耐震壁
【課題】鉄鋼製部材を使用し施工性に優れかつ耐力および剛性を確保でき、また、開口部の配置が可能な耐震壁を提供する。
【解決手段】この耐震壁１０は、柱梁架構内に設けられて構造物の剛性および耐力を増加させる耐震壁であって、人力にて取り扱い可能なサイズを有しかつフランジ部を有する形鋼部材１１，１２と、鉄鋼製の補剛プレート１３と、柱梁架構内に配置される鉄鋼製の枠部材１４と、から構成され、形鋼部材の少なくとも一部が複数のピースに分割されており、補剛プレートはピースに分割されて隣り合う形鋼部材１２，１２の間に配置可能な程度の大きさを有し、枠部材は複数のピースに分割され、形鋼部材１１，１２をフランジ部が面内方向となる状態で水平方向および鉛直方向に配置し、隣り合う形鋼部材の間に補剛プレートを配置し、形鋼部材と補剛プレートとを互いにボルト接合して壁体を枠部材の周囲に構成するものである。
【解決手段】この耐震壁１０は、柱梁架構内に設けられて構造物の剛性および耐力を増加させる耐震壁であって、人力にて取り扱い可能なサイズを有しかつフランジ部を有する形鋼部材１１，１２と、鉄鋼製の補剛プレート１３と、柱梁架構内に配置される鉄鋼製の枠部材１４と、から構成され、形鋼部材の少なくとも一部が複数のピースに分割されており、補剛プレートはピースに分割されて隣り合う形鋼部材１２，１２の間に配置可能な程度の大きさを有し、枠部材は複数のピースに分割され、形鋼部材１１，１２をフランジ部が面内方向となる状態で水平方向および鉛直方向に配置し、隣り合う形鋼部材の間に補剛プレートを配置し、形鋼部材と補剛プレートとを互いにボルト接合して壁体を枠部材の周囲に構成するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱梁架構内に設けられて構造物の耐力および剛性を増加させる耐震壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
躯体の柱梁架構内に設けられて建物等の構造物の耐力および剛性を増加させて耐震性向上を図る構造壁として、例えば、小口面が面外方向を向くように配置された板材から構成されるピースを組み合わせることにより構築される鋼製構造壁が公知であり、各ピースは溶接、接着剤、ボルト接合などによって組み立てられる（特許文献１）。
【０００３】
また、鋼製の短い角形鋼管を小口面が面外となる方向に積み重ねて構築される鋼製構造壁が公知である（特許文献２）。また、軽量形鋼ブロックを積み重ねてフランジ同士をボルト接合して構成される鋼製構造壁が公知である（特許文献３）。さらに、鋼製ピース以外のものでは、FRPブロック、ダクタル（繊維補強コンクリート）製ブロックを用いた構造壁が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７０５９８号公報
【特許文献２】特開平１１−７１９０７号公報
【特許文献３】特開平１１−２９３９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２の構造壁の場合、いずれもピースや角形鋼管の小口が面外方向を向くように配置される壁であるため、ブロックだけでは曲げ変形が大きくなり、変形を抑えるために中空部にモルタルを充填したり、リブとなるプレートを設ける必要があり、手間がかかるといった問題がある。また、モルタルを充填すると、壁の重量増も問題となる。
【０００６】
また、特許文献３の場合、軽量形鋼ブロックの小口が面内方向を向くように配置され、変形は抑えられるが、１種類の部材で構成されるため、開口部を設けることができず、また、全面を塞ぐためボルト本数が多くなるといった問題がある。
【０００７】
さらに、鋼製ピース以外のものを用いる場合、FRPブロック、ダクタル製ブロックともに高価であり、また、成形するための型が決まっているため、設計の自由度が低い。定型サイズのブロックを配置可能な数だけ配置するため、板厚の変更などによる耐力の調整が難しい。また、コンクリートブロック製の壁などもあるが、施工が湿式であること、重量増などの問題がある。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、鉄鋼製部材を使用し施工性に優れかつ耐力および剛性を確保でき、また、開口部の配置が可能な耐震壁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための耐震壁は、柱梁架構内に設けられて構造物の剛性および耐力を増加させる耐震壁であって、人力にて取り扱い可能なサイズを有しかつフランジ部を有する形鋼部材と、鉄鋼製の補剛プレートと、前記柱梁架構内に配置される鉄鋼製の枠部材と、から構成され、前記形鋼部材の少なくとも一部が複数のピースに分割されており、前記補剛プレートは前記ピースに分割されて隣り合う形鋼部材の間に配置可能な程度の大きさを有し、前記枠部材は複数のピースに分割され、前記形鋼部材を前記フランジ部が面内方向となる状態で水平方向および鉛直方向に配置し、前記隣り合う形鋼部材の間に前記補剛プレートを配置し、前記形鋼部材と前記補剛プレートとを互いにボルト接合して壁体を前記枠部材の周囲に構成することを特徴とする。
【００１０】
この耐震壁によれば、形鋼部材、補剛プレートおよび枠部材は鉄鋼製であり、形鋼部材は、人力にて取り扱い可能なサイズであり、少なくとも一部が複数のピースに分割され、補剛プレートは、上記分割されて隣り合う形鋼部材の間に配置可能な程度の大きさを有し、枠部材は複数のピースに分割されているので、いずれも人力にて取り扱い可能であるので、施工が簡単になり、施工性に優れる。また、上記分割されて隣り合う形鋼部材の間に補剛プレートを配置し、形鋼部材と補剛プレートとを互いにボルト接合することで、耐力および剛性を確保することができる。
【００１１】
上記耐震壁において、前記形鋼部材は、縦材および横材として配置され、前記縦材または前記横材のいずれかが通し部材とされるとともに他方が前記複数のピースに分割されるように構成できる。これにより、耐震壁を、縦材を通し部材とし横材を分割部材とする構造（柱通しタイプ）または横材を通し部材とし縦材を分割部材とする構造（梁通しタイプ）に構成できる。
【００１２】
この場合、前記補剛プレートは、前記通し部材とされた形鋼部材と、前記ピースに分割された形鋼部材とに接続されるように構成できる。
【００１３】
また、前記形鋼部材は、縦材および横材として配置され、前記縦材および前記横材が前記複数のピースに分割されており、前記補剛プレートは、リブプレートによって２枚が対向配置されて一体化されており、前記一体化された補剛プレートと前記ピースに分割された形鋼部材とを接続するように構成できる。これにより、縦材および横材を分割部材とし、２枚の補剛プレートとリブ部材とによりユニット化し補剛ユニットを構成できる。この補剛ユニットにより、分割されて隣り合う分割部材をボルト接合できる。
【００１４】
また、前記補剛プレートは等辺四角形の平面形状を有し、隣り合う前記補剛プレートが前記等辺四角形の隅部同士が突き合うように配置されて、前記補剛プレートの等辺四角形の各辺により開口が形成されるように構成できる。これにより、壁体に通風や採光のために開口部を設けることができる。また、開口を設けたことによる耐震壁における耐力および剛性の低下はない。
【００１５】
また、前記枠部材は、２枚のウェブとフランジとからなりかつ複数のピースに分割された鉄鋼製の溝状部材から構成され、前記溝状部材は前記フランジが前記柱梁架構に接着接合され、前記複数のピースに分割された溝状部材の前記ウェブに外周補剛プレートを配置して前記ウェブにボルト接合することで連続した前記枠部材を構成することができる。
【００１６】
この場合、前記２枚のウェブに縦長または横長のルーズ孔が設けられ、前記外周補剛プレートに横長または縦長のルーズ孔が設けられ、前記各ルーズ孔を通して前記ウェブと前記外周補剛プレートとをボルト接合するように構成できる。これにより、壁体の施工時に壁体の縦方向および横方向に寸法の多少のずれが生じても、縦長または横長のルーズ孔と横長または縦長のルーズ孔との組み合わせにより寸法ずれを吸収することができる。
【００１７】
