JP7587789B2 - Wall structure, construction method of wall structure, and design method of wall structure - Google Patents
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Description
本発明は、開口部を有する壁構造、該壁構造の施工方法、および、該壁構造の設計方法に関する。 The present invention relates to a wall structure having an opening, a construction method for the wall structure, and a design method for the wall structure.
鉄筋コンクリート造の建築物を構成する既存壁部に対する耐震補強として、例えば特許文献1には、H形鋼フレームを柱や梁に取り付けることにより壁耐力を向上させる技術が開示されている。また、耐震補強としては、既存壁部に対して鉄筋コンクリート製の増打ち壁部を増設する技術も知られている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for improving the strength of existing walls in reinforced concrete buildings by attaching H-shaped steel frames to columns and beams. Another technique for seismic reinforcement is to add reinforced concrete walls to existing walls.
ところで、耐震補強の対象となる既存壁部には、開口部が設けられている場合もある。図15は、開口部を有する既存壁部について、開口率と安全余裕度との関係の一例を示すグラフである。安全余裕度とは、所定の条件のもと、日本建築防災協会に規定された診断基準式で求められる壁耐力を分母、実験により求められる壁耐力を分子として算出される値である。図15に示すように、安全余裕度は、開口部の開口比が大きいほど低くなり、0.4を超えたあたりで大きく低下する。このため、増打ち壁部を用いた耐震補強には、既存壁部の開口部を残しつつ壁耐力を向上させる技術が求められている。なお、こうした要望は、既存壁部に増打ち壁部を増設した壁構造に限らず、例えば、柱や梁に接するように新設される壁構造にも共通する。 However, existing walls that are the subject of seismic reinforcement may have openings. Figure 15 is a graph showing an example of the relationship between the opening ratio and safety margin for existing walls with openings. The safety margin is a value calculated under specified conditions, with the wall strength calculated by the diagnostic criteria formula specified by the Japan Building Disaster Prevention Association as the denominator and the wall strength calculated by experiments as the numerator. As shown in Figure 15, the safety margin decreases as the opening ratio of the opening increases, and drops significantly when it exceeds 0.4. For this reason, technology is required for seismic reinforcement using additional wall sections to improve the wall strength while leaving the openings in the existing wall. Note that this demand is not limited to wall structures in which additional wall sections are added to existing walls, but is also common to wall structures that are newly constructed to be in contact with columns or beams, for example.
上記課題を解決する壁構造は、所定の厚さを有するセメント組成物の壁部と、前記壁部の前記厚さの厚さ方向と直交する面内方向における内側に設けられた矩形の開口部と、前記開口部を囲み、前記壁部のセメント組成物の内側に接合される金属製の矩形の枠材と、前記枠材の隅部に固定され、前記壁部のセメント組成物に埋設される金属製の板材と、を有する。 The wall structure that solves the above problem has a wall made of a cement composition having a predetermined thickness, a rectangular opening provided on the inside in an in-plane direction perpendicular to the thickness direction of the wall, a rectangular metal frame material that surrounds the opening and is joined to the inside of the cement composition of the wall, and a metal plate material that is fixed to the corners of the frame material and embedded in the cement composition of the wall.
上記課題を解決する壁構造の施工方法は、矩形の開口部を有する壁構造の施工方法であって、前記開口部を囲むとともに隅部に板材が固定された金属製の矩形の枠材を設置する枠材設置工程と、前記板材が埋設されるように前記枠材の周囲にセメント組成物を打設して、セメント組成物の壁部を形成する壁部形成工程と、を有する。 The wall construction method that solves the above problem is a method for constructing a wall structure having a rectangular opening, and includes a frame installation process for installing a rectangular metal frame material that surrounds the opening and has plate materials fixed to the corners, and a wall formation process for pouring a cement composition around the frame material so that the plate materials are embedded, thereby forming a wall portion of the cement composition.
上記構成によれば、壁部のセメント組成物に対し、開口部を囲う枠材が内側に接合され、かつ、該枠材の隅部に固定された板材が埋設されることで、開口部を有する壁構造の壁耐力を向上させることができる。 According to the above configuration, the frame material surrounding the opening is joined to the inside of the cement composition of the wall, and the plate material fixed to the corners of the frame material is embedded, thereby improving the wall strength of the wall structure with an opening.
上記構成の壁構造において、前記枠材の周囲に、前記壁部のセメント組成物に埋設される鉄筋をさらに有し、前記セメント組成物がコンクリートを含むとよい。
上記構成の壁構造の施工方法は、前記枠材設置工程と前記壁部形成工程との間に、前記枠材の周囲に鉄筋を配筋する配筋工程をさらに備え、前記壁部形成工程では、前記板材が埋設されるように前記枠材の周囲にコンクリートを打設して、鉄筋コンクリート製の壁部を形成することが好ましい。
In the wall structure having the above-described configuration, it is preferable that the wall structure further includes reinforcing bars embedded in the cement composition of the wall portion around the periphery of the frame material, and that the cement composition contains concrete.
The construction method for a wall structure having the above-described configuration preferably further includes a reinforcement process for arranging steel bars around the frame material between the frame material installation process and the wall formation process, and in the wall formation process, concrete is poured around the frame material so that the plate material is embedded, to form a wall made of reinforced concrete.
上記構成によれば、壁部が鉄筋コンクリート製となることで、壁部の壁耐力を効果的に向上させることができる。
上記構成において、前記開口部の開口比は、0.4を超えてもよい。
According to the above-mentioned configuration, since the wall portion is made of reinforced concrete, the bearing strength of the wall portion can be effectively improved.
In the aforementioned configuration, an aperture ratio of the opening may exceed 0.4.
上記構成のように、開口部の開口比が0.4を超える場合に壁構造の壁耐力を効果的に向上させることができる。
上記構成において、前記板材は、前記面内方向と平行に延在して埋設されていることが好ましい。
As in the above configuration, when the opening ratio of the opening exceeds 0.4, the wall strength of the wall structure can be effectively improved.
In the above configuration, it is preferable that the plate material is embedded so as to extend parallel to the in-plane direction.
上記構成によれば、板材が面内方向と平行であることにより、枠材の縦枠材と横枠材との間において、機械的な負荷を効果的に伝達することができる。
上記構成においては、前記壁部の前記面内方向の外側に、前記壁部に接する既存構造部を有していてもよい。
According to the above-mentioned configuration, since the plate members are parallel to the in-plane direction, mechanical loads can be effectively transmitted between the vertical frame members and the horizontal frame members of the frame member.
In the above configuration, an existing structure portion may be provided on the outer side of the wall portion in the in-plane direction so as to be in contact with the wall portion.
上記構成のように、壁構造は、既存構造部に対して接するように壁部を設けることができる。
上記構成において、前記壁部と前記既存構造部は、前記既存構造部に予め設けられたあと施工アンカーを介して接合されていることが好ましい。
As in the above configuration, the wall structure can be provided with a wall portion in contact with the existing structural portion.
In the above configuration, it is preferable that the wall portion and the existing structural portion are joined via a post-installed anchor that is provided in advance in the existing structural portion.
上記構成によれば、既存構造部に対して壁部をより強固に接合することができる。
上記構成においては、前記壁部の前記厚さ方向に、前記壁部に接する既存壁部を有していてもよい。
According to the above-mentioned configuration, the wall portion can be joined more firmly to the existing structural portion.
