は、耐震壁の一例を示す水平断面図である。
誘発部１２を有する壁部材５０は、外観上及び内部への水の浸入防止のために、図８に示すように壁厚方向において塩化ビニル製のパイプ２０と重なる位置に、壁内側に窪むノッチ５３を形成し、ノッチ５３にシール材５４を充填して目地５２を形成する場合があるが、このような壁部材５０の補修の要否は、ノッチ５３を設けた試験体にて加力試験を実施する。また、ノッチ５３の底５３ａの位置にて平坦な壁面５０ａとなるような試験体を用いれば、上記実施形態と同様の形状の試験体にて補修の要否判断が可能である。
【００４９】
また、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 第１試験体（試験体）
１０ａ 壁部
１０ｂ 基礎梁
１０ｃ 上梁
１０ｄ 柱
１１ 第２試験体（試験体）
１１ａ 壁部
１１ｂ 基礎梁
１１ｃ 上梁
１１ｄ 柱
１２ 誘発部
１２ａ 乾燥収縮ひび割れ
１２ｅ 縦筋
１２ｆ 横筋
２０ 塩化ビニル製のパイプ
２２ 無収縮グラウト
２４ コンクリート
３０ 加力試験装置
３２ 試験台
３４ フレーム
３６ 軸力付勢装置
３８ 剪断力付勢装置
３８ａ 剪断力を付勢する部位
５０ 壁部材
５０ａ 壁面
５２ 目地
５３ ノッチ
５３ａ 底
５４ シール材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥収縮ひび割れ誘発部を有するコンクリート製の第１試験体と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有さず前記第１試験体と同一の外径形状をなすコンクリート製の第２試験体とを製造する試験体製造工程と、
前記乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した前記第１試験体と、前記第２試験体とに各々外力を付勢する加力試験工程と、
前記加力試験における前記第１試験体の結果データと、前記第２試験体の結果データとを比較するデータ比較工程と、
前記データ比較工程の比較結果に基づいて、前記第１試験体と同じ構造の前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修要否を判定する補修要否判定工程と、
を有することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記加力試験工程にて付勢する前記外力は、剪断力であることを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記第１試験体及び前記第２試験体は前記壁部材に相当する壁部を有し、
前記剪断力を、前記壁部の壁面に沿う方向の一方側から押圧し、他方側に引張するように前記壁部の両側にて付勢することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記補修要否判定工程では、前記データ比較工程において、前記第１試験体の前記結果データと前記第２試験体の前記結果データとが同等と認められる場合には、補修不要と判定することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記第１試験体と前記第２試験体とは同時期にコンクリートを打設して製造されることを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記第２試験体として、乾燥収縮ひび割れがほとんど発生しておらず、前記乾燥収縮ひび割れによる構造上の劣化への影響がないと判断された試験体を用いることを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法により、補修不要と判定された場合には、
前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する前記壁部材を、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない前記壁部材と同等の方法にて設計することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法。
【請求項１】
乾燥収縮ひび割れ誘発部を有するコンクリート製の第１試験体と、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有さず前記第１試験体と同一の外径形状をなすコンクリート製の第２試験体とを製造する試験体製造工程と、
前記乾燥収縮ひび割れ誘発部にひび割れが発生した前記第１試験体と、前記第２試験体とに各々外力を付勢する加力試験工程と、
前記加力試験における前記第１試験体の結果データと、前記第２試験体の結果データとを比較するデータ比較工程と、
前記データ比較工程の比較結果に基づいて、前記第１試験体と同じ構造の前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材に生じたひび割れの補修要否を判定する補修要否判定工程と、
を有することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記加力試験工程にて付勢する前記外力は、剪断力であることを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記第１試験体及び前記第２試験体は前記壁部材に相当する壁部を有し、
前記剪断力を、前記壁部の壁面に沿う方向の一方側から押圧し、他方側に引張するように前記壁部の両側にて付勢することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記補修要否判定工程では、前記データ比較工程において、前記第１試験体の前記結果データと前記第２試験体の前記結果データとが同等と認められる場合には、補修不要と判定することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記第１試験体と前記第２試験体とは同時期にコンクリートを打設して製造されることを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法であって、
前記第２試験体として、乾燥収縮ひび割れがほとんど発生しておらず、前記乾燥収縮ひび割れによる構造上の劣化への影響がないと判断された試験体を用いることを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の補修要否判定方法により、補修不要と判定された場合には、
前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する前記壁部材を、前記乾燥収縮ひび割れ誘発部を有しない前記壁部材と同等の方法にて設計することを特徴とする乾燥収縮ひび割れ誘発部を有する壁部材の設計方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−３２７８８（Ｐ２０１１−３２７８８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８１７１４（Ｐ２００９−１８１７１４）
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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