なお、上記耐震壁によれば、形鋼部材と補剛プレートの板厚および隣り合う形鋼部材の配置ピッチを調整することにより、耐力の調整を行い易く、かつ、壁体全体の寸法を耐震壁設置対象の柱梁架構の寸法に適合可能で、柱梁架構内に容易に耐震壁を構築することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の耐震壁によれば、鉄鋼製部材を使用し施工性に優れかつ耐力および剛性を確保することができ、また、開口部の配置が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態による耐震壁の要部を示す立面図（ａ）および耐震壁を側面から見た断面図（ｂ）である。
【図２】図１の耐震壁の補剛プレートとＨ形鋼部材との位置関係を示す要部斜視図である。
【図３】図１の耐震壁の枠部材を構成する溝状部材を示す斜視図である。
【図４】図３の溝状部材の別の例を示す斜視図である。
【図５】上梁に配置した図３の溝状部材を示す図である。
【図６】図３の溝状部材に配置した図１の耐震壁の外周補剛プレートを示す要部立面図（ａ）および外周補剛プレートを溝状部材にボルト接合をした状態を示す断面図（ｂ）である。
【図７】図１〜図６の耐震壁の施工工程Ｓ０１〜Ｓ０８を説明するためのフローチャートである。
【図８】図１（ａ）と同様の立面図で、図７の耐震壁の施工工程Ｓ０３〜Ｓ０７にそれぞれ対応した図（ａ）〜（ｅ）である。
【図９】本実施形態の別の構成例を説明するための要部立面図である。
【図１０】本実施形態のさらに別の構成例を説明するための要部立面図である。
【図１１】図１０の構成例の補剛ユニットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による耐震壁の要部を示す立面図（ａ）および耐震壁を側面から見た断面図（ｂ）である。図２は図１の耐震壁の補剛プレートとＨ形鋼部材との位置関係を示す要部斜視図である。
【００２１】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の耐震壁１０は、既存のＲＣまたはＳＲＣ造建物の耐震補強のために、既存のＲＣまたはＳＲＣ柱Ｃ（反対側の柱は図示省略）、既存のＲＣまたはＳＲＣ下梁Ｂ１、上梁Ｂ２から構成される躯体の柱梁架構内に設けられて建物の剛性および耐力を増加させるものである。
【００２２】
図１（ａ）（ｂ）のように、耐震壁１０は、Ｈ形鋼からなり鉛直方向に縦材（柱）として配置される通し部材を構成する比較的長めのＨ形鋼部材（以下、「縦通し部材」という。）１１と、Ｈ形鋼からなり水平方向に横材（梁）として配置され複数のピースに分割された比較的短めのＨ形鋼部材（以下、「分割部材」という。）１２と、梁としての分割部材１２全体の剛性を補うように分割部材１２，１２間に配置されて縦通し部材１１および分割部材１２に接続される鉄鋼製の補剛プレート１３と、既存の躯体（ＲＣ柱Ｃ、既存のＲＣ下梁Ｂ１、上梁Ｂ２）に配置されて壁体の端部を構成する鉄鋼製の枠部材１４と、を備える。
【００２３】
縦通し部材１１は、図２のように、フランジ１１ａ、１１ｃと、フランジ１１ａ、１１ｃを連結するウェブ１１ｂと、を有し、同様に、分割部材１２は、フランジ１２ａ、１２ｃと、フランジ１２ａ、１２ｃを連結するウェブ１２ｂと、を有する。縦通し部材１１および分割部材１２は、同一サイズのＨ形鋼から構成することができる。
【００２４】
耐震壁１０において、図１（ａ）のように、複数の縦通し部材１１が水平方向に所定の間隔で配置され、複数の分割部材１２が水平方向に全体として一列に並べられ、この一列になった複数の分割部材１２がさらに鉛直方向に所定の間隔で多段に配置されている。水平方向の隣り合う分割部材１２，１２間に縦通し部材１１が位置し、隣り合う分割部材１２，１２を連結するように補剛プレート１３が配置される。
【００２５】
本実施形態の耐震壁１０は、上述のように、水平方向の隣り合う２つの分割部材１２，１２間に柱としての縦通し部材１１が位置する構造であり、本明細書では、この構造を柱通しタイプとよぶ。
【００２６】
図２をさらに参照して、柱通しタイプについて説明する。柱通しタイプでは、縦通し部材１１の水平方向両側に間隔をおいて分割部材１２，１２が位置する。このとき、縦通し部材１１のフランジ１１ａおよび分割部材１２，１２のフランジ１２ａ，１２ａは面内方向に位置し、同一平面を構成する。
【００２７】
補剛プレート１３は、図１（ａ）、図２のように、正四角形状であり、その四隅が切り欠かれており、切り欠かれた隅部近傍にボルト１５のためのボルト孔が形成されている。補剛プレート１３がフランジ１１ａ，フランジ１２ａ，１２ａの各面に配置され、ボルト１５により縦通し部材１１および分割部材１２，１２に取り付けられて固定される。
【００２８】
上述のように、図２の柱通しタイプにおいては、一枚の補剛プレート１３が縦通し部材１１にボルト接合するとともに、水平方向に縦通し部材１１を間にして隣り合う２つの分割部材１２，１２にボルト接合している。このようにして、水平方向に配置された２つの分割部材１２，１２が縦通し部材１１に固定された補剛プレート１３により連結される。補剛プレート１３により、複数のピースに分割された分割部材１２を連結するとともに連結された分割部材１２全体の梁としての剛性を補うことができる。
【００２９】
耐震壁１０は、図２の１枚の補剛プレート１３と２つの分割部材１２，１２と縦通し部材１１との関係を１ユニットとして、図１（ａ）のように、多数枚の補剛プレート１３が図２と同様にして分割部材１２，１２と縦通し部材１１とに配置されてボルト接合されることで構成される。
【００３０】
また、図１（ａ）のように、各補剛プレート１３は、その正四角形の隅部同士が突き合うように配置され、４枚の補剛プレート１３の正四角形の各一辺が正方形状の空き領域を形成するが、この空き領域には縦通し部材１１も分割部材１２，１２も位置しないことから、開口１９が形成される。この開口１９は、耐震壁１０において通風や採光のための開口部として適宜利用することができる。
【００３１】
また、図１（ａ）のように、耐震壁１０の外周端部では、縦通し部材１１または分割部材１２と枠部材１４との間に鉄鋼製の外周補剛プレート１６が配置される。外周補剛プレート１６は、補剛プレート１３の略半割形状とされ、縦通し部材１１または分割部材１２と枠部材１４とを連結する。また、耐震壁１０の四隅には、隅部の形状に合わせた形状の隅部プレート１７が配置される。
【００３２】
耐震壁１０は、反対面側も同様に構成され、図２のように、補剛プレート１３が反対面側にも同様に配置される。すなわち、縦通し部材１１の反対側のフランジ１１ｃおよび分割部材１２，１２の反対側のフランジ１２ｃ，１２ｃは面内方向に位置し、反対側で同一平面を構成し、補剛プレート１３がフランジ１１ｃ，フランジ１２ｃ，１２ｃの各面に配置され、ボルト１５により縦通し部材１１および分割部材１２，１２に取り付けられて固定される。
【００３３】
次に、耐震壁１０の外周端部を構成するための枠部材１４について図３〜図６を参照して説明する。
【００３４】
図３は図１の耐震壁の枠部材を構成する溝状部材を示す斜視図である。図４は図３の溝状部材の別の例を示す斜視図である。図５は上梁に配置した図３の溝状部材を示す図である。図６は図３の溝状部材に配置した図１の耐震壁の外周補剛プレートを示す要部立面図（ａ）および外周補剛プレートを溝状部材にボルト接合をした状態を示す断面図（ｂ）である。
【００３５】
図１の耐震壁１０の枠部材１４は、複数のピースに分割されており、例えば、図３のような溝状部材２１から構成される。溝状部材２１は、接着幅ｗを有するフランジ２１ａと、フランジ２１ａから所定間隔をおいて直立するようにフランジ２１ａに溶接により取り付けられた２つのウェブ２１ｂ、２１ｃと、を備える。ウェブ２１ｂ、２１ｃには横長の長円形状のプレート接合用ルーズ孔２１ｄが形成され、フランジ２１ａにはウェブ２１ｂ、２１ｃの外側部分に長円形状のアンカー用ルーズ孔２１ｅが形成されている。フランジ２１ａの接着幅ｗは、躯体に設置される壁体の幅を考慮して決められる。
【００３６】