In the above configuration, the wall portion may have an existing wall portion in contact with the wall portion in the thickness direction.
上記構成のように、既存壁部に接するように壁部が設けられることにより、既存壁および壁部を含めた壁構造の壁耐力を向上させることができる。
上記構成において、前記既存壁部の前記壁部に接する面は、目荒らしされている、又は、コッターが設けられていることが好ましい。
As in the above configuration, by providing the wall portion so as to be in contact with the existing wall portion, it is possible to improve the wall strength of the wall structure including the existing wall and the wall portion.
In the above configuration, it is preferable that a surface of the existing wall portion that comes into contact with the wall portion is roughened or provided with a cotter.
上記構成によれば、既存壁部と壁部とをより強固に一体化させることができる。
上記課題を解決する壁構造の設計方法は、矩形の既存開口部を有する既存壁部と前記既存壁部に接合される増打ち壁部とで構成される壁構造の設計方法であって、前記増打ち壁部は、所定の厚さを有するセメント組成物の壁部と、前記既存開口部に重なる枠材開口部を有し、前記壁部のセメント組成物の内側に接合される金属製の矩形の枠材と、前記枠材の隅部に固定され、前記壁部のセメント組成物に埋設される金属製の板材と、を有するものであり、前記既存壁部の代表的な形状ごとに前記増打ち壁部の増設後の壁耐力を予め求めておき、前記既存壁部の形状と前記予め求めた壁耐力とに基づいて前記壁構造の壁耐力を算出する。
According to the above configuration, the existing wall portion and the wall portion can be more firmly integrated.
A design method for a wall structure that solves the above-mentioned problems is a design method for a wall structure composed of an existing wall section having an existing rectangular opening and an additional wall section joined to the existing wall section, wherein the additional wall section has a wall section of cement composition having a predetermined thickness, a rectangular metal frame material having a frame material opening that overlaps with the existing opening and joined to the inside of the cement composition of the wall section, and a metal plate material fixed to the corners of the frame material and embedded in the cement composition of the wall section, and the wall strength after addition of the additional wall section is determined in advance for each representative shape of the existing wall section, and the wall strength of the wall structure is calculated based on the shape of the existing wall section and the wall strength determined in advance.
上記構成によれば、既存壁部の形状と予め求めた壁耐力とに基づいて増打ち壁部の増設後の壁耐力を算出することができるため、壁構造の壁耐力が目標値に達しているか否かをすばやく判断することができる。 With the above configuration, the wall strength after the additional wall section is installed can be calculated based on the shape of the existing wall section and the wall strength determined in advance, making it possible to quickly determine whether the wall strength of the wall structure has reached the target value.
図1~図12を参照して、壁構造、壁構造の施工方法、および、壁構造の設計方法の一実施形態について説明する。
図1に示すように、壁構造10は、建築物11に設けられる。建築物11の構造種別は、鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄筋コンクリート造である。建築物11は、柱12、梁13、および、既存壁部14と、を備える。柱12と梁13は、既存構造部である。柱12と梁13は、仕口部15を介して互いに接続されている。既存壁部14は、柱12および梁13に接するように設けられているとともに正面視において矩形の既存開口部16を有する。本実施形態において、壁構造10は、既存壁部14と、既存壁部14の接触面14aに接する増打ち壁部20とで構成される。
An embodiment of a wall structure, a method for constructing a wall structure, and a method for designing a wall structure will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
As shown in FIG. 1, a wall structure 10 is provided in a building 11. The structural type of the building 11 is reinforced concrete construction or steel-reinforced concrete construction. The building 11 includes a column 12, a beam 13, and an existing wall section 14. The column 12 and the beam 13 are existing structural sections. The column 12 and the beam 13 are connected to each other via a joint section 15. The existing wall section 14 is provided so as to contact the column 12 and the beam 13, and has an existing opening section 16 that is rectangular in front view. In this embodiment, the wall structure 10 is composed of the existing wall section 14 and an additional wall section 20 that contacts a contact surface 14a of the existing wall section 14.
増打ち壁部20は、壁部21と枠体22とを有する。また、増打ち壁部20は、壁部21の厚さ方向に直交する面内方向における内側に、正面視において既存開口部16に重なる矩形の開口部23を有する。壁部21は、所定の厚さを有するセメント組成物である。本実施形態の壁部21には、後述する縦筋および横筋が埋設されている。壁部21は、柱12および梁13に接するように設けられる。枠体22は、壁部21の内側に接合されているとともに開口部23を囲んでいる。 The additional wall section 20 has a wall section 21 and a frame body 22. The additional wall section 20 has a rectangular opening 23 on the inside in the in-plane direction perpendicular to the thickness direction of the wall section 21, which overlaps with the existing opening 16 in a front view. The wall section 21 is a cement composition having a predetermined thickness. In the wall section 21 of this embodiment, vertical and horizontal reinforcement bars, which will be described later, are embedded. The wall section 21 is provided so as to be in contact with the columns 12 and beams 13. The frame body 22 is joined to the inside of the wall section 21 and surrounds the opening 23.
図2に示すように、枠体22は、枠材25、板材26を有する。枠体22は、接続材27およびスタッド28を有していてもよい。枠体22を構成する各部材は、金属製である。板材26、スタッド28、および、接続材27は、壁部21に埋設される部分である。 As shown in FIG. 2, the frame body 22 has a frame material 25 and a plate material 26. The frame body 22 may have a connecting material 27 and a stud 28. Each member constituting the frame body 22 is made of metal. The plate material 26, the studs 28, and the connecting material 27 are parts that are embedded in the wall portion 21.
枠材25は、正面視において矩形枠状の形状を有する。枠材25は、開口部23を構成する枠材開口部30を有する。枠材25は、一対の縦材31と一対の横材32とで構成されている。 The frame material 25 has a rectangular frame shape when viewed from the front. The frame material 25 has a frame material opening 30 that constitutes the opening 23. The frame material 25 is composed of a pair of vertical members 31 and a pair of horizontal members 32.
各縦材31および各横材32は、矩形板状の形状を有する。各縦材31および各横材32は、各々の板面が壁部21の厚さ方向に沿うように配設される。各縦材31および各横材32は、壁部21の厚さと略等しい幅を有する。縦材31と横材32は、その交差部分において溶接などの接合法によって接合されている。縦材31と横材32は、突き合わせ溶接によって接合されることが好ましい。縦材31と横材32との交差部分は、枠材25の隅部を形成する。 Each vertical member 31 and each horizontal member 32 has a rectangular plate shape. Each vertical member 31 and each horizontal member 32 is arranged so that the plate surface is aligned along the thickness direction of the wall portion 21. Each vertical member 31 and each horizontal member 32 has a width approximately equal to the thickness of the wall portion 21. The vertical members 31 and the horizontal members 32 are joined at their intersections by a joining method such as welding. The vertical members 31 and the horizontal members 32 are preferably joined by butt welding. The intersections of the vertical members 31 and the horizontal members 32 form corners of the frame member 25.
