耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地

【課題】ひび割れが集中する効果を増大させた外部ノッチ目地と、面内せん断力の伝達を可能とする異型断面の内部埋込み目地との組合せで、壁厚のふかし厚さを最小限とし、かつ、耐震性能を損なわない目地構造を得ることができる耐震壁。
【解決手段】誘発目地の先端５ａを０．５ｍｍ幅以下に細くし、深さを欠損率にして５％以上とした外部ノッチ目地５と、幅は欠損率にして３０％以下で、長さ方向に凹凸を形成した、面内せん断力の伝達を可能とする異型断面の内部埋込み目地６からなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート造の耐震壁において、コンクリート部材の温度変化や乾燥収縮によるひび割れを所定の位置に集中させるようにした耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にコンクリートの構造物は、セメントの水和熱による温度変化や乾燥収縮によってひび割れが生じ易く、このひび割れを完全に防止することは難しい。このため、人目に触れるようなコンクリート部材、たとえばコンクリート壁では、このひび割れが壁面の至る所にランダムに発生しその美観を損なわないように、ひび割れを壁面の特定箇所に発生させるべく誘発目地が設けられている。
【０００３】
この誘発目地は、壁厚の１／５以上、望ましくは１／３以上の深さを有する断面欠損部を予め壁面に備えたもので、温度変化や乾燥収縮によって壁内に引張応力が発生した場合には、この目地部にひび割れを誘発させている。
【０００４】
しかし、目地深さ分の壁厚は、構造上有効とみなされないため、目地深さ分だけ増打ちをしなければならない。図１３は一般的な耐震壁で、有効壁厚が１６０ｍｍの例である。図中１はひび割れ誘発目地、２は耐力壁内に配置された鉄筋、４はコンクリート、１５は弾性シーリング材である。
【０００５】
この場合で、欠損率が１／５であり、増打が４０ｍｍ必要ということになる。壁厚が大きくなると、この増打ちの厚さは大きくなり、有効壁厚が５００ｍｍの場合には、１／５の欠損率を確保するために、１２５ｍｍもの増打ちが要求され、コストアップの大きな要因となっている。したがって、この増打ちの大きさをできる限り、小さくしながら、効果的な誘発目地となる目地断面が求められる。
【０００６】
下記特許文献１は、壁としての断面欠損が大きくなって強度低下を招き易い従来の問題点を解消するために、図１４に示すように、鉄筋コンクリート造の耐力壁Ｗに、溝状のひび割れ誘発目地１を形成してある耐力壁構造において、ひび割れ誘発目地１を形成してある耐力壁部分の壁肉厚内に、目地を境として分離自在な状態で対向する一対の縁部材３が埋設してあり、従来のように耐力壁内に断面欠損が生じると言ったことを防止できながら、コンクリートの乾燥収縮が発生するに伴って前記一対の縁部材３どうしは、目地を境として分離方向に移動して収縮を吸収することができ、ひび割れ誘発目地以外のコンクリートにひび割れができるのを未然に防止することが可能となるものが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−９００３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１では、溝状のひび割れ誘発目地１は断面台形状のものであり、目地に引張力が作用したとき目地先端に発生する応力が小さい。そのため、特開２００４−３４６５５９号公報のように、目地部材を基端部と剛性を有する断面欠損部とを有する構成にして、ひび割れをコンクリート表面側から発生させることができるものもあるが、これでは目地棒等が複雑な構造となり、配設の手間も要する。
【０００８】
また、特許文献１では、目地を境として分離自在な状態で対向する一対の縁部材３を埋設してコンクリートの乾燥収縮が発生するに伴って前記一対の縁部材３どうしは、目地を境として分離方向に移動して収縮を吸収することができるとしているが、常にこのような分離方向に移動するかその動きの確実性は疑問である。
【０００９】