また、枠部材１４として、図４のような溝形鋼２９を用いてもよい。溝形鋼２９には、その底部２９ａに長円形状のアンカー用ルーズ孔２９ｅが長手方向に一直線上から互い違いにずれるように千鳥配置で形成され、両側部２９ｂ、２９ｃには横長の長円形状のプレート接合用ルーズ孔２９ｄが形成されている。
【００３７】
溝状部材２１は、図５のように、既存のＲＣまたはＳＲＣ上梁Ｂ２にエポキシ樹脂によって接着接合される。すなわち、溝状部材２１は、既存のＲＣまたはＳＲＣ上梁Ｂ２に、アンカー用ルーズ孔２１ｅを通してアンカーボルト２２により取り付けられてその位置が固定される。このとき、溝状部材２１と上梁Ｂ２との間に樹脂厚確保用スペーサ２３が配置される。溝状部材２１のフランジ２１ａの両端部にはシール材からシール部２４が形成されることで、躯体と枠部材１４との接着接合部の端部がシールされる。
【００３８】
図５のように、シール部２４を貫通して空気抜き兼エポキシ樹脂注入用パイプ５０が樹脂厚確保用スペーサ２３の内部に接続されている。このパイプ５０は施工時のエポキシ樹脂注入・空気抜きのために用いるため、施工後には取り除かれる。
【００３９】
図１（ａ）のＲＣまたはＳＲＣ下梁Ｂ１およびＲＣまたはＳＲＣ柱Ｃに対しても溝状部材２１を上述と同様にして配置することで、耐震壁１０の設置対象の柱梁架構内に枠部材１４を設置することができる。
【００４０】
図６（ａ）のように、外周補剛プレート１６は、溝状部材２１のウェブ２１ｂとの連結のために、縦長の長円状のルーズ孔１６ａが複数設けられている。また、円形状の孔１６ｂは縦通し部材１１または分割部材１２，１２に取り付けるためのものである。ウェブ１２ｂには上述のように横長の長円形状のプレート接合用ルーズ孔２１ｄが設けられている。縦通し部材１１および分割部材１２，１２に補剛プレート１３を連結した後に、縦通し部材１１または分割部材１２，１２と溝状部材２１とを連結するために外周補剛プレート１６を溝状部材２１のウェブ２１ｂに位置決めするとき、多少の寸法のずれがあっても、縦長のルーズ孔１６ａと横長のルーズ孔２１ｄとにより吸収できるので、その位置決めが容易である。
【００４１】
上記位置決め後、図６（ｂ）のように、外周補剛プレート１６が溝状部材２１のウェブ２１ｂにボルト１８により接合される。このとき、外周補剛プレート１６は、複数のピースに分割された溝状部材２１の隣り合うウェブ２１ｂ，２１ｂ間にまたがるように配置することが好ましい。同様にして反対面側でも、外周補剛プレート１６がウェブ２１ｃにボルト１８により接合される。
【００４２】
次に、図１〜図６の耐震壁の施工例について図７、図８を参照して説明する。図７は図１〜図６の耐震壁の施工工程Ｓ０１〜Ｓ０８を説明するためのフローチャートである。図８は図１（ａ）と同様の立面図で、図７の耐震壁の施工工程Ｓ０３〜Ｓ０７にそれぞれ対応した図（ａ）〜（ｅ）である。
【００４３】
まず、耐震壁設置対象の既存躯体の接着接合面の仕上げを除去し、ひび割れや断面欠損がある場合には修復を行い、接着接合面の平滑度を確保する（Ｓ０１）。また、躯体の精度に合わせて鉄骨の割り付け計画を行う（Ｓ０２）。割付寸法は、割付条件に従って決め、例えば、図２の１ユニットの大きさを４５０〜６００ｍｍ程度、枠部材１４の高さを１４０ｍｍ以上にする。
【００４４】
次に、図８（ａ）〜（ｃ）のように内部の鉄骨壁の組み立てを行う。すなわち、図８（ａ）のように、枠部材１４を構成する溝状部材２１を所定の位置に配置し、図５，図６（ｂ）のアンカーボルト２２により位置固定し、躯体全体に枠部材１４を設置し、次に、図６（ａ）（ｂ）のように枠部材１４に外周補剛プレート１６をボルト１８により仮締めする（Ｓ０３）。
【００４５】
次に、図８（ｂ）のように、縦通し部材１１を例えばチェーンブロックで建て起こし、上下の外周補剛プレート１６に図６（ｂ）のようにボルト１５により接合する（Ｓ０４）。
【００４６】
次に、図８（ｃ）のように、補剛プレート１３と分割部材１２とをボルト１５を用いて接合する（Ｓ０５）。縦通し部材１１にも補剛プレート１３をボルト接合する。この段階で全てのボルト１５，１８を本締めする。
【００４７】
上述のようにして内部の鉄骨壁を組み立てた後、図５の枠部材１４の端部と躯体表面との間の接着接合部をシール材で充填し、図８（ｄ）のように、シール部２４でシールする（Ｓ０６）。
【００４８】
次に、図５のように樹脂厚確保用スペーサ２３により枠部材１４と躯体との間に確保されたスペース内へ図５の空気抜き兼エポキシ樹脂注入用パイプ５０を通してエポキシ樹脂を注入し、図８（ｅ）のように、枠部材１４と躯体との間に接着接合部２７を形成する（Ｓ０７）。
【００４９】
次に、必要に応じて壁面パネルの設置等により仕上げ工事を行う（Ｓ０８）。このとき、図１（ａ）、図８の複数の開口１９を適宜利用して壁面に採光や通風のための開口部を設けることができる。
【００５０】
上述のようにして、図１〜図６の耐震壁１０を既存のＲＣまたはＳＲＣ柱Ｃ、既存のＲＣまたはＳＲＣ下梁Ｂ１、上梁Ｂ２から構成される建物の躯体の柱梁架構内に設置することができる。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、Ｈ形鋼からなる縦通し部材１１と、同じくＨ形鋼からなる短い分割部材１２と、鉄鋼製の補剛プレート１３と、外周補剛プレート１６と、をボルト接合により組み合わせることで耐震壁１０を躯体のＲＣまたはＳＲＣ柱梁架構内に構築することができ、既存の建物の剛性および耐力を増加させることができる。
【００５２】
また、柱梁架構と耐震壁１０の壁体との接合を接着剤による接着とすることにより、低振動・低騒音の施工が可能な耐震壁構造を実現できる。また、建物を使用しながらの施工も可能である。
【００５３】
また、Ｈ形鋼からなる横部材（梁）は分割部材１２として分割され、枠部材１４は溝状部材２１に分割され、補剛プレート１３および外周補剛プレート１６は分割部材１２の長さよりもやや大きい程度であり、Ｈ形鋼からなる縦通し部材１１は人力で施工できる程度の長さである。このように、各部材１１，１２，１３，１６，２１はともに人力で施工できる程度のサイズで搬入・組立を行うことができるので、施工条件に左右されず、簡単な施工が可能な耐震壁構造を実現できる。このため、エレベータなどを用いて各部材を搬入し、重機を使用せずに組立を行うことができる。
【００５４】
各部材の板厚とユニットのピッチ（分割部材の配置ピッチ）を自在に調整可能であるので、壁体の寸法によらず半端寸法を吸収することができ、壁体全体の寸法を耐震壁設置対象の柱梁架構の寸法に適合可能で、かつ、耐力の調整を行いやすく、設計の自由度が高い。
【００５５】
また、耐震壁１０に開口部を設けることができ、この開口部を設けたことによる耐震壁における耐力や剛性の低下はない。また、開口部を設けた耐震壁であるので、通風・採光が要求される場合にも対応可能である。また、従来のＲＣまたはＳＲＣ造耐震壁に比較して、意匠性が高く、軽量化を図ることができる。
【００５６】
また、特許文献１のように小口面が面外方向を向くように配置された板材から構成されるピースを組み合わせて構築される鋼製構造壁は、各ピースを溶接して製作する必要があり、手間がかかり、ピース数も多く、接着剤でピース同士を接続する場合は接着剤の使用量が増え、高コストになるのに対し、本実施形態の耐震壁によれば、人力で施工できる程度の大きさの範囲内で１つ１つの構成部材のサイズをなるべく大きいものとしてピース数を減らし、施工手間を省くことができる。また、部材同士の接合はボルト接合であるため、施工精度も確保しやすい。
【００５７】
また、特許文献２のように、鋼製の短い角形鋼管を小口面が面外となる方向に積み重ねて構築される鋼製構造壁は、充填材がない場合は変形が大きくなり、剛性の高い壁を構築しにくいし、モルタルを充填した場合は重量が増加するのに対し、本実施形態の耐震壁によれば、小口面を面内方向になるように配置するため、小変形で耐力を発揮することができ、また、すべて鉄鋼製の部材であり、モルタル充填等が不要であるため重量が増加しない。
【００５８】
また、特許文献３のように軽量形鋼を積み重ねてフランジ同士をボルト接合して構成される鋼製構造壁は開口を形成できず、また美観が得られないのに対し、２種類の構成部材を組み合わせるため、美観・開口を確保することができる。
【００５９】