板材26は、枠材25の各隅部における外側面に、面内方向と平行となるように設けられている。板材26は、正面視においてL字状の形状を有する。板材26は、枠材25の隅部が嵌まる凹部を有する。板材26は、凹部に隅部を嵌め込んだのち、縦材31および横材32における幅方向の中央部に対して、溶接などの接合法によって接合されている。 The plate material 26 is provided on the outer surface of each corner of the frame material 25 so as to be parallel to the in-plane direction. When viewed from the front, the plate material 26 has an L-shape. The plate material 26 has recesses into which the corners of the frame material 25 fit. After the corners of the plate material 26 are fitted into the recesses, the plate material 26 is joined to the center portions of the vertical members 31 and horizontal members 32 in the width direction by a joining method such as welding.
接続材27およびスタッド28は、枠材25の外側面から枠材25の外方に向かって延びる棒状の部材である。具体的には、接続材27およびスタッド28は、縦材31からは横方向に沿うように、横材32からは縦方向に沿うように延びている。接続材27およびスタッド28の各々は、縦材31および横材32の幅方向における中央部に配設されてもよいし、幅方向に並ぶように配設されてもよい。 The connecting members 27 and the studs 28 are rod-shaped members that extend from the outer surface of the frame member 25 toward the outside of the frame member 25. Specifically, the connecting members 27 and the studs 28 extend horizontally from the vertical members 31 and vertically from the horizontal members 32. The connecting members 27 and the studs 28 may each be disposed in the center in the width direction of the vertical members 31 and the horizontal members 32, or may be disposed side by side in the width direction.
接続材27は、例えば、鉄筋である。接続材27は、縦材31および横材32の各々に対して、一方の端部が溶接などの接合法によって接合されている。縦材31に設けられる接続材27は、壁部21に埋設される横筋を構成するとともに、縦方向における縦材31の中央を基準として対称となるように配列されている。横材32に設けられる接続材27は、壁部21に埋設される縦筋を構成するとともに、横方向における横材32の中央を基準として対称となるように配列されている。接続材27の配列は、端に位置する接続材27については、縦材31と横材32との交差部分からの間隔や板材26からの間隔などのことをいう。そのほかの接続材27については、隣接する他の接続材27からの間隔などのことをいう。接続材27は、同じ長さの接続材27が枠材25に設けられてもよいし、例えば、長い接続材27と短い接続材27とが交互に設けられてもよい。 The connection members 27 are, for example, reinforcing bars. One end of each of the connection members 27 is joined to each of the vertical members 31 and the horizontal members 32 by a joining method such as welding. The connection members 27 provided on the vertical members 31 constitute horizontal bars embedded in the wall portion 21, and are arranged symmetrically with respect to the center of the vertical members 31 in the vertical direction. The connection members 27 provided on the horizontal members 32 constitute vertical bars embedded in the wall portion 21, and are arranged symmetrically with respect to the center of the horizontal members 32 in the horizontal direction. The arrangement of the connection members 27 refers to the spacing from the intersection of the vertical members 31 and the horizontal members 32 and the spacing from the plate members 26 for the connection members 27 located at the ends. For the other connection members 27, the spacing refers to the spacing from other adjacent connection members 27. The connection members 27 may be provided on the frame members 25 with the same length, or, for example, long connection members 27 and short connection members 27 may be provided alternately.
スタッド28は、例えば、頭付きスタッドである。スタッド28は、接続材27よりも短い。スタッド28は、隣接する2つの接続材27の間に設けられている。スタッド28は、縦材31あるいは横材32に対して、頭部とは反対側の端部が溶接などの接合法によって接合されている。縦材31に設けられるスタッド28は、縦方向における縦材31の中央を基準として対称となるように配列されている。横材32に設けられるスタッド28は、横方向における横材32の中央を基準として対称となるように配列されている。スタッド28の配列は、各スタッド28に隣接する接続材27との間隔やスタッド28同士の間隔などのことをいう。 The studs 28 are, for example, headed studs. The studs 28 are shorter than the connecting members 27. The studs 28 are provided between two adjacent connecting members 27. The ends of the studs 28 opposite the heads are joined to the vertical members 31 or the horizontal members 32 by a joining method such as welding. The studs 28 provided on the vertical members 31 are arranged symmetrically with respect to the center of the vertical members 31 in the vertical direction. The studs 28 provided on the horizontal members 32 are arranged symmetrically with respect to the center of the horizontal members 32 in the horizontal direction. The arrangement of the studs 28 refers to the spacing between each stud 28 and the adjacent connecting members 27, the spacing between the studs 28, etc.
(壁構造10の施工方法)
図3~図11を参照して、上述した壁部21と枠体22とを有する壁構造10の施工方法について説明する。
(Construction method of wall structure 10)
A method of constructing the wall structure 10 having the above-mentioned wall portion 21 and frame body 22 will be described with reference to Figs.
図3に示すように、壁構造10の施工方法は、凹凸形成工程(ステップS101)、あと施工アンカー設置工程(ステップS102)、枠材設置工程(ステップS103)、配筋工程(ステップS104)、および、壁部形成工程(ステップS105)を備える。また、壁部形成工程(ステップS105)は、第1型枠設置工程(ステップS105-1)、第1打設工程(ステップS105-2)、第2型枠設置工程(ステップSS105-3)、および、第2打設工程(ステップS105-4)を備える。 As shown in Figure 3, the construction method for the wall structure 10 includes a concave-convex formation process (step S101), a post-installed anchor installation process (step S102), a frame material installation process (step S103), a reinforcement process (step S104), and a wall formation process (step S105). The wall formation process (step S105) also includes a first formwork installation process (step S105-1), a first pouring process (step S105-2), a second formwork installation process (step S105-3), and a second pouring process (step S105-4).
凹凸形成工程(ステップS101)では、既存壁部14の接触面14aに凹凸を形成する。具体的には、例えば、既存壁部14に対してピッキング加工や斫り加工を施すことにより、既存壁部14の接触面14aを目荒らしして凹凸を形成する。また例えば、既存壁部14に対して複数のコッターを設置することにより、既存壁部14の接触面14aに凹凸を形成する。 In the unevenness forming process (step S101), unevenness is formed on the contact surface 14a of the existing wall portion 14. Specifically, for example, picking or chipping is performed on the existing wall portion 14 to roughen the contact surface 14a of the existing wall portion 14 and form unevenness. Alternatively, for example, multiple cotters are placed on the existing wall portion 14 to form unevenness on the contact surface 14a of the existing wall portion 14.
あと施工アンカー設置工程(ステップS102)では、既存構造部である柱12および梁13に、あと施工アンカー40を所定の配列で設置する。
具体的には、図4に示すように、あと施工アンカー40は、柱12からは横方向に沿うように、梁13からは縦方向に沿うように延びている。あと施工アンカー40は、柱12および梁13に対して内側からドリルで孔を形成したのち、その孔を利用して設置される。あと施工アンカー40用の孔は、増打ち壁部20の壁部21が接する部分のうち、例えば、その壁部21の厚さ方向の中央部に対応する位置に形成される。また例えば、壁部21の厚さ方向に並ぶように形成される。
In the post-installed anchor installation process (step S102), post-installed anchors 40 are installed in a predetermined arrangement on the columns 12 and beams 13, which are the existing structural parts.
Specifically, as shown in Fig. 4, the post-installed anchors 40 extend horizontally from the column 12 and vertically from the beam 13. The post-installed anchors 40 are installed by using holes that are drilled from the inside of the column 12 and the beam 13. The holes for the post-installed anchors 40 are formed in the portion of the additional wall section 20 where the wall section 21 contacts, for example, at a position corresponding to the center in the thickness direction of the wall section 21. Also, for example, the holes are formed so as to be aligned in the thickness direction of the wall section 21.