そのため、前記縁部材３は、互いの対向面どうしは平滑面として仕上げてあると共に、壁コンクリートとの接触面は、粗面として仕上げてあるなどの工夫が必要であり、縁部材は粗面に仕上げられた面が壁コンクリートと接触していることで壁コンクリートとの一体性がより高くなり、壁コンクリートと一体となって外力を受けることができるから壁の強度の維持を図ることが可能となる。
【００１０】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ひび割れが集中する効果を増大させた外部ノッチ目地と、面内せん断力の伝達を可能とする異型断面の内部埋込み目地との組合せで、壁厚のふかし厚さを最小限とし、かつ、耐震性能を損なわない目地構造を得ることができる耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため本発明は、誘発目地の先端を０．５ｍｍ幅以下に細くし、深さを欠損率にして５％以上とした外部ノッチ目地と、幅は欠損率にして３０％以下で、長さ方向に凹凸を形成した、面内せん断力の伝達を可能とする異型断面の内部埋込目地からなることを要旨とするものである。
【００１２】
外部ノッチ目地については、図７に例示するように、先端の半径ｒが小さいほど目地に引張力が作用したとき、目地先端に発生する応力が増大する。したがって、ノッチ目地を通常用いられる台形型とするよりも、先端の幅ができるだけ小さいノッチ目地とする方が、同じ欠損率の場合には目地にひび割れが集中する効果が増大することになる。請求項１記載の本発明によれば、このように先端の幅ができるだけ小さいノッチ目地とすることにより、目地部にひび割れが集中する確率を高めることができる。
【００１３】
また、埋込み目地に関しては、この埋込み目地に沿って発生した収縮ひび割れのひび割れ面に生じた凹凸により、図８に示すような面内せん断伝達機能が維持され、この凹凸がない場合と比較して、壁部材のせん断耐力の発言に大きく寄与することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように本発明の耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地は、壁厚のふかし厚さを最小限とし、かつ、耐震性能を損なわない目地構造を得ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地の１実施形態を示す横断平面図、図２は同上縦断側面図で、一般的な耐震壁で、２は耐力壁内に配置された鉄筋、４はコンクリートである。
【００１６】
本発明は、外部ノッチ目地５と内部埋込目地６とを組み合わせるものであり、このうちの、外部ノッチ目地５は誘発目地として、図３に示すように、先端５ａの幅を０．５ｍｍ以下、望ましくは０．２ｍｍ以下に細くした断面Ｖ字形のものであり、その深さを欠損率にして５％以上とした。
【００１７】
また、内部埋込目地６はコンクリート４内で鉄筋２の間に配設するものであり、面内せん断力の伝達を可能とする異型断面の帯状板材で、材質は鋼板等の金属や合成樹脂、その他による。
【００１８】
内部埋込目地６の異型断面としては、長さ方向に凹凸を形成したものであり、一例として、図４に示すように波型６ａが連続するように屈曲させたもの、図５に示すように、一方の側に膨出する円形の小ドーム６ｂを適宜間隔で形成したもの、また、図６に示すように、円孔６ｃと一方の側に膨出する矩形の小ドーム６ｄを交互に配置したものなどである。この図６の例では縁にフランジ６ｅを形成した。
【００１９】
前記内部埋込目地６の幅（ノッチ幅）は欠損率にして３０％以下とする。
【００２０】
さらに、必要に応じて、内部埋込目地６の表面にコンクリートとの付着を減じる剥離剤等を塗布してもよい。
【００２１】
この内部埋込目地６は前記外部ノッチ目地５と対応するものとして、その縁が外部ノッチ目地５の先端に並ぶように配置する。
【００２２】
図１２は施工時の収まりを示すもので、外部ノッチ目地５は、型枠７に取り付ける桟木８にも受けたアングルフレームにより形成し、内部埋込目地６はセパレータ９に設けたセパレータストッパー１０で支承する鋼棒１１に平ナット１２で固定する。鋼棒１１は円孔６ｃを用いて内部埋込目地６に貫通させる。
【００２３】