さらに、FRPブロック、ダクタル（繊維補強コンクリート）製ブロックは、成形品でありサイズがある程度決まっているので設計の自由度が低く、板厚の変更などによる耐力の調整が難しく、コンクリートブロックは重量が増加し現場での湿式施工を要するのに対し、本実施形態の耐震壁によれば、各構成部材のサイズは適宜変更可能であるので設計の自由度は高く、耐力の調整が可能で、重量増加もなく、また、現場での湿式施工が不要である。
【００６０】
次に、図９〜図１１を参照して耐震壁の別の構成例について説明する。図９は、本実施形態の別の構成例を説明するための要部立面図である。図１０は、本実施形態のさらに別の構成例を説明するための要部立面図である。図１１は、図１０の構成例の補剛ユニットを示す斜視図である。
【００６１】
図９の構成例は、Ｈ形鋼部材であり水平方向に配置される横材（梁）を横通し部材３２とし、Ｈ形鋼部材であり鉛直方向に配置される縦材（柱）を複数のピースに分割された比較的短めの分割部材３１としたもので、これら以外は、図１〜図６と同様の構成である。
【００６２】
図９の構成例による耐震壁は、上述のように、鉛直方向の隣り合う２つの分割部材３１，３１間に梁としての横通し部材３２が位置する構造であり、本明細書では、この構造を梁通しタイプとよぶ。
【００６３】
図９の梁通しタイプにおいては、一枚の補剛プレート１３が横通し部材３２にボルト１５で接合するとともに、鉛直方向に横通し部材３２を間にして隣り合う２つの分割部材３１，３１にボルト１５で接合する。このようにして、鉛直方向に配置された２つの分割部材３１，３１が横通し部材３２に固定された補剛プレート１３により連結される。補剛プレート１３により、複数のピースに分割された分割部材３１を連結するとともに連結された分割部材３１全体の柱としての剛性を補うことができる。
【００６４】
図９の構成例では、耐震壁は、図９の一枚の補剛プレート１３と２つの分割部材３２，３２と横通し部材３１との関係を１ユニットとして、多数枚の補剛プレート１３が図９と同様にして分割部材３２，３２と横通し部材３１とに配置されてボルト接合されることで構成される。耐震壁の外周端部では、図１〜図６と同様にして、外周補剛プレート１６と躯体に配置された枠部材１４とを介して接着接合により躯体に固定される。
【００６５】
図９の構成例によれば、図７，図８と同様にして、施工することができ、同様の効果を得ることができる。
【００６６】
図１０，図１１の構成例は、縦材および横材ともにＨ形鋼からなり複数のピースに分割された分割部材３１，１２とし、分割部材３１，１２を補強された補剛ユニット３３により連結したもので、これら以外は、図１〜図６と同様の構成である。
【００６７】
図１１のように、補剛ユニット３３は、２枚の鉄鋼製の補剛プレート３４，３４と、２枚の鉄鋼製のリブプレート３５，３５と、から構成される。各補剛プレート３４の中央部でリブプレート３５，３５が直交方向に配置され溶接で接合され、２枚の補剛プレート３４，３４が対向配置されて一体化されることで補剛ユニット３３が構成されている。補剛プレート３４は、図１，図２の補剛プレート１３と同じサイズであってよい。図１０，図１１の補剛ユニット３３を用いた構造を、本明細書では、ユニットタイプとよぶ。
【００６８】
図１０，図１１のユニットタイプにおいては、１つの補剛ユニット３３が水平方向に隣り合う分割部材１２，１２にボルト１５で接合するとともに、鉛直方向に隣り合う２つの分割部材３１，３１にボルト１５で接合する。このようにして、水平方向に配置された２つの分割部材１２，１２および鉛直方向に配置された２つの分割部材３１，３１が補剛ユニット３３により連結される。補剛ユニット３３により、複数のピースに分割された分割部材１２，３１を連結するとともに連結された分割部材１２，３１全体の梁、柱としての剛性を補うことができる。
【００６９】
図１０，図１１の構成例では、耐震壁は、図１１の１つの補剛ユニット３３と２つの分割部材１２，１２と２つの分割部材３１，３１との関係を１ユニットとして、多数の補剛ユニット３３が図１０と同様にして分割部材１２，１２と分割部材３１，３１に配置されてボルト接合されることで構成される。耐震壁の外周端部では、図１〜図６と同様にして、外周補剛プレート１６と躯体に配置された枠部材１４とを介して接着接合により躯体に固定される。
【００７０】
図１０，図１１の構成例によれば、図７，図８と同様にして、施工することができ、同様の効果を得ることができる。なお、図１１の補剛ユニット３３は、人力で施工できる程度の大きさであり、あらかじめ外部の工場で完成させてから、搬入し耐震壁の組立に供することができる。
【００７１】
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本実施形態では、本発明の耐震壁を既存のＲＣまたはＳＲＣ造建物の柱梁架構に適用したが、新築のＲＣまたはＳＲＣ造建物に適用してもよいことはもちろんである。また、建物以外のＲＣまたはＳＲＣ造構造物にも適用可能である。
【００７２】
また、図２，図９，図１０の補剛プレート１３，３４は正四角形の平面形状としたが、これに限定されず、等辺四角形の平面形状であればよい。
【００７３】
また、形鋼部材として、本実施形態では、Ｈ形鋼を用いたが、これに限定されず、他の部材を使用してもよく、例えば、Ｉ形鋼などを使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の耐震壁によれば、例えば既存ＲＣまたはＳＲＣ造建物において耐震壁増設を可搬型の各部材を使用する簡単施工により低騒音・低振動で行うことが可能であるので、既存ＲＣまたはＳＲＣ造建物の耐震補強を簡単かつ確実に行うことができる。また、開口部を設けた耐震壁とすることで通風・採光を確保でき、用途範囲が広い。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 耐震壁 １１ Ｈ形鋼部材、縦通し部材 １２ Ｈ形鋼部材、分割部材 １３ 補剛プレート １４ 枠部材 １６ 外周補剛プレート １６ａ ルーズ孔 １９ 開口 ２１ 溝状部材 ２１ｄ ルーズ孔 ２４ シール部 ２７ 接着接合部 ２９ 溝形鋼 ３１ Ｈ形鋼部材、分割部材 ３２ Ｈ形鋼部材、横通し部材 ３３ 補剛ユニット ３４ 補剛プレート ３５ リブプレート Ｂ１ 下梁 Ｂ２ 上梁 Ｃ 柱
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱梁架構内に設けられて構造物の耐力および剛性を増加させる耐震壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
躯体の柱梁架構内に設けられて建物等の構造物の耐力および剛性を増加させて耐震性向上を図る構造壁として、例えば、小口面が面外方向を向くように配置された板材から構成されるピースを組み合わせることにより構築される鋼製構造壁が公知であり、各ピースは溶接、接着剤、ボルト接合などによって組み立てられる（特許文献１）。
【０００３】
また、鋼製の短い角形鋼管を小口面が面外となる方向に積み重ねて構築される鋼製構造壁が公知である（特許文献２）。また、軽量形鋼ブロックを積み重ねてフランジ同士をボルト接合して構成される鋼製構造壁が公知である（特許文献３）。さらに、鋼製ピース以外のものでは、FRPブロック、ダクタル（繊維補強コンクリート）製ブロックを用いた構造壁が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７０５９８号公報
【特許文献２】特開平１１−７１９０７号公報
【特許文献３】特開平１１−２９３９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２の構造壁の場合、いずれもピースや角形鋼管の小口が面外方向を向くように配置される壁であるため、ブロックだけでは曲げ変形が大きくなり、変形を抑えるために中空部にモルタルを充填したり、リブとなるプレートを設ける必要があり、手間がかかるといった問題がある。また、モルタルを充填すると、壁の重量増も問題となる。
【０００６】