あと施工アンカー40の配列の一例は、端に位置するあと施工アンカー40については、柱12および梁13の端からの距離のことをいう。そのほかのあと施工アンカー40については、隣接する他のあと施工アンカー40との間隔などのことをいう。 An example of the arrangement of the post-installed anchors 40 is the distance from the ends of the columns 12 and beams 13 for the post-installed anchors 40 located at the ends. For other post-installed anchors 40, it refers to the distance between adjacent post-installed anchors 40.
柱12に設置されるあと施工アンカー40の一部は、枠体22の縦材31から延びる接続材27の延長線上となる位置に設けられることが好ましい。梁13に設置されるあと施工アンカー40の一部は、枠体22の横材32から延びる接続材27の延長線上となる位置に設けられることが好ましい。 It is preferable that a portion of the post-installed anchor 40 installed in the column 12 is provided at a position that is an extension of the connecting member 27 extending from the vertical member 31 of the frame body 22. It is preferable that a portion of the post-installed anchor 40 installed in the beam 13 is provided at a position that is an extension of the connecting member 27 extending from the horizontal member 32 of the frame body 22.
あと施工アンカー40は、柱12に設置されるあと施工アンカー40、および、梁13に設置されるあと施工アンカー40の少なくとも一方が、枠材25から延びる接続材27の配置領域まで延びていることが好ましい。本実施形態においては、梁13に設置されるあと施工アンカー40が、枠材25の横材32から延びる接続材27の配置領域まで延びている。 It is preferable that at least one of the post-installed anchors 40 installed in the columns 12 and the post-installed anchors 40 installed in the beams 13 extends to the arrangement area of the connecting members 27 extending from the frame members 25. In this embodiment, the post-installed anchors 40 installed in the beams 13 extend to the arrangement area of the connecting members 27 extending from the cross members 32 of the frame members 25.
あと施工アンカー40は、柱12あるいは梁13からの突出長さが同じであってもよいし、例えば、突出長さが長いあと施工アンカー40と短いあと施工アンカー40とが交互に設置されてもよい。 The post-installed anchors 40 may have the same protruding length from the column 12 or beam 13, or, for example, post-installed anchors 40 with long protruding lengths and post-installed anchors 40 with short protruding lengths may be installed alternately.
枠材設置工程(ステップS103)では、枠材25を有する枠体22を設置する。
具体的には、図5および図6に示すように、既存開口部16に枠材開口部30が重なり、かつ、板材26が面内方向と平行となる位置に枠体22を保持した状態で、その枠体22をあと施工アンカー40に接続する。
In the frame material installation step (step S103), a frame body 22 having a frame material 25 is installed.
Specifically, as shown in Figures 5 and 6, the frame opening 30 overlaps the existing opening 16, and the frame body 22 is held in a position where the plate material 26 is parallel to the in-plane direction, and then the frame body 22 is connected to a post-installed anchor 40.
図7に示すように、本実施形態においては、枠体22の横材32から延びる接続材27と梁13に設置されたあと施工アンカー40とを定着金物などの連結具41を用いて連結することにより、枠体22をあと施工アンカー40に接続する。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, the frame body 22 is connected to the post-installed anchor 40 by connecting the connecting member 27 extending from the cross member 32 of the frame body 22 to the post-installed anchor 40 installed on the beam 13 using a connecting device 41 such as a fixing hardware.
なお、あと施工アンカー40が接続材27の配置領域まで延びていない場合は、例えば鉄筋などを用いて枠体22をあと施工アンカー40に接続する。
配筋工程(ステップS104)では、壁部21の形成部分に鉄筋を配筋する。
In addition, if the post-installed anchors 40 do not extend to the area where the connecting material 27 is arranged, the frame body 22 is connected to the post-installed anchors 40 using, for example, reinforcing bars.
In the reinforcing bar arrangement step (step S104), reinforcing bars are arranged in the portion where the wall portion 21 is to be formed.
具体的には、図8に示すように、縦方向で対向するあと施工アンカー40同士を接続するように縦筋42を配設したのち、その縦筋42をあと施工アンカー40に図示されない連結具を用いて連結する。また、横方向で対向するあと施工アンカー40同士を接続するように横筋43を配設したのち、その横筋43をあと施工アンカー40に図示されない連結具を用いて連結する。また、横方向において対向する接続材27とあと施工アンカー40を接続するように横筋44を配設したのち、その横筋44を接続材27およびあと施工アンカー40に図示されない連結具を用いて連結する。接続材27、施工アンカー40、ならびに、各縦筋42および横筋43,44は、交差部分において結束線によって結束されていてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 8, vertical reinforcements 42 are arranged to connect the post-installed anchors 40 that face each other in the vertical direction, and then the vertical reinforcements 42 are connected to the post-installed anchors 40 using a connector (not shown). Also, horizontal reinforcements 43 are arranged to connect the post-installed anchors 40 that face each other in the horizontal direction, and then the horizontal reinforcements 43 are connected to the post-installed anchors 40 using a connector (not shown). Also, horizontal reinforcements 44 are arranged to connect the connecting members 27 and the post-installed anchors 40 that face each other in the horizontal direction, and then the horizontal reinforcements 44 are connected to the connecting members 27 and the post-installed anchors 40 using a connector (not shown). The connecting members 27, the installation anchors 40, and the vertical reinforcements 42 and the horizontal reinforcements 43, 44 may be tied together at their intersections with tie wires.
壁部形成工程(ステップS105)では、まず、第1型枠設置工程(ステップS105-1)を行う。第1型枠設置工程(ステップS105-1)では、第1型枠を設置する。
図9に示すように、第1型枠51は、左右両側の柱12および下側の梁13に接するとともに上側の梁13との間に例えば20cm程度の隙間52を形成するように設けられる。第1型枠51は、正面視において枠材開口部30よりも内側に配置される型枠開口部53を有する。第1型枠51は、例えば、複数の木板材から構成される。第1型枠51は、既存壁部14との間に壁部21の厚さの分の空間を形成する位置に配置される。第1型枠51は、柱12や梁13など、建築物11を構成する部材に取り付けられた図示されない支持具に支持される。
In the wall forming step (step S105), first, a first formwork setting step (step S105-1) is performed. In the first formwork setting step (step S105-1), a first formwork is set.
As shown in Fig. 9, the first formwork 51 is provided so as to contact the columns 12 on both the left and right sides and the lower beam 13 and to form a gap 52 of, for example, about 20 cm between the first formwork 51 and the upper beam 13. The first formwork 51 has a formwork opening 53 that is located inside the frame material opening 30 when viewed from the front. The first formwork 51 is composed of, for example, a plurality of wooden boards. The first formwork 51 is placed at a position that forms a space between the first formwork 51 and the existing wall portion 14, the space being equal to the thickness of the wall portion 21. The first formwork 51 is supported by supports (not shown) attached to members that constitute the building 11, such as the columns 12 and the beams 13.
