耐震壁構造

【課題】耐震パネル間の接合部の強度を確保することで、耐震性能の向上を図ることができるとともに、施工の簡略化を図る。
【解決手段】耐震壁構造１は、構面内で縦横に積層するようにして配置された耐震パネル４、４、…と、隣接する耐震パネル４の角部どうしの間に挟持された状態で介在された接合部材５とを備えている。接合部材５は、耐震パネル４の横方向側の側面に沿って配される縦材５１と、耐震パネル４の上下方向側の側面に沿って配される横材５２とが一体に形成されてなり、縦材５１が耐震パネル４と同等の、又はそれより大きな剛性及び強度を有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の柱と梁で囲まれた構面内に築造される耐震壁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の耐震補強として、柱と梁に囲まれた構面内に耐震壁を構築し、建物の保有水平耐力の増大を図ることが行われており、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）やコンクリートブロック等からなる耐震パネルを積層させた耐震壁工法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、壁面を形成する平板部とその平板部の周縁部に設けられたフランジ部とからなるＦＲＰの耐震エレメント（耐震パネル）を縦横に積層させて配置させ、互いに隣接する耐震エレメントをそれぞれのフランジ部どうしを接着剤などで接着することで一体に結合される工法について開示したものである。
【特許文献１】特開平７−１５０６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の耐震壁構造では、以下のような問題があった。
すなわち、耐震パネルどうしを結合する際の接着作業は、一般的に現場での施工となることから、施工条件や養生条件によっては接着剤の塗り厚や接着強度にばらつきが生じたり、長期的には接着剤の経年劣化が生じるという欠点があった。また、耐震パネル自体の強度が高い場合には、接着部分の強度が耐震パネルの強度を下回り、耐震パネルに作用する水平力によって接着剤が厚さ方向に潰れてしまうといった不具合が発生するおそれがあり、耐震パネル同士の力の伝達が不十分となり、耐震壁としての性能を十分に発揮できない問題があり、その点で改良の余地があった。
また、接着剤によって耐震パネルどうしを連結する施工では、養生時間が必要となることから、施工にかかる時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、耐震パネル間の接合部の強度を確保することで、耐震性能の向上を図ることができる耐震壁構造を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、施工の簡略化を図ることができる耐震壁構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る耐震壁構造では、構造物の柱と梁で囲まれた構面内で築造される耐震壁構造であって、構面内で縦横に積層するようにして配置された耐震パネルと、隣接する耐震パネルの角部どうしの間に挟持された状態で介在された接合部材とを備え、接合部材は、耐震パネルの横方向側の側面に沿って配される縦材と、耐震パネルの上下方向側の側面に沿って配される横材とが一体に形成されてなり、縦材及び横材が耐震パネルと同等の、又はそれより大きな剛性及び強度を有していることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明に係る耐震壁構造では、構造物の柱と梁で囲まれた構面内で築造される耐震壁構造であって、構面内で縦横に積層するようにして配置された耐震パネルと、隣接する耐震パネルの角部どうしの間に挟持された状態で介在された接合部材とを備え、接合部材は、耐震パネルの横方向側の側面に沿って配される縦材と、耐震パネルの上下方向側の側面に沿って配される横材とが一体に形成されてなり、縦材及び横材が耐震パネルと同等の、又はそれより大きな剛性及び強度となるように補強されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明では、隣接する耐震パネルどうしの間において縦材と横材が一体に形成された接合部材を挟持させているので、各耐震パネルの上下方向及び横方向への移動が規制され、構面内で複数の耐震パネルどうしを互いに保持させた状態で連結させることができる。また、耐震パネルから水平方向の力を受ける縦材は、横材と一体に形成されるとともに、耐震パネルの側面に対して面接触した状態となり、さらに耐震パネルの剛性と同等の、又はそれより大きい剛性を有する高強度部材であり、又は耐震パネルの剛性と同等の、又はそれより大きい剛性となるように例えば補強リブなどで補強されているので、縦材が潰れたり破壊されることを抑制することができる。そのため、耐震パネルどうし間に作用する水平力を接合部材を介して確実に伝達させることができ、応力伝達力の向上を図ることができる。