また、特許文献３の場合、軽量形鋼ブロックの小口が面内方向を向くように配置され、変形は抑えられるが、１種類の部材で構成されるため、開口部を設けることができず、また、全面を塞ぐためボルト本数が多くなるといった問題がある。
【０００７】
さらに、鋼製ピース以外のものを用いる場合、FRPブロック、ダクタル製ブロックともに高価であり、また、成形するための型が決まっているため、設計の自由度が低い。定型サイズのブロックを配置可能な数だけ配置するため、板厚の変更などによる耐力の調整が難しい。また、コンクリートブロック製の壁などもあるが、施工が湿式であること、重量増などの問題がある。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、鉄鋼製部材を使用し施工性に優れかつ耐力および剛性を確保でき、また、開口部の配置が可能な耐震壁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための耐震壁は、柱梁架構内に設けられて構造物の剛性および耐力を増加させる耐震壁であって、人力にて取り扱い可能なサイズを有しかつフランジ部を有する形鋼部材と、鉄鋼製の補剛プレートと、前記柱梁架構内に配置される鉄鋼製の枠部材と、から構成され、前記形鋼部材の少なくとも一部が複数のピースに分割されており、前記補剛プレートは前記ピースに分割されて隣り合う形鋼部材の間に配置可能な程度の大きさを有し、前記枠部材は複数のピースに分割され、前記形鋼部材を前記フランジ部が面内方向となる状態で水平方向および鉛直方向に配置し、前記隣り合う形鋼部材の間に前記補剛プレートを配置し、前記形鋼部材と前記補剛プレートとを互いにボルト接合して壁体を前記枠部材の周囲に構成することを特徴とする。
【００１０】
この耐震壁によれば、形鋼部材、補剛プレートおよび枠部材は鉄鋼製であり、形鋼部材は、人力にて取り扱い可能なサイズであり、少なくとも一部が複数のピースに分割され、補剛プレートは、上記分割されて隣り合う形鋼部材の間に配置可能な程度の大きさを有し、枠部材は複数のピースに分割されているので、いずれも人力にて取り扱い可能であるので、施工が簡単になり、施工性に優れる。また、上記分割されて隣り合う形鋼部材の間に補剛プレートを配置し、形鋼部材と補剛プレートとを互いにボルト接合することで、耐力および剛性を確保することができる。
【００１１】
上記耐震壁において、前記形鋼部材は、縦材および横材として配置され、前記縦材または前記横材のいずれかが通し部材とされるとともに他方が前記複数のピースに分割されるように構成できる。これにより、耐震壁を、縦材を通し部材とし横材を分割部材とする構造（柱通しタイプ）または横材を通し部材とし縦材を分割部材とする構造（梁通しタイプ）に構成できる。
【００１２】
この場合、前記補剛プレートは、前記通し部材とされた形鋼部材と、前記ピースに分割された形鋼部材とに接続されるように構成できる。
【００１３】
また、前記形鋼部材は、縦材および横材として配置され、前記縦材および前記横材が前記複数のピースに分割されており、前記補剛プレートは、リブプレートによって２枚が対向配置されて一体化されており、前記一体化された補剛プレートと前記ピースに分割された形鋼部材とを接続するように構成できる。これにより、縦材および横材を分割部材とし、２枚の補剛プレートとリブ部材とによりユニット化し補剛ユニットを構成できる。この補剛ユニットにより、分割されて隣り合う分割部材をボルト接合できる。
【００１４】
また、前記補剛プレートは等辺四角形の平面形状を有し、隣り合う前記補剛プレートが前記等辺四角形の隅部同士が突き合うように配置されて、前記補剛プレートの等辺四角形の各辺により開口が形成されるように構成できる。これにより、壁体に通風や採光のために開口部を設けることができる。また、開口を設けたことによる耐震壁における耐力および剛性の低下はない。
【００１５】
また、前記枠部材は、２枚のウェブとフランジとからなりかつ複数のピースに分割された鉄鋼製の溝状部材から構成され、前記溝状部材は前記フランジが前記柱梁架構に接着接合され、前記複数のピースに分割された溝状部材の前記ウェブに外周補剛プレートを配置して前記ウェブにボルト接合することで連続した前記枠部材を構成することができる。
【００１６】
この場合、前記２枚のウェブに縦長または横長のルーズ孔が設けられ、前記外周補剛プレートに横長または縦長のルーズ孔が設けられ、前記各ルーズ孔を通して前記ウェブと前記外周補剛プレートとをボルト接合するように構成できる。これにより、壁体の施工時に壁体の縦方向および横方向に寸法の多少のずれが生じても、縦長または横長のルーズ孔と横長または縦長のルーズ孔との組み合わせにより寸法ずれを吸収することができる。
【００１７】
なお、上記耐震壁によれば、形鋼部材と補剛プレートの板厚および隣り合う形鋼部材の配置ピッチを調整することにより、耐力の調整を行い易く、かつ、壁体全体の寸法を耐震壁設置対象の柱梁架構の寸法に適合可能で、柱梁架構内に容易に耐震壁を構築することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の耐震壁によれば、鉄鋼製部材を使用し施工性に優れかつ耐力および剛性を確保することができ、また、開口部の配置が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態による耐震壁の要部を示す立面図（ａ）および耐震壁を側面から見た断面図（ｂ）である。
【図２】図１の耐震壁の補剛プレートとＨ形鋼部材との位置関係を示す要部斜視図である。
【図３】図１の耐震壁の枠部材を構成する溝状部材を示す斜視図である。
【図４】図３の溝状部材の別の例を示す斜視図である。
【図５】上梁に配置した図３の溝状部材を示す図である。
【図６】図３の溝状部材に配置した図１の耐震壁の外周補剛プレートを示す要部立面図（ａ）および外周補剛プレートを溝状部材にボルト接合をした状態を示す断面図（ｂ）である。
【図７】図１〜図６の耐震壁の施工工程Ｓ０１〜Ｓ０８を説明するためのフローチャートである。
【図８】図１（ａ）と同様の立面図で、図７の耐震壁の施工工程Ｓ０３〜Ｓ０７にそれぞれ対応した図（ａ）〜（ｅ）である。
【図９】本実施形態の別の構成例を説明するための要部立面図である。
【図１０】本実施形態のさらに別の構成例を説明するための要部立面図である。
【図１１】図１０の構成例の補剛ユニットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による耐震壁の要部を示す立面図（ａ）および耐震壁を側面から見た断面図（ｂ）である。図２は図１の耐震壁の補剛プレートとＨ形鋼部材との位置関係を示す要部斜視図である。
【００２１】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の耐震壁１０は、既存のＲＣまたはＳＲＣ造建物の耐震補強のために、既存のＲＣまたはＳＲＣ柱Ｃ（反対側の柱は図示省略）、既存のＲＣまたはＳＲＣ下梁Ｂ１、上梁Ｂ２から構成される躯体の柱梁架構内に設けられて建物の剛性および耐力を増加させるものである。
【００２２】
図１（ａ）（ｂ）のように、耐震壁１０は、Ｈ形鋼からなり鉛直方向に縦材（柱）として配置される通し部材を構成する比較的長めのＨ形鋼部材（以下、「縦通し部材」という。）１１と、Ｈ形鋼からなり水平方向に横材（梁）として配置され複数のピースに分割された比較的短めのＨ形鋼部材（以下、「分割部材」という。）１２と、梁としての分割部材１２全体の剛性を補うように分割部材１２，１２間に配置されて縦通し部材１１および分割部材１２に接続される鉄鋼製の補剛プレート１３と、既存の躯体（ＲＣ柱Ｃ、既存のＲＣ下梁Ｂ１、上梁Ｂ２）に配置されて壁体の端部を構成する鉄鋼製の枠部材１４と、を備える。
【００２３】
縦通し部材１１は、図２のように、フランジ１１ａ、１１ｃと、フランジ１１ａ、１１ｃを連結するウェブ１１ｂと、を有し、同様に、分割部材１２は、フランジ１２ａ、１２ｃと、フランジ１２ａ、１２ｃを連結するウェブ１２ｂと、を有する。縦通し部材１１および分割部材１２は、同一サイズのＨ形鋼から構成することができる。
【００２４】