第1打設工程(ステップS105-2)では、既存壁部14と第1型枠51との間の空間に第1セメント組成物を流し込んで硬化させる。
具体的には、上述した隙間52を通じて、既存壁部14と第1型枠51との間の空間に第1セメント組成物を流し込む。第1セメント組成物は、第1型枠51の上辺付近に到達するまで流し込まれる。第1セメント組成物は、隙間52を通じて挿入されるバイブレータなどによって振動が与えられることで脱気される。第1セメント組成物の一例は、普通コンクリートである。
In the first casting step (step S105-2), a first cement composition is poured into the space between the existing wall portion 14 and the first formwork 51 and allowed to harden.
Specifically, the first cement composition is poured into the space between the existing wall portion 14 and the first formwork 51 through the above-mentioned gap 52. The first cement composition is poured until it reaches the vicinity of the upper edge of the first formwork 51. The first cement composition is deaerated by being vibrated by a vibrator or the like inserted through the gap 52. An example of the first cement composition is ordinary concrete.
図10に示すように、第1打設工程では、第1セメント組成物の硬化後に第1型枠51が撤去される。第1型枠51が撤去されると第1壁部21Aが露出する。第1壁部21Aが形成されると、既存開口部16と枠材開口部30とによって壁構造10の開口部23が形成される。第1壁部21Aは、正面視において、上側の梁13に設置されたあと施工アンカー40の根本部分のみが露出するように形成されることが好ましい。これにより、全てのあと施工アンカー40と第1壁部21Aとを接続することができる。 As shown in FIG. 10, in the first casting step, the first formwork 51 is removed after the first cement composition has hardened. When the first formwork 51 is removed, the first wall portion 21A is exposed. When the first wall portion 21A is formed, the existing opening 16 and the frame material opening 30 form the opening 23 of the wall structure 10. It is preferable that the first wall portion 21A is formed so that only the base portions of the post-installed anchors 40 installed on the upper beam 13 are exposed in a front view. This allows all the post-installed anchors 40 to be connected to the first wall portion 21A.
第2型枠設置工程(ステップS105-3)では、第2型枠を設置する。
図10に示すように、第2型枠55は、正面視において矩形状の形状を有する。第2型枠55は、左右両側の柱12および上側の梁13に接するように設けられる。第2型枠55には、第2セメント組成物を流し込むための図示されない流し込み口が設けられている。流し込み口は、上側の梁13に近い位置に設けられる。第2型枠55は、例えば、複数の木板材から構成される。第2型枠55は、既存壁部14との間に壁部21の厚さの分の空間を形成する位置に配置される。第2型枠55は、柱12や梁13など、建築物11を構成する部材に取り付けられた図示されない支持具に支持される。
In the second formwork installation step (step S105-3), a second formwork is installed.
As shown in FIG. 10, the second formwork 55 has a rectangular shape when viewed from the front. The second formwork 55 is provided so as to be in contact with the columns 12 on both the left and right sides and the upper beam 13. The second formwork 55 is provided with a pouring port (not shown) for pouring the second cement composition. The pouring port is provided in a position close to the upper beam 13. The second formwork 55 is made of, for example, a plurality of wooden boards. The second formwork 55 is disposed in a position that forms a space between the existing wall portion 14 and the second formwork 55 for the thickness of the wall portion 21. The second formwork 55 is supported by a support (not shown) attached to a member constituting the building 11, such as the column 12 or the beam 13.
第2打設工程(ステップS105-4)では、既存壁部14と第2型枠55との間の空間に第2セメント組成物を流し込んで硬化させる。これにより、壁部21の残部を構成する第2壁部21Bが形成される。 In the second casting step (step S105-4), a second cement composition is poured into the space between the existing wall portion 14 and the second formwork 55 and allowed to harden. This forms the second wall portion 21B that constitutes the remainder of the wall portion 21.
具体的には、第2型枠55に設けられた流し込み口を通じて、既存壁部14と第2型枠55との間の空間に第2セメント組成物を流し込む。第2セメント組成物は、流し込み口から溢れる程度に流し込まれる。第2セメント組成物は、木槌などを用いて正面側から第2型枠55を叩くことにより脱気される。第2セメント組成物の一例は、流動性のある無収縮モルタルである。 Specifically, the second cement composition is poured into the space between the existing wall portion 14 and the second formwork 55 through a pouring port provided in the second formwork 55. The second cement composition is poured so that it overflows from the pouring port. The second cement composition is deaerated by hitting the second formwork 55 from the front side with a mallet or the like. One example of the second cement composition is a flowable non-shrink mortar.
図11に示すように、第2打設工程では、第2セメント組成物の硬化後に第2型枠55が撤去される。第2型枠55が撤去されると第1壁部21Aと第2壁部21Bとが一体化した壁部21が露出する。壁部21は、既存壁部14の接触面14aに形成された凹凸に噛み合った状態で既存壁部14に接合される。このようにして増打ち壁部20が既存壁部14に接合されることで壁構造10が構成される。 As shown in FIG. 11, in the second casting step, the second formwork 55 is removed after the second cement composition hardens. When the second formwork 55 is removed, the wall portion 21 in which the first wall portion 21A and the second wall portion 21B are integrated is exposed. The wall portion 21 is joined to the existing wall portion 14 in a state where it engages with the unevenness formed on the contact surface 14a of the existing wall portion 14. In this way, the additional wall portion 20 is joined to the existing wall portion 14 to form the wall structure 10.
(作用)
壁構造10は、既存壁部14が増打ち壁部20によって補強されている。
増打ち壁部20においては、圧縮に強いセメント組成物製の壁部21で圧縮力を負担することができ、引張に強い金属製の枠体22、あと施工アンカー40、ならびに、各縦筋42および横筋43,44で引張力を負担することができる。また、壁構造10の開口部23を矩形枠状の枠材25が構成している。その枠材25は、スタッド28を介して壁部21に定着されているとともに隅部が板材26で補強されている。これにより、地震時などに柱12および梁13を介して壁構造10に荷重が作用したとしても、枠材25の隅部を変形しにくくすることができる。そして、こうした増打ち壁部20が既存壁部14に接合されていることから、壁構造10においては、開口部23の周辺、特に開口部23の角部付近を変形しにくくすることができる。これにより、変形によって失われる圧縮力のエネルギーが小さくなることから、セメント組成物製の壁部21に作用する圧縮力を大きくすることができる。その結果、壁構造10の壁耐力を向上させることができる。
(Action)
In the wall structure 10, an existing wall section 14 is reinforced by an additional wall section 20.
In the additional wall portion 20, the compressive force can be borne by the wall portion 21 made of a cement composition, which is resistant to compression, and the tensile force can be borne by the metal frame body 22, the post-installed anchors 40, and the vertical reinforcements 42 and the horizontal reinforcements 43, 44, which are resistant to tension. The opening 23 of the wall structure 10 is formed by a rectangular frame material 25. The frame material 25 is fixed to the wall portion 21 via studs 28, and the corners are reinforced by plate materials 26. This makes it possible to make the corners of the frame material 25 less likely to deform even if a load acts on the wall structure 10 through the columns 12 and beams 13 during an earthquake or the like. And, since the additional wall portion 20 is joined to the existing wall portion 14, in the wall structure 10, it is possible to make the periphery of the opening 23, particularly the vicinity of the corners of the opening 23, less likely to deform. This reduces the energy of the compressive force lost due to deformation, and therefore the compressive force acting on the wall portion 21 made of a cement composition can be increased. As a result, the wall strength of the wall structure 10 can be improved.