【０００８】
また、本発明に係る耐震壁構造では、接合部材は、縦材と横材とが交差した十字形状をなしていることが好ましい。
本発明では、縦横に配置される４つの耐震パネルどうしの角部のみに十字形状の接合部材を配置させればよい構成であることから、接合部材の大きさを小さくすることができ、施工の簡略化を図ることができる。
【０００９】
また、本発明に係る耐震壁構造では、耐震パネルには、接合部材を係合させる切欠部が形成され、切欠部に係合された接合部材が、隣接する耐震パネルに接していることが好ましい。
本発明では、切欠部に接合部材を収容させるようにして係合させることで、耐震パネルどうしの間の隙間部を小さくすることができ、又は無くすことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の耐震壁構造によれば、耐震パネルから水平方向の力を受ける縦材の剛性及び強度が、耐震パネルに対して同等以上に確保されることから、耐震パネルどうし間に作用する水平力を接合部材を介して確実に伝達させることが可能となり、耐震パネルどうし間を接着剤を使用して結合する従来構造と比べて、設置時における施工条件や経年劣化などによる品質のばらつきが少なくなり、応力伝達力の向上が図れるので、耐震パネル間の接合部の強度を確保することができ、耐震性能を向上させることができる。
また、本発明の耐震壁構造によれば、接着によって耐震パネルどうしを結合する構成ではないので、養生が不要となり、施工を簡略化させることができ、施工時間の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施の形態による耐震壁構造について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態による耐震壁構造を示す立面図、図２は図１に示す耐震壁構造の部分拡大図、図３は第１接合部材の斜視図、図４は第２接合部材の斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、本第１の実施の形態による耐震壁構造１は、構造物の柱と梁で囲まれた空間内に設けられて構造物の耐震性を向上させるための構造である。すなわち、耐震壁構造１は、構造物の柱２、２と梁３、３で囲まれた矩形状の空間（構面Ｒ内）に設けられ、この空間を塞ぐようにして縦横（上下方向および横方向）に積層された複数の耐震パネル４、４、…と、隣接する耐震パネル４、４どうし、及び耐震パネル４と構面Ｒを形成する周辺躯体（柱２および梁３）との間に挟持された状態で介在される接合部材５とからなる。
【００１３】
図２に示すように、耐震パネル４は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などの高剛性を有する部材からなり、構面Ｒの大きさに合わせて適宜数（本実施の形態では縦方向に４列、横方向に４列を配置した１６個）を配置可能な大きさに形成されている。すなわち、各耐震パネル４は、側面視で矩形状をなす平板状のパネル本体４１と、そのパネル本体４１の四辺を囲う枠部材４２とから一体となるようにユニット化させた構造となっている。耐震パネル４、４どうしの間、及び耐震パネル４と周辺躯体（柱２、梁３）との間には、接合部材５（後述する平板状をなす縦材５１と横材５２）の厚さ寸法に相当する隙間部Ｓが形成されている。そして、これら耐震パネル４、４、…は、構面Ｒ内に配置された状態でそれぞれのパネル本体４１が面一となっている。
【００１４】
ここで、本第１の実施の形態では、接合部材５において、耐震パネル４、４、…どうしの間に介在されるものを第１接合部材５Ａとし、耐震パネル４と周辺躯体（柱２および梁３）との間に介在されるものを第２接合部材５Ｂとする。
【００１５】
図２乃至図４に示すように、第１接合部材５Ａ及び第２接合部材５Ｂは、耐震パネル４の横方向側の側面に沿って配される平板状の縦材５１（５１ａ、５１ｂ）と、耐震パネル４の上下方向側の側面に沿って配される平板状の横材５２（５２ａ、５２ｂ）とが一体に形成された形状となっている。縦材５１及び横材５２は、耐震パネル４と同等の、又はそれより大きな剛性及び強度を有する部材からなる。すなわち、縦材５１の平面部５ａが耐震パネル４の横方向の側面４ａに面接触し、横材５２の平面部５ｂが耐震パネル４の上下方向の側面４ｂ（上面、下面）に面接触する構成となっている。なお、以下の説明では、必要に応じて縦材５１及び横材５２において、接合部材５Ａ、５Ｂに対応した符号ａ、ｂ、…を付けて説明する。