耐震壁１０において、図１（ａ）のように、複数の縦通し部材１１が水平方向に所定の間隔で配置され、複数の分割部材１２が水平方向に全体として一列に並べられ、この一列になった複数の分割部材１２がさらに鉛直方向に所定の間隔で多段に配置されている。水平方向の隣り合う分割部材１２，１２間に縦通し部材１１が位置し、隣り合う分割部材１２，１２を連結するように補剛プレート１３が配置される。
【００２５】
本実施形態の耐震壁１０は、上述のように、水平方向の隣り合う２つの分割部材１２，１２間に柱としての縦通し部材１１が位置する構造であり、本明細書では、この構造を柱通しタイプとよぶ。
【００２６】
図２をさらに参照して、柱通しタイプについて説明する。柱通しタイプでは、縦通し部材１１の水平方向両側に間隔をおいて分割部材１２，１２が位置する。このとき、縦通し部材１１のフランジ１１ａおよび分割部材１２，１２のフランジ１２ａ，１２ａは面内方向に位置し、同一平面を構成する。
【００２７】
補剛プレート１３は、図１（ａ）、図２のように、正四角形状であり、その四隅が切り欠かれており、切り欠かれた隅部近傍にボルト１５のためのボルト孔が形成されている。補剛プレート１３がフランジ１１ａ，フランジ１２ａ，１２ａの各面に配置され、ボルト１５により縦通し部材１１および分割部材１２，１２に取り付けられて固定される。
【００２８】
上述のように、図２の柱通しタイプにおいては、一枚の補剛プレート１３が縦通し部材１１にボルト接合するとともに、水平方向に縦通し部材１１を間にして隣り合う２つの分割部材１２，１２にボルト接合している。このようにして、水平方向に配置された２つの分割部材１２，１２が縦通し部材１１に固定された補剛プレート１３により連結される。補剛プレート１３により、複数のピースに分割された分割部材１２を連結するとともに連結された分割部材１２全体の梁としての剛性を補うことができる。
【００２９】
耐震壁１０は、図２の１枚の補剛プレート１３と２つの分割部材１２，１２と縦通し部材１１との関係を１ユニットとして、図１（ａ）のように、多数枚の補剛プレート１３が図２と同様にして分割部材１２，１２と縦通し部材１１とに配置されてボルト接合されることで構成される。
【００３０】
また、図１（ａ）のように、各補剛プレート１３は、その正四角形の隅部同士が突き合うように配置され、４枚の補剛プレート１３の正四角形の各一辺が正方形状の空き領域を形成するが、この空き領域には縦通し部材１１も分割部材１２，１２も位置しないことから、開口１９が形成される。この開口１９は、耐震壁１０において通風や採光のための開口部として適宜利用することができる。
【００３１】
また、図１（ａ）のように、耐震壁１０の外周端部では、縦通し部材１１または分割部材１２と枠部材１４との間に鉄鋼製の外周補剛プレート１６が配置される。外周補剛プレート１６は、補剛プレート１３の略半割形状とされ、縦通し部材１１または分割部材１２と枠部材１４とを連結する。また、耐震壁１０の四隅には、隅部の形状に合わせた形状の隅部プレート１７が配置される。
【００３２】
耐震壁１０は、反対面側も同様に構成され、図２のように、補剛プレート１３が反対面側にも同様に配置される。すなわち、縦通し部材１１の反対側のフランジ１１ｃおよび分割部材１２，１２の反対側のフランジ１２ｃ，１２ｃは面内方向に位置し、反対側で同一平面を構成し、補剛プレート１３がフランジ１１ｃ，フランジ１２ｃ，１２ｃの各面に配置され、ボルト１５により縦通し部材１１および分割部材１２，１２に取り付けられて固定される。
【００３３】
次に、耐震壁１０の外周端部を構成するための枠部材１４について図３〜図６を参照して説明する。
【００３４】
図３は図１の耐震壁の枠部材を構成する溝状部材を示す斜視図である。図４は図３の溝状部材の別の例を示す斜視図である。図５は上梁に配置した図３の溝状部材を示す図である。図６は図３の溝状部材に配置した図１の耐震壁の外周補剛プレートを示す要部立面図（ａ）および外周補剛プレートを溝状部材にボルト接合をした状態を示す断面図（ｂ）である。
【００３５】
図１の耐震壁１０の枠部材１４は、複数のピースに分割されており、例えば、図３のような溝状部材２１から構成される。溝状部材２１は、接着幅ｗを有するフランジ２１ａと、フランジ２１ａから所定間隔をおいて直立するようにフランジ２１ａに溶接により取り付けられた２つのウェブ２１ｂ、２１ｃと、を備える。ウェブ２１ｂ、２１ｃには横長の長円形状のプレート接合用ルーズ孔２１ｄが形成され、フランジ２１ａにはウェブ２１ｂ、２１ｃの外側部分に長円形状のアンカー用ルーズ孔２１ｅが形成されている。フランジ２１ａの接着幅ｗは、躯体に設置される壁体の幅を考慮して決められる。
【００３６】
また、枠部材１４として、図４のような溝形鋼２９を用いてもよい。溝形鋼２９には、その底部２９ａに長円形状のアンカー用ルーズ孔２９ｅが長手方向に一直線上から互い違いにずれるように千鳥配置で形成され、両側部２９ｂ、２９ｃには横長の長円形状のプレート接合用ルーズ孔２９ｄが形成されている。
【００３７】
溝状部材２１は、図５のように、既存のＲＣまたはＳＲＣ上梁Ｂ２にエポキシ樹脂によって接着接合される。すなわち、溝状部材２１は、既存のＲＣまたはＳＲＣ上梁Ｂ２に、アンカー用ルーズ孔２１ｅを通してアンカーボルト２２により取り付けられてその位置が固定される。このとき、溝状部材２１と上梁Ｂ２との間に樹脂厚確保用スペーサ２３が配置される。溝状部材２１のフランジ２１ａの両端部にはシール材からシール部２４が形成されることで、躯体と枠部材１４との接着接合部の端部がシールされる。
【００３８】
図５のように、シール部２４を貫通して空気抜き兼エポキシ樹脂注入用パイプ５０が樹脂厚確保用スペーサ２３の内部に接続されている。このパイプ５０は施工時のエポキシ樹脂注入・空気抜きのために用いるため、施工後には取り除かれる。
【００３９】
図１（ａ）のＲＣまたはＳＲＣ下梁Ｂ１およびＲＣまたはＳＲＣ柱Ｃに対しても溝状部材２１を上述と同様にして配置することで、耐震壁１０の設置対象の柱梁架構内に枠部材１４を設置することができる。
【００４０】
図６（ａ）のように、外周補剛プレート１６は、溝状部材２１のウェブ２１ｂとの連結のために、縦長の長円状のルーズ孔１６ａが複数設けられている。また、円形状の孔１６ｂは縦通し部材１１または分割部材１２，１２に取り付けるためのものである。ウェブ１２ｂには上述のように横長の長円形状のプレート接合用ルーズ孔２１ｄが設けられている。縦通し部材１１および分割部材１２，１２に補剛プレート１３を連結した後に、縦通し部材１１または分割部材１２，１２と溝状部材２１とを連結するために外周補剛プレート１６を溝状部材２１のウェブ２１ｂに位置決めするとき、多少の寸法のずれがあっても、縦長のルーズ孔１６ａと横長のルーズ孔２１ｄとにより吸収できるので、その位置決めが容易である。
【００４１】
上記位置決め後、図６（ｂ）のように、外周補剛プレート１６が溝状部材２１のウェブ２１ｂにボルト１８により接合される。このとき、外周補剛プレート１６は、複数のピースに分割された溝状部材２１の隣り合うウェブ２１ｂ，２１ｂ間にまたがるように配置することが好ましい。同様にして反対面側でも、外周補剛プレート１６がウェブ２１ｃにボルト１８により接合される。
【００４２】
次に、図１〜図６の耐震壁の施工例について図７、図８を参照して説明する。図７は図１〜図６の耐震壁の施工工程Ｓ０１〜Ｓ０８を説明するためのフローチャートである。図８は図１（ａ）と同様の立面図で、図７の耐震壁の施工工程Ｓ０３〜Ｓ０７にそれぞれ対応した図（ａ）〜（ｅ）である。
【００４３】
まず、耐震壁設置対象の既存躯体の接着接合面の仕上げを除去し、ひび割れや断面欠損がある場合には修復を行い、接着接合面の平滑度を確保する（Ｓ０１）。また、躯体の精度に合わせて鉄骨の割り付け計画を行う（Ｓ０２）。割付寸法は、割付条件に従って決め、例えば、図２の１ユニットの大きさを４５０〜６００ｍｍ程度、枠部材１４の高さを１４０ｍｍ以上にする。
【００４４】
次に、図８（ａ）〜（ｃ）のように内部の鉄骨壁の組み立てを行う。すなわち、図８（ａ）のように、枠部材１４を構成する溝状部材２１を所定の位置に配置し、図５，図６（ｂ）のアンカーボルト２２により位置固定し、躯体全体に枠部材１４を設置し、次に、図６（ａ）（ｂ）のように枠部材１４に外周補剛プレート１６をボルト１８により仮締めする（Ｓ０３）。