(壁構造10の設計方法)
図12を参照して、上述した壁構造10の設計方法について説明する。この設計方法では、既存壁部14を補強するにあたり、増打ち壁部20を増設した場合の壁耐力を算出し、その算出した壁耐力が目標値を満足するか否かを判断する。
(Method of designing the wall structure 10)
A method for designing the above-mentioned wall structure 10 will be described with reference to Fig. 12. In this design method, when reinforcing the existing wall section 14, the wall strength when the additional wall section 20 is added is calculated, and it is determined whether the calculated wall strength satisfies a target value.
図12に示すように、まず、建築物11が適用条件を満足しているか否かを判断する(ステップS201)。
適用条件は、建築物11そのものについては、鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄筋コンクリート造であることである。
As shown in FIG. 12, first, it is determined whether the building 11 satisfies the application conditions (step S201).
The applicable condition is that the building 11 itself is made of reinforced concrete or steel-reinforced concrete.
柱12については、断面寸法、主筋の断面に対する比、フープの割合、コンクリート強度、ならびに、主筋およびフープの基準強度などの各種の強度条件が所定の基準値を満たしていることである。 For columns 12, various strength conditions such as cross-sectional dimensions, ratio of main reinforcement to cross-section, hoop ratio, concrete strength, and standard strength of main reinforcement and hoops must meet specified standard values.
梁13については、断面寸法、主筋の断面に対する比、スターラップの割合、コンクリート強度、ならびに、主筋およびフープの基準強度などの各種の強度条件が所定の基準値を満たしていることである。 For beam 13, various strength conditions such as cross-sectional dimensions, ratio of main reinforcement to cross-section, stirrup ratio, concrete strength, and standard strength of main reinforcement and hoops must meet specified standard values.
既存壁部14については、開口位置や開口比、壁形状などの形状条件のほか、厚み、コンクリート強度、縦筋比および横筋比、および、鉄筋の基準強度などの各種の強度条件が所定の基準値を満たしていることである。 The existing wall section 14 must satisfy predetermined standard values for shape conditions such as the opening position, opening ratio, and wall shape, as well as various strength conditions such as thickness, concrete strength, vertical and horizontal reinforcement ratios, and standard strength of reinforcing bars.
適用条件を満足する場合(ステップS201:YES)、既存壁部14が単層壁であるか否かを判断する(ステップS202)。
既存壁部14が単層壁である場合(ステップS202:YES)、早見表を用いて壁耐力を算出する。早見表は、代表的な既存壁部14の形状条件ごとに、増打ち壁部20の増設後の壁耐力が規定されたものである。早見表に規定される壁耐力は、シミュレーションの結果に基づく値である。具体的には、既存壁部14に増打ち壁部20を増設した場合について行ったFEM解析の結果に基づく値である。
If the applicable condition is satisfied (step S201: YES), it is determined whether the existing wall portion 14 is a single-layer wall (step S202).
If the existing wall section 14 is a single-layer wall (step S202: YES), the wall strength is calculated using a quick reference table. The quick reference table specifies the wall strength after the additional wall section 20 is added for each of the representative shape conditions of the existing wall section 14. The wall strength specified in the quick reference table is a value based on the results of a simulation. Specifically, it is a value based on the results of an FEM analysis performed on the case where the additional wall section 20 is added to the existing wall section 14.
FEM解析は、柱12、梁13、および、既存壁部14については、強度条件の基準値を用いて行われる。またFEM解析は、増打ち壁部20については、壁部21の厚み(例えば2種類程度)、壁部21の強度(セメント組成物の強度)、縦筋比および横筋比、鉄筋の基準強度、縦材31および横材32の材質や厚さ、幅(=壁部21の厚さ)、スタッド28の材質や長さなどの増打ち条件について、予め定めた基準値を用いて行われる。 The FEM analysis is performed using standard values of strength conditions for the columns 12, beams 13, and existing wall section 14. For the additional wall section 20, the FEM analysis is performed using predetermined standard values for additional construction conditions such as the thickness of the wall section 21 (e.g., about two types), the strength of the wall section 21 (strength of the cement composition), the vertical and horizontal reinforcement ratios, the standard strength of the rebar, the material, thickness, and width (= thickness of the wall section 21) of the vertical members 31 and horizontal members 32, and the material and length of the studs 28.
既存壁部14が単層壁である場合(ステップS202:YES)、既存壁部14の形状と早見表とに基づいて壁耐力が算出される(ステップS203)。具体的には、増打ち壁部20の増設対象となる既存壁部14の形状に近い形状条件の壁耐力を複数選択し、その選択した複数の壁耐力を線形補間することによって算出される。そして、早見表を用いて算出された壁耐力が目標値よりも大きい場合、増打ち条件にしたがって増打ち壁部20が設計される。 If the existing wall section 14 is a single-layer wall (step S202: YES), the wall strength is calculated based on the shape of the existing wall section 14 and the look-up table (step S203). Specifically, the wall strength is calculated by selecting multiple wall strengths with shape conditions similar to the shape of the existing wall section 14 to which the additional wall section 20 is to be added, and linearly interpolating the multiple selected wall strengths. Then, if the wall strength calculated using the look-up table is greater than the target value, the additional wall section 20 is designed according to the additional wall conditions.
既存壁部14が連層壁である場合(ステップS202:NO)、日本建築防災協会が規定する診断基準式に基づく壁耐力に対する早見表に基づく壁耐力の安全余裕度を算出する(ステップS204)。その算出した安全余裕度が所定の閾値よりも大きいことを条件として、その条件を満足する場合(ステップS205:YES)、開口率が0.4を超えていても診断基準式に基づいて壁耐力が算出される(ステップS206)。そして、診断基準式に基づく壁耐力が目標値よりも大きくなる条件にしたがって増打ち壁部20が設計される。 If the existing wall section 14 is a multi-story wall (step S202: NO), the safety margin of the wall strength is calculated based on a quick reference table for wall strength based on the diagnostic criteria formula defined by the Japan Building Disaster Prevention Association (step S204). If the calculated safety margin is greater than a predetermined threshold and this condition is met (step S205: YES), the wall strength is calculated based on the diagnostic criteria formula even if the opening ratio exceeds 0.4 (step S206). The reinforced wall section 20 is then designed according to the condition that the wall strength based on the diagnostic criteria formula is greater than the target value.
また、建築物11が適用条件を満足していない場合(ステップS201:NO)、および、安全余裕度が所定の閾値以下である場合(ステップS205:NO)、個別にFEM解析を行い(ステップS207)、その解析結果に基づいて壁耐力が算出される(ステップS208)。そして、その解析結果に基づく壁耐力が目標値よりも大きい場合、解析時に設定した増打ち壁部20の条件にしたがって増打ち壁部20が設計される。 If the building 11 does not satisfy the application conditions (step S201: NO) and if the safety margin is equal to or less than a predetermined threshold (step S205: NO), an individual FEM analysis is performed (step S207), and the wall strength is calculated based on the analysis results (step S208). If the wall strength based on the analysis results is greater than the target value, the reinforcement wall section 20 is designed according to the conditions for the reinforcement wall section 20 set during the analysis.
本実施形態の効果について説明する。
(1)壁構造10においては、既存壁部14に接するように増打ち壁部20が設けられている。これにより、地震時などに柱12や梁13を介して荷重が作用したとしても変形しにくくなるため、壁構造10の壁耐力を向上させることができる。
The effects of this embodiment will be described.