このようにして、外部ノッチ目地５は先端の幅ができるだけ小さいノッチとすることにより、目地にひび割れが集中させることができ、また、内部埋込目地６は面内せん断力の伝達を可能とするもので、図８に示すようにこれに沿って収縮ひび割れが発生するが、このひび割れ面に生じた凹凸により面内せん断伝達が維持され、この凹凸がない場合と比較して、壁部材のせん断耐力の発現に大きく寄与することができる。
【００２４】
次に、本発明の効果を確認するために行った実験について説明する。図９、図１０に示すはり型の試験体Ａに目地を設け、引張実験を実施した。図１１に加力状況をしめす。
【００２５】
内部埋込目地６には波板鉄板を使用し、図１１中、１３は加圧フレーム、１４は油圧ジャッキである。
【００２６】
この実験において、下記の指標ηにより目地の性能の評価を行った。即ち、ηが小さいほど一般部のひび割れ荷重に対して目地部のひび割れ荷重が低く、一般部でなく目地部にひび割れが集中する確率が高くなることから、目地の効果が高いことを表している。

【００２７】
下記表１は誘発目地の効果をまとめたものである。表１中の提言目地１とは、図９、図１０において、外部ノッチ目地５の深さを断面の５％とし、波板による内部埋込目地６の内部埋込み欠損率を１０％に設定したものである。
【００２８】
提案目地２は目地の内部埋込み欠損率を２０％に設定したもの、提案目地３は目地の内部埋込み欠損率を３０％に設定したものである。
【００２９】
【表１】

【００３０】
前記表１の結果で、在来の台形目地では、合計欠損率と１−ηがほぼ同じであり、欠損率分とほぼ同じ荷重低減効果があったことがわかる。これに対して、外部ノッチ目地５だけの場合には、わずか５％の欠損率で、１０％欠損率による在来目地の性能を大きく上回り、目地の効果が高いことがわかる。
【００３１】
また、提案目地では、合計の欠損率が大きくなるに従い、ηは小さくなって効果［（１−η）：収縮ひびわれ発生荷重低減効果］が高くなるが、１−ηの方が欠損率よりも顕著に大きく、外部ノッチ目地５＋内部埋込目地６により、増打ちの厚さ（外部ノッチ目地の欠損率に相当）を小さく押さえて、しかも高性能な目地が実現できることを表している。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地の１実施形態を示す横断平面図である。
【図２】本発明の耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地の１実施形態を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地の外部ノッチ目地の説明図である。
【図４】本発明の耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地の第１例を示す説明図である。
【図５】本発明の耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地の第２例を示す説明図である。
【図６】本発明の耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地の第２例を示す斜視図である。
【図７】外部ノッチ目地先端の応力分布を示す説明図である。
【図８】内部目地部に発生したひび割れ面における面内せん断伝達を示す説明図である。
【図９】試験体の横断平面図である。
【図１０】試験体の縦断側面図である。
【図１１】引張実験の概要を示す斜視図である。
【図１２】施工時の納まりを示す横断平面図である。
【図１３】一般的なひび割れ誘発目地を示す横断平面図である。
【図１４】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ひび割れ誘発目地２鉄筋
３縁部材４コンクリート
５外部ノッチ目地５ａ先端
６内部埋込目地６ａ波型
６ｂ円形の小ドーム６ｃ円孔
６ｄ矩形の小ドーム６ｅフランジ
７型枠８桟木
９セパレータ１０セパレータストッパー
１１鋼棒１２平ナット
１３加圧フレーム１４油圧ジャッキ
１５弾性シーリング材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘発目地の先端を０．５ｍｍ幅以下に細くし、深さを欠損率にして５％以上とした外部ノッチ目地と、幅は欠損率にして３０％以下で、長さ方向に凹凸を形成した、面内せん断力の伝達を可能とする異型断面の内部埋込み目地からなることを特徴とする耐震壁用の高性能ひび割れ誘発目地。

【図１】