【００４５】
次に、図８（ｂ）のように、縦通し部材１１を例えばチェーンブロックで建て起こし、上下の外周補剛プレート１６に図６（ｂ）のようにボルト１５により接合する（Ｓ０４）。
【００４６】
次に、図８（ｃ）のように、補剛プレート１３と分割部材１２とをボルト１５を用いて接合する（Ｓ０５）。縦通し部材１１にも補剛プレート１３をボルト接合する。この段階で全てのボルト１５，１８を本締めする。
【００４７】
上述のようにして内部の鉄骨壁を組み立てた後、図５の枠部材１４の端部と躯体表面との間の接着接合部をシール材で充填し、図８（ｄ）のように、シール部２４でシールする（Ｓ０６）。
【００４８】
次に、図５のように樹脂厚確保用スペーサ２３により枠部材１４と躯体との間に確保されたスペース内へ図５の空気抜き兼エポキシ樹脂注入用パイプ５０を通してエポキシ樹脂を注入し、図８（ｅ）のように、枠部材１４と躯体との間に接着接合部２７を形成する（Ｓ０７）。
【００４９】
次に、必要に応じて壁面パネルの設置等により仕上げ工事を行う（Ｓ０８）。このとき、図１（ａ）、図８の複数の開口１９を適宜利用して壁面に採光や通風のための開口部を設けることができる。
【００５０】
上述のようにして、図１〜図６の耐震壁１０を既存のＲＣまたはＳＲＣ柱Ｃ、既存のＲＣまたはＳＲＣ下梁Ｂ１、上梁Ｂ２から構成される建物の躯体の柱梁架構内に設置することができる。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、Ｈ形鋼からなる縦通し部材１１と、同じくＨ形鋼からなる短い分割部材１２と、鉄鋼製の補剛プレート１３と、外周補剛プレート１６と、をボルト接合により組み合わせることで耐震壁１０を躯体のＲＣまたはＳＲＣ柱梁架構内に構築することができ、既存の建物の剛性および耐力を増加させることができる。
【００５２】
また、柱梁架構と耐震壁１０の壁体との接合を接着剤による接着とすることにより、低振動・低騒音の施工が可能な耐震壁構造を実現できる。また、建物を使用しながらの施工も可能である。
【００５３】
また、Ｈ形鋼からなる横部材（梁）は分割部材１２として分割され、枠部材１４は溝状部材２１に分割され、補剛プレート１３および外周補剛プレート１６は分割部材１２の長さよりもやや大きい程度であり、Ｈ形鋼からなる縦通し部材１１は人力で施工できる程度の長さである。このように、各部材１１，１２，１３，１６，２１はともに人力で施工できる程度のサイズで搬入・組立を行うことができるので、施工条件に左右されず、簡単な施工が可能な耐震壁構造を実現できる。このため、エレベータなどを用いて各部材を搬入し、重機を使用せずに組立を行うことができる。
【００５４】
各部材の板厚とユニットのピッチ（分割部材の配置ピッチ）を自在に調整可能であるので、壁体の寸法によらず半端寸法を吸収することができ、壁体全体の寸法を耐震壁設置対象の柱梁架構の寸法に適合可能で、かつ、耐力の調整を行いやすく、設計の自由度が高い。
【００５５】
また、耐震壁１０に開口部を設けることができ、この開口部を設けたことによる耐震壁における耐力や剛性の低下はない。また、開口部を設けた耐震壁であるので、通風・採光が要求される場合にも対応可能である。また、従来のＲＣまたはＳＲＣ造耐震壁に比較して、意匠性が高く、軽量化を図ることができる。
【００５６】
また、特許文献１のように小口面が面外方向を向くように配置された板材から構成されるピースを組み合わせて構築される鋼製構造壁は、各ピースを溶接して製作する必要があり、手間がかかり、ピース数も多く、接着剤でピース同士を接続する場合は接着剤の使用量が増え、高コストになるのに対し、本実施形態の耐震壁によれば、人力で施工できる程度の大きさの範囲内で１つ１つの構成部材のサイズをなるべく大きいものとしてピース数を減らし、施工手間を省くことができる。また、部材同士の接合はボルト接合であるため、施工精度も確保しやすい。
【００５７】
また、特許文献２のように、鋼製の短い角形鋼管を小口面が面外となる方向に積み重ねて構築される鋼製構造壁は、充填材がない場合は変形が大きくなり、剛性の高い壁を構築しにくいし、モルタルを充填した場合は重量が増加するのに対し、本実施形態の耐震壁によれば、小口面を面内方向になるように配置するため、小変形で耐力を発揮することができ、また、すべて鉄鋼製の部材であり、モルタル充填等が不要であるため重量が増加しない。
【００５８】
また、特許文献３のように軽量形鋼を積み重ねてフランジ同士をボルト接合して構成される鋼製構造壁は開口を形成できず、また美観が得られないのに対し、２種類の構成部材を組み合わせるため、美観・開口を確保することができる。
【００５９】
さらに、FRPブロック、ダクタル（繊維補強コンクリート）製ブロックは、成形品でありサイズがある程度決まっているので設計の自由度が低く、板厚の変更などによる耐力の調整が難しく、コンクリートブロックは重量が増加し現場での湿式施工を要するのに対し、本実施形態の耐震壁によれば、各構成部材のサイズは適宜変更可能であるので設計の自由度は高く、耐力の調整が可能で、重量増加もなく、また、現場での湿式施工が不要である。
【００６０】
次に、図９〜図１１を参照して耐震壁の別の構成例について説明する。図９は、本実施形態の別の構成例を説明するための要部立面図である。図１０は、本実施形態のさらに別の構成例を説明するための要部立面図である。図１１は、図１０の構成例の補剛ユニットを示す斜視図である。
【００６１】
図９の構成例は、Ｈ形鋼部材であり水平方向に配置される横材（梁）を横通し部材３２とし、Ｈ形鋼部材であり鉛直方向に配置される縦材（柱）を複数のピースに分割された比較的短めの分割部材３１としたもので、これら以外は、図１〜図６と同様の構成である。
【００６２】
図９の構成例による耐震壁は、上述のように、鉛直方向の隣り合う２つの分割部材３１，３１間に梁としての横通し部材３２が位置する構造であり、本明細書では、この構造を梁通しタイプとよぶ。
【００６３】
図９の梁通しタイプにおいては、一枚の補剛プレート１３が横通し部材３２にボルト１５で接合するとともに、鉛直方向に横通し部材３２を間にして隣り合う２つの分割部材３１，３１にボルト１５で接合する。このようにして、鉛直方向に配置された２つの分割部材３１，３１が横通し部材３２に固定された補剛プレート１３により連結される。補剛プレート１３により、複数のピースに分割された分割部材３１を連結するとともに連結された分割部材３１全体の柱としての剛性を補うことができる。
【００６４】
図９の構成例では、耐震壁は、図９の一枚の補剛プレート１３と２つの分割部材３２，３２と横通し部材３１との関係を１ユニットとして、多数枚の補剛プレート１３が図９と同様にして分割部材３２，３２と横通し部材３１とに配置されてボルト接合されることで構成される。耐震壁の外周端部では、図１〜図６と同様にして、外周補剛プレート１６と躯体に配置された枠部材１４とを介して接着接合により躯体に固定される。
【００６５】
図９の構成例によれば、図７，図８と同様にして、施工することができ、同様の効果を得ることができる。
【００６６】
図１０，図１１の構成例は、縦材および横材ともにＨ形鋼からなり複数のピースに分割された分割部材３１，１２とし、分割部材３１，１２を補強された補剛ユニット３３により連結したもので、これら以外は、図１〜図６と同様の構成である。
【００６７】
図１１のように、補剛ユニット３３は、２枚の鉄鋼製の補剛プレート３４，３４と、２枚の鉄鋼製のリブプレート３５，３５と、から構成される。各補剛プレート３４の中央部でリブプレート３５，３５が直交方向に配置され溶接で接合され、２枚の補剛プレート３４，３４が対向配置されて一体化されることで補剛ユニット３３が構成されている。補剛プレート３４は、図１，図２の補剛プレート１３と同じサイズであってよい。図１０，図１１の補剛ユニット３３を用いた構造を、本明細書では、ユニットタイプとよぶ。
【００６８】