(1) In the wall structure 10, the reinforced wall section 20 is provided so as to be in contact with the existing wall section 14. This makes it difficult for the wall structure 10 to deform even if a load acts through the columns 12 and beams 13 during an earthquake or the like, thereby improving the wall strength of the wall structure 10.
(2)第1壁部21Aが鉄筋コンクリート製となることで壁構造10の壁耐力を効果的に高めることができる。
(3)既存開口部16の開口比が0.4を超えていたとしても、壁構造10の壁耐力を効果的に高めることができる。
(2) Since the first wall portion 21A is made of reinforced concrete, the wall strength of the wall structure 10 can be effectively increased.
(3) Even if the opening ratio of the existing opening 16 exceeds 0.4, the wall strength of the wall structure 10 can be effectively increased.
(4)枠体22においては、枠材25の隅部を補強する板材26が面内方向と平行に埋設されている。これにより、枠材25の隅部を面内方向に沿って変形させようとする力に対して、板材26の耐力を有効的に活用することができる。 (4) In the frame body 22, plate materials 26 that reinforce the corners of the frame material 25 are embedded parallel to the in-plane direction. This makes it possible to effectively utilize the strength of the plate materials 26 against forces that tend to deform the corners of the frame material 25 along the in-plane direction.
(5)増打ち壁部20の壁部21は、既存構造部である柱12および梁13に対して、あと施工アンカー40を介して接合されている。これにより、柱12および梁13に対して壁部21をより強固に接合することができる。 (5) The wall section 21 of the reinforced wall section 20 is joined to the existing structural components, the columns 12 and beams 13, via post-installed anchors 40. This allows the wall section 21 to be more firmly joined to the columns 12 and beams 13.
(6)既存壁部14の接触面14aに凹凸が形成されている。これにより、既存壁部14と増打ち壁部20とをより強固に一体化することができる。
(7)枠体22とあと施工アンカー40とが接続されていることで、増打ち壁部20における荷重の伝達効率を高めることができる。その結果、柱12や梁13から増打ち壁部20に伝達された荷重を効果的に分散させることができる。
(6) The contact surface 14a of the existing wall portion 14 is uneven. This makes it possible to more firmly integrate the existing wall portion 14 and the boost wall portion 20.
(7) The connection between the frame body 22 and the post-installed anchors 40 can improve the efficiency of load transmission in the additional wall section 20. As a result, the load transmitted from the columns 12 and beams 13 to the additional wall section 20 can be effectively dispersed.
(8)枠材25においては、縦材31と横材32とが突き合わせ溶接により接合されている。これにより、縦材31と横材32との間における力の伝達効率を高めることができる。 (8) In the frame member 25, the vertical members 31 and the horizontal members 32 are joined by butt welding. This increases the efficiency of force transmission between the vertical members 31 and the horizontal members 32.
(9)接続材27よりもスタッド28が短いことで、接続材27とあと施工アンカー40との連結作業のスペースが確保されやすくなる。
(10)スタッド28が頭付きスタッドであることにより、枠材25と壁部21とをより強固に接合することができる。
(9) Since the stud 28 is shorter than the connecting material 27, it is easier to secure space for the connection work between the connecting material 27 and the post-installed anchor 40.
(10) Since the studs 28 are headed studs, the frame material 25 and the wall portion 21 can be joined more firmly.
(11)増打ち壁部20の壁部21は、第1壁部21Aと第2壁部21Bとで構成されている。これにより、柱12および梁13に対して確実に接するように壁部21を形成することができる。 (11) The wall portion 21 of the reinforcement wall portion 20 is composed of a first wall portion 21A and a second wall portion 21B. This allows the wall portion 21 to be formed so as to be in reliable contact with the columns 12 and beams 13.
(12)早見表を利用することにより壁構造10の壁耐力を容易に算出することができる。その結果、壁構造10の壁耐力が目標値に達しているか否かをすばやく判断することができる。 (12) The wall strength of the wall structure 10 can be easily calculated by using the quick reference table. As a result, it can be quickly determined whether the wall strength of the wall structure 10 has reached the target value.
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・既存壁部14の接触面14aには、凹凸が形成されていなくともよい。
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that there is no technical contradiction.
The contact surface 14a of the existing wall portion 14 does not need to have any projections or recesses.
・壁構造10は、既存壁部14と増打ち壁部20とで構成されるものに限られない。
例えば、壁構造10は、既存構造部である柱12および梁13に接するように新設される壁であって、増打ち壁部20と同じ構造を有する壁であってもよい。
The wall structure 10 is not limited to being composed of the existing wall section 14 and the additional wall section 20 .
For example, the wall structure 10 may be a newly constructed wall that is in contact with the existing structural parts, that is, the columns 12 and beams 13 , and has the same structure as the reinforcement wall part 20 .
・壁構造10においては、既存構造部である柱12や梁13に対してあと施工アンカー40を介して壁部21が接合される構成に限られない。例えば、壁部21は、柱12や梁13の表面に形成された凹凸に硬化後のセメント組成物が噛み合うことにより、柱12や梁13に接合されてもよい。 - The wall structure 10 is not limited to a configuration in which the wall section 21 is joined to the existing structural parts, the columns 12 and beams 13, via post-installed anchors 40. For example, the wall section 21 may be joined to the columns 12 and beams 13 by the hardened cement composition engaging with the irregularities formed on the surfaces of the columns 12 and beams 13.
・枠体22において、板材26は、枠材25の隅部を補強する板状のものであればよい。このため、板材26は、面内方向に対して傾斜して設けられていてもよい。
・例えば、図13に示すように、枠体22は、枠材25の外側面から枠材25の外方に延びる棒状の部材として、接続材27のみを有する構成であってもよい。この場合、接続材27は、上述したスタッド28に代えて設けられること、すなわち、スタッド28を有する枠体22よりも狭い間隔で接続材27が設けられることが好ましい。これにより、壁部21に対する枠材25の定着力を高めることができるとともに増打ち壁部20に荷重が作用したときに枠材25が変形しにくくなる。
In the frame body 22, the plate material 26 may be a plate-shaped material that reinforces the corners of the frame material 25. For this reason, the plate material 26 may be provided at an angle with respect to the in-plane direction.
13, the frame body 22 may have only the connecting members 27 as rod-shaped members extending outward from the outer surface of the frame material 25. In this case, it is preferable that the connecting members 27 are provided in place of the above-mentioned studs 28, that is, that the connecting members 27 are provided at narrower intervals than the frame body 22 having the studs 28. This can increase the fixing force of the frame material 25 to the wall portion 21 and makes the frame material 25 less likely to deform when a load is applied to the increased wall portion 20.
・例えば、図14に示すように、枠体22は、枠材25の外側面にリブ材57が接合される構成であってもよい。リブ材57の一例は、矩形板状の形状を有し、その長手方向が枠材25に沿うように配設される。これにより、枠体22そのものの機械的な強度が高められることから、増打ち壁部20に荷重が作用したときに枠材25が変形しにくくなる。 - For example, as shown in FIG. 14, the frame body 22 may be configured such that a rib material 57 is joined to the outer surface of the frame material 25. One example of the rib material 57 has a rectangular plate shape and is arranged so that its longitudinal direction runs along the frame material 25. This increases the mechanical strength of the frame body 22 itself, making the frame material 25 less likely to deform when a load is applied to the reinforcement wall section 20.