【００１６】
第１接合部材５Ａは、隣接する耐震パネル４、４、…の角部どうしの間に挟持され、縦材５１ａと横材５２ａとが十字形状となるように交差した形状をなし、耐震パネル４に対して接した状態で保持されている。
【００１７】
図１に示すように、第２接合部材５Ｂは、周辺躯体（構面Ｒの周面）に沿って設けられるので、耐震パネル４に合わせて適宜な形状をなしている。例えば、図２及び図４に示す第２接合部材５Ｂは、梁３と耐震パネル４との間に介在される横材５２ｂと、その横材５２ｂの一端面の長手方向両側に縦材５１ｂ、５１ｂを設けた形状となっている。
そして、第２接合部材５Ｂは、周辺躯体（柱２および梁３）に対して、例えば柱２及び梁３に図示しないシアキー（凸状部）を形成しておき、そのシアキーに係合させる構造により固定され、耐震パネル４に対しては第１接合部材５Ａと同様に接した状態で保持されている。
【００１８】
次に、本第１の実施の形態による耐震壁構造１の作用について図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、隣接する耐震パネル４、４、…どうしの間において縦材５１と横材５２とから一体に形成された接合部材５を挟持させているので、各耐震パネル４の上下方向及び横方向への移動が規制され、構面Ｒ内で複数の耐震パネル４、４、…どうしを互いに保持させた状態で連結させることができる。
また、耐震パネル４から水平方向の力を受ける縦材５１は、横材５２と一体に形成されるとともに、縦材５１の平面部５ａ（図３参照）が耐震パネル４の側面４ａに対して面接触した状態となり、さらに耐震パネル４の剛性と同等の、又はそれより大きい剛性を有する高強度部材であるので、縦材５１が潰れたり破壊されることを抑制することができる。そのため、耐震パネル４、４どうし間に作用する水平力を第１接合部材５Ａ及び第２接合部材５Ｂを介して確実に伝達させることができ、応力伝達力の向上を図ることができる。
【００１９】
また、縦横に配置される４つの耐震パネル４、４、…どうしの角部のみに十字形状の第１接合部材５Ａを配置させればよい構成であることから、部材の大きさを小さくすることができ、施工の簡略化を図ることができる。
【００２０】
上述のように本第１の実施の形態による耐震壁構造では、耐震パネル４から水平方向の力を受ける縦材５１の剛性及び強度が、耐震パネル４に対して同等以上に確保されることから、耐震パネル４、４どうし間に作用する水平力を接合部材５を介して確実に伝達させることが可能となり、耐震パネル４、４どうし間を接着剤を使用して結合する従来構造と比べて、設置時における施工条件や経年劣化などによる品質のばらつきが少なくなり、応力伝達力の向上が図れるので、耐震パネル４、４間の接合部の強度を確保することができ、耐震性能を向上させることができる。
また、本第１の実施の形態による耐震壁構造１では、接着によって耐震パネル４、４どうしを結合する構成ではないので、養生が不要となり、施工を簡略化させることができ、施工時間の短縮を図ることができる。
【００２１】
次に、他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
図５は第１の実施の形態の変形例による耐震壁構造を示す部分拡大図である。
【００２２】
図５に示すように、第１の実施の形態の変形例（第１変形例）では、耐震パネル４、４どうしの間、及び耐震パネル４と周辺躯体（図１に示す柱２および梁３）との間に隙間部Ｓ（図２参照）を設けない構成となっている。すなわち、耐震パネル４は、接合部材５を挟持させる部分に切欠部４ｃが形成されており、その切欠部４ｃに接合部材５が係合されている。このときの接合部材５は、切欠部４ｃに収容させるようにして係合された状態で、隣接する耐震パネル４、４に接触した状態となっている。このように、第１変形例では、耐震パネル４、４どうしの間の隙間部Ｓ（図２参照）を小さくすることができ、又は無くすことができる構造となっている。
【００２３】
次に、図６は第２の実施の形態による耐震壁構造を示す部分拡大図であって、図５に対応する図、図７は図６に示す第３接合部材の斜視図である。
図６に示すように、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様、隙間部Ｓを設けた状態で耐震パネル４、４、…を構面内に配置させた構成であり、接合部材５の構成のみが第１の実施の形態と異なり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。すなわち、第２の実施の形態による接合部材５（これを第３接合部材５Ｃとする）は、第１の実施の形態の横方向に隣接する第１接合部材５Ａ、５Ａ（図２参照）の横材５２ａ、５２ａどうしが繋がるように延ばされて連続した構造となっている。つまり、図７に示すように、第３接合部材５Ｃは、横材５２ｃ（５２）と、横材５２ｃに対して所定箇所で直交方向に交差する複数（図では二箇所）の縦材５１ｃ、５１ｃ（５１、５１）とからなる。