図１０，図１１のユニットタイプにおいては、１つの補剛ユニット３３が水平方向に隣り合う分割部材１２，１２にボルト１５で接合するとともに、鉛直方向に隣り合う２つの分割部材３１，３１にボルト１５で接合する。このようにして、水平方向に配置された２つの分割部材１２，１２および鉛直方向に配置された２つの分割部材３１，３１が補剛ユニット３３により連結される。補剛ユニット３３により、複数のピースに分割された分割部材１２，３１を連結するとともに連結された分割部材１２，３１全体の梁、柱としての剛性を補うことができる。
【００６９】
図１０，図１１の構成例では、耐震壁は、図１１の１つの補剛ユニット３３と２つの分割部材１２，１２と２つの分割部材３１，３１との関係を１ユニットとして、多数の補剛ユニット３３が図１０と同様にして分割部材１２，１２と分割部材３１，３１に配置されてボルト接合されることで構成される。耐震壁の外周端部では、図１〜図６と同様にして、外周補剛プレート１６と躯体に配置された枠部材１４とを介して接着接合により躯体に固定される。
【００７０】
図１０，図１１の構成例によれば、図７，図８と同様にして、施工することができ、同様の効果を得ることができる。なお、図１１の補剛ユニット３３は、人力で施工できる程度の大きさであり、あらかじめ外部の工場で完成させてから、搬入し耐震壁の組立に供することができる。
【００７１】
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本実施形態では、本発明の耐震壁を既存のＲＣまたはＳＲＣ造建物の柱梁架構に適用したが、新築のＲＣまたはＳＲＣ造建物に適用してもよいことはもちろんである。また、建物以外のＲＣまたはＳＲＣ造構造物にも適用可能である。
【００７２】
また、図２，図９，図１０の補剛プレート１３，３４は正四角形の平面形状としたが、これに限定されず、等辺四角形の平面形状であればよい。
【００７３】
また、形鋼部材として、本実施形態では、Ｈ形鋼を用いたが、これに限定されず、他の部材を使用してもよく、例えば、Ｉ形鋼などを使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の耐震壁によれば、例えば既存ＲＣまたはＳＲＣ造建物において耐震壁増設を可搬型の各部材を使用する簡単施工により低騒音・低振動で行うことが可能であるので、既存ＲＣまたはＳＲＣ造建物の耐震補強を簡単かつ確実に行うことができる。また、開口部を設けた耐震壁とすることで通風・採光を確保でき、用途範囲が広い。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 耐震壁 １１ Ｈ形鋼部材、縦通し部材 １２ Ｈ形鋼部材、分割部材 １３ 補剛プレート １４ 枠部材 １６ 外周補剛プレート １６ａ ルーズ孔 １９ 開口 ２１ 溝状部材 ２１ｄ ルーズ孔 ２４ シール部 ２７ 接着接合部 ２９ 溝形鋼 ３１ Ｈ形鋼部材、分割部材 ３２ Ｈ形鋼部材、横通し部材 ３３ 補剛ユニット ３４ 補剛プレート ３５ リブプレート Ｂ１ 下梁 Ｂ２ 上梁 Ｃ 柱
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱梁架構内に設けられて構造物の剛性および耐力を増加させる耐震壁であって、
人力にて取り扱い可能なサイズを有しかつフランジ部を有する形鋼部材と、鉄鋼製の補剛プレートと、前記柱梁架構内に配置される鉄鋼製の枠部材と、から構成され、
前記形鋼部材の少なくとも一部が複数のピースに分割されており、
前記補剛プレートは前記ピースに分割されて隣り合う形鋼部材の間に配置可能な程度の大きさを有し、
前記枠部材は複数のピースに分割され、
前記形鋼部材を前記フランジ部が面内方向となる状態で水平方向および鉛直方向に配置し、
前記隣り合う形鋼部材の間に前記補剛プレートを配置し、
前記形鋼部材と前記補剛プレートとを互いにボルト接合して壁体を前記枠部材の周囲に構成することを特徴とする耐震壁。
【請求項２】
前記形鋼部材は、縦材および横材として配置され、前記縦材または前記横材のいずれかが通し部材とされるとともに他方が前記複数のピースに分割される請求項１に記載の耐震壁。
【請求項３】
前記補剛プレートは、前記通し部材とされた形鋼部材と、前記ピースに分割された形鋼部材とに接続される請求項２に記載の耐震壁。
【請求項４】
前記形鋼部材は、縦材および横材として配置され、前記縦材および前記横材が前記複数のピースに分割されており、
前記補剛プレートは、リブプレートによって２枚が対向配置されて一体化されており、
前記一体化された補剛プレートと前記ピースに分割された形鋼部材とを接続する請求項１に記載の耐震壁。
【請求項５】
前記補剛プレートは等辺四角形の平面形状を有し、隣り合う前記補剛プレートが前記等辺四角形の隅部同士が突き合うように配置されて、前記補剛プレートの等辺四角形の各辺により開口が形成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の耐震壁。
【請求項６】
前記枠部材は、２枚のウェブとフランジとからなりかつ複数のピースに分割された鉄鋼製の溝状部材から構成され、
前記溝状部材は前記フランジが前記柱梁架構に接着接合され、
前記複数のピースに分割された溝状部材の前記ウェブに外周補剛プレートを配置して前記ウェブにボルト接合することで連続した前記枠部材を構成する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の耐震壁。
【請求項１】
柱梁架構内に設けられて構造物の剛性および耐力を増加させる耐震壁であって、
人力にて取り扱い可能なサイズを有しかつフランジ部を有する形鋼部材と、鉄鋼製の補剛プレートと、前記柱梁架構内に配置される鉄鋼製の枠部材と、から構成され、
前記形鋼部材の少なくとも一部が複数のピースに分割されており、
前記補剛プレートは前記ピースに分割されて隣り合う形鋼部材の間に配置可能な程度の大きさを有し、
前記枠部材は複数のピースに分割され、
前記形鋼部材を前記フランジ部が面内方向となる状態で水平方向および鉛直方向に配置し、
前記隣り合う形鋼部材の間に前記補剛プレートを配置し、
前記形鋼部材と前記補剛プレートとを互いにボルト接合して壁体を前記枠部材の周囲に構成することを特徴とする耐震壁。
【請求項２】
前記形鋼部材は、縦材および横材として配置され、前記縦材または前記横材のいずれかが通し部材とされるとともに他方が前記複数のピースに分割される請求項１に記載の耐震壁。
【請求項３】
前記補剛プレートは、前記通し部材とされた形鋼部材と、前記ピースに分割された形鋼部材とに接続される請求項２に記載の耐震壁。
【請求項４】
前記形鋼部材は、縦材および横材として配置され、前記縦材および前記横材が前記複数のピースに分割されており、
前記補剛プレートは、リブプレートによって２枚が対向配置されて一体化されており、
前記一体化された補剛プレートと前記ピースに分割された形鋼部材とを接続する請求項１に記載の耐震壁。
【請求項５】
前記補剛プレートは等辺四角形の平面形状を有し、隣り合う前記補剛プレートが前記等辺四角形の隅部同士が突き合うように配置されて、前記補剛プレートの等辺四角形の各辺により開口が形成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の耐震壁。
【請求項６】
前記枠部材は、２枚のウェブとフランジとからなりかつ複数のピースに分割された鉄鋼製の溝状部材から構成され、
前記溝状部材は前記フランジが前記柱梁架構に接着接合され、
前記複数のピースに分割された溝状部材の前記ウェブに外周補剛プレートを配置して前記ウェブにボルト接合することで連続した前記枠部材を構成する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の耐震壁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１５４１３２（Ｐ２０１２−１５４１３２Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５９８３（Ｐ２０１１−１５９８３）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【Ｆターム（参考）】
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