本第２の実施の形態では、第１の実施の形態の十字形状の第１接合部材５Ａに比べて、縦材５１ｃの強度を高める効果を奏するとともに、部品数を少なくすることができるので、より一層、施工の簡略化を図ることができる。
【００２４】
また、図８は第２変形例による耐震壁構造を示す図であって、図６に対応する図である。
図８に示す第２変形例による第４接合部材５Ｄは、図２に示す第１の実施の形態の縦方向に隣接する第１接合部材５Ａ、５Ａの縦材５１ａ、５１ａどうしが繋がるように延ばされて連続した構造となっている。第２変形例では、第１の実施の形態の十字形状の接合部材５に比べて、横材５２の強度を高める効果を奏するとともに、部品数を少なくすることができるので、より一層、施工の簡略化を図ることができる。
【００２５】
次に、図９は第２の実施の形態の変形例による耐震壁構造を示す部分拡大図である。
図９に示すように、第２の実施の形態の変形例（第３変形例）では、上述した第１変形例と同様、耐震パネル４、４どうしの間、及び耐震パネル４と周辺躯体（図１に示す柱２および梁３）との間に隙間部Ｓ（図２参照）を設けない構成となっている。すなわち、耐震パネル４は、接合部材５を挟持させる部分に切欠部４ｃが形成されており、その切欠部４ｃに接合部材５（第５接合部材５Ｅ）が係合されている。このときの接合部材５は、切欠部４ｃに収容させるようにして係合された状態で、隣接する耐震パネル４、４に接触した状態となっている。このように、第３変形例では、上述した第１変形例と同様、耐震パネル４、４どうしの間の隙間部Ｓ（図２参照）を小さくすることができ、又は無くすことができる構造となっている。
【００２６】
また、図１０は第４変形例による耐震壁構造を示す図であって、図８に対応する図である。
図１０に示す第４変形例は、上述した第２変形例の第４接合部材５Ｄ（図８参照）と同形状の第６接合部材５Ｆを備え、耐震パネル４、4間に隙間部Ｓを設けない構成となっている。
【００２７】
次に、図１１は第５変形例による接合部材を示す図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその断面図、図１２は第６変形例による接合部材を示す側面図、図１３は第７変形例による接合部材を示す図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその断面図である。
図１１乃至図１３に示す変形例（第５、６、７変形例）は、接合部材５の縦材５１が耐震パネル４と同等の、又はそれより大きな剛性となるように補強された構造となっている。
【００２８】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示す第５変形例による第７接合部材５Ｇは、Ｈ形鋼材のフランジとウェブとに囲われた部分の所定位置に、側面をＨ形鋼材の軸方向に直交する方向に向けた鋼板を溶接等によってフランジとウェブに固着させた構造となっている。つまり、鋼板が縦材５１ｄ（５１）であり、ウェブが横材５２ｄ（５２）であり、フランジ（補強リブ５３、５３）が縦材５１ｄを補強する機能を有している。
【００２９】
図１２に示す第６変形例による第８接合部材５Ｈは、上述した図７の第３接合部材５Ｃと同形状をなし、縦材５１ｅ（５１）と横材５２ｅ（５２）とからなり、縦材５１ｅの側面視両側から三角形状の補強リブ５４、５４で支持する構造となっている。
【００３０】
また、図１３（ａ）及び（ｂ）に示す第７変形例による第９接合部材５Ｉは、上述した図２及び図４の第２接合部材５Ｂの縦材５２を補強する構造であって、溝形鋼のフランジとウェブとに囲われた部分の所定位置に、側面を溝形鋼の軸方向に直交する方向に向けた鋼板を溶接等によってフランジとウェブに固着させた構造となっている。つまり、鋼板が縦材５１ｆ（５１）であり、ウェブが横材５２ｆ（５２）であり、フランジ（補強リブ５５、５５）が縦材５１ｆを補強する機能を有している。
【００３１】
上述した第５乃至第７変形例では、耐震パネル４（図２など参照）から水平方向の力を受ける縦材５１は、横材５２と一体に形成されるとともに、耐震パネル４の側面４ａに対して面接触した状態となり、さらに耐震パネル４の剛性と同等の、又はそれより大きい剛性となるように補強リブ５３、５４、５５などで補強されているので、縦材５１が潰れたり破壊されることを抑制することができる。そのため、第１及び第２の実施の形態と同様、耐震パネル４、４どうし間に作用する水平力を接合部材５（第７接合部材５Ｇ、第８接合部材５Ｈ、第９接合部材５Ｉ）を介して確実に伝達させることができ、応力伝達力の向上を図ることができる。
【００３２】
以上、本発明による耐震壁構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、接合部材５の縦材５１、横材５２の長さ寸法、厚さ寸法等はとくに制限されることはなく、例えば耐震パネル４に作用する水平力の大きさに耐え得るように任意に設定することができる。
また、本実施の形態では耐震パネル４のパネル本体４１として繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を採用しているが、この材料に制限されることはなく、ガラスブロック、鋼板、コンクリート、プラスチック、そのほか新素材などの平板状をなすとともに剛性を有する耐震パネルを適用することができる。
さらに、耐震パネル４の構成、形状、構面Ｒ内の配置数量、耐震パネル４、４どうし間の隙間部Ｓの大きさ等はとくに制限されることはなく、構面Ｒの大きさ、耐震壁としての目標性能などに応じて任意に設定することができる。
さらに、本実施の形態では、主に接合部材によって応力を伝達するため、接着剤を用いていないが、耐震壁全体のせん断耐力を向上させるために接着剤やテープ等を接合部材に付着させて使用することを妨げるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による耐震壁構造を示す立面図である。
【図２】図１に示す耐震壁構造の部分拡大図である。
【図３】第１接合部材の斜視図である。
【図４】第２接合部材の斜視図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例による耐震壁構造を示す部分拡大図である。
【図６】第２の実施の形態による耐震壁構造を示す部分拡大図であって、図５に対応する図である。
【図７】図６に示す第３接合部材の斜視図である。
【図８】第２変形例による耐震壁構造を示す図であって、図６に対応する図である。
【図９】第２の実施の形態の変形例による耐震壁構造を示す部分拡大図である。
【図１０】第４変形例による耐震壁構造を示す図であって、図８に対応する図である。
【図１１】第５変形例による接合部材を示す図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１２】第６変形例による接合部材を示す側面図である。
【図１３】第７変形例による接合部材を示す図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、１Ａ耐震壁構造
２柱
３梁
４耐震パネル
４ｃ切欠部
５接合部材
５Ａ〜５Ｉ第１〜第９接合部材
５１縦材
５２横材
５３、５４、５５補強リブ
Ｒ構面
Ｓ隙間部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の柱と梁で囲まれた構面内で築造される耐震壁構造であって、
前記構面内で縦横に積層するようにして配置された耐震パネルと、
隣接する前記耐震パネルの角部どうしの間に挟持された状態で介在された接合部材と、
を備え、
前記接合部材は、前記耐震パネルの横方向側の側面に沿って配される縦材と、前記耐震パネルの上下方向側の側面に沿って配される横材とが一体に形成されてなり、前記縦材及び前記横材が前記耐震パネルと同等の、又はそれより大きな剛性及び強度を有していることを特徴とする耐震壁構造。
【請求項２】
構造物の柱と梁で囲まれた構面内で築造される耐震壁構造であって、
前記構面内で縦横に積層するようにして配置された耐震パネルと、
隣接する前記耐震パネルの角部どうしの間に挟持された状態で介在された接合部材と、
を備え、
前記接合部材は、前記耐震パネルの横方向側の側面に沿って配される縦材と、前記耐震パネルの上下方向側の側面に沿って配される横材とが一体に形成されてなり、前記縦材が前記耐震パネルと同等の、又はそれより大きな剛性となるように補強されていることを特徴とする耐震壁構造。
【請求項３】
前記接合部材は、前記縦材と前記横材とが交差した十字形状をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐震壁構造。
【請求項４】
前記耐震パネルには、前記接合部材を挟持させる部分に切欠部が形成され、
該切欠部に係合された前記接合部材が、隣接する前記耐震パネルに接していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の耐震壁構造。

【図１】