リブ材57は、縦材31および横材32に対して、板材26を繋ぐように1つだけ設けられてもよいし、板材26を繋ぐように複数個設けられてもよい。リブ材57は、枠材25の隅部付近にのみ設けられていてもよい。 A single rib material 57 may be provided for the vertical member 31 and the horizontal member 32 to connect the plate material 26, or multiple ribs may be provided to connect the plate materials 26. The rib material 57 may be provided only near the corners of the frame material 25.
また、リブ材57は、縦材31および横材32の幅方向において、接続材27などの棒状の部材を挟むように配設されてもよいし、棒状の部材の一方側、例えば既存壁部14側だけに配設されてもよい。 The rib material 57 may be arranged in the width direction of the vertical members 31 and horizontal members 32 so as to sandwich a rod-shaped member such as the connecting member 27, or may be arranged only on one side of the rod-shaped member, for example, on the side of the existing wall portion 14.
また、リブ材57は、縦材31および横材32の幅方向における中央部に配設されてもよい。こうした場合、接続材27などの棒状の部材は、縦材31および横材32の幅方向において、リブ材57を挟むように配設されてもよいし、リブ材57の一方側と反対側とに交互に配設されてもよい。 The rib material 57 may also be disposed in the center of the vertical members 31 and horizontal members 32 in the width direction. In this case, rod-shaped members such as the connecting members 27 may be disposed so as to sandwich the rib material 57 in the width direction of the vertical members 31 and horizontal members 32, or may be disposed alternately on one side and the opposite side of the rib material 57.
・下側に位置する横材32には、第1打設工程(ステップS105-2)での打設時に、セメント組成物内の気泡の抜け道となるエア抜き孔が設けられていることが好ましい。これにより、下側に位置する横材32付近において、セメント組成物の充填不良が生じにくくなる。 - It is preferable that the cross member 32 located on the lower side is provided with an air vent hole that serves as an escape route for air bubbles in the cement composition when pouring in the first pouring step (step S105-2). This makes it less likely that poor filling of the cement composition will occur near the cross member 32 located on the lower side.
・下側に位置する横材32付近におけるセメント組成物の充填不良を生じにくくする施工方法として、壁部形成工程(ステップS105)が、下側に位置する横材32に到達する高さの壁部を形成する工程を含んでいてもよい。 - As a construction method that reduces the occurrence of insufficient filling of the cement composition near the cross member 32 located on the lower side, the wall formation process (step S105) may include a process of forming a wall with a height that reaches the cross member 32 located on the lower side.
この工程の一例では、上述した第1型枠設置工程(ステップS105-1)~第2打設工程(ステップS105-4)に準ずるように、下側に位置する横材32との間に20cm程度の隙間が形成される高さの壁部を形成したのち、その隙間を埋めるような新たな壁部を形成する。 In one example of this process, similar to the first formwork installation process (step S105-1) to the second casting process (step S105-4) described above, a wall is formed to a height that leaves a gap of about 20 cm between it and the cross member 32 located below, and then a new wall is formed to fill the gap.
・壁構造10は、開口部23を有するものであればよく、概ね0.5を限度とする任意の開口比に対して適用可能である。
・セメント組成物は、普通コンクリートや無収縮モルタルに限られない。例えば、セメント組成物は、コンクリートのみであってもよいし、スリムクリート(登録商標)等、繊維を混合したセメント系材料(繊維補強コンクリート材料)であってもよい。また、壁部21には、配筋がなされていなくともよい。
The wall structure 10 may have an opening 23 and may be applied to any opening ratio up to about 0.5.
The cement composition is not limited to ordinary concrete or non-shrink mortar. For example, the cement composition may be concrete alone, or may be a cement-based material (fiber-reinforced concrete material) mixed with fibers, such as Slimcrete (registered trademark). In addition, the wall portion 21 does not need to be reinforced.
10…壁構造、11…建築物、12…既存構造部としての柱、13…既存構造部としての梁、14…既存壁部、14a…接触面、15…仕口部、16…既存開口部、20…増打ち壁部、21…壁部、21A…第1壁部、21B…第2壁部、22…枠体、23…開口部、25…枠材、26…板材、27…接続材、28…スタッド、30…枠材開口部、31…縦材、32…横材、40…施工アンカー、41…連結具、42…縦筋、43,44…横筋、51…第1型枠、52…隙間、53…型枠開口部、55…第2型枠、57…リブ材。 10...wall structure, 11...building, 12...column as existing structural part, 13...beam as existing structural part, 14...existing wall part, 14a...contact surface, 15...joint part, 16...existing opening, 20...additional wall part, 21...wall part, 21A...first wall part, 21B...second wall part, 22...frame body, 23...opening, 25...frame material, 26...plate material, 27...connecting material, 28...stud, 30...frame material opening, 31...vertical member, 32...horizontal member, 40...construction anchor, 41...connector, 42...vertical reinforcement, 43, 44...horizontal reinforcement, 51...first formwork, 52...gap, 53...formwork opening, 55...second formwork, 57...rib material.
Claims (10)
所定の厚さを有し、前記既存壁部に接合されるセメント組成物の増打ち壁部と、
前記増打ち壁部の前記厚さの厚さ方向と直交する面内方向における前記増打ち壁部の内側に設けられ、正面視において前記既存開口部に重なる矩形の開口部と、
前記開口部を囲み、前記増打ち壁部のセメント組成物の内側に接合される金属製の矩形の枠材と、
前記枠材の隅部に固定され、前記増打ち壁部のセメント組成物に埋設される金属製の板材と、を有する壁構造。 An existing wall having a rectangular existing opening and a cement composition added wall having a predetermined thickness and joined to the existing wall ;
a rectangular opening provided inside the boost wall portion in an in-plane direction perpendicular to the thickness direction of the boost wall portion and overlapping with the existing opening in a front view ;
A rectangular metal frame material that surrounds the opening and is joined to the inside of the cement composition of the additional wall portion;
A wall structure having a metal plate material fixed to the corners of the frame material and embedded in the cement composition of the reinforcement wall portion.
前記セメント組成物がコンクリートを含む
請求項1に記載の壁構造。 The frame material further includes a reinforcing bar embedded in the cement composition of the reinforcement wall portion around the frame material,
The wall structure of claim 1 , wherein the cement composition comprises concrete.
請求項1または2に記載の壁構造。 The wall structure according to claim 1 or 2, wherein the aperture ratio of the openings is greater than 0.4.
請求項1~3のいずれか一項に記載の壁構造。 The wall structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the plate material is embedded extending parallel to the in-plane direction.
請求項1~4のいずれか一項に記載の壁構造。 The wall structure according to any one of claims 1 to 4, further comprising an existing structure portion in contact with the boost wall portion on the outer side of the boost wall portion in the in-plane direction.
請求項5に記載の壁構造。 The wall structure according to claim 5 , wherein the additional wall portion and the existing structural portion are joined via a post-installed anchor that is provided in advance in the existing structural portion.
請求項1~6のいずれか一項に記載の壁構造。 The wall structure according to any one of claims 1 to 6 , wherein a surface of the existing wall portion in contact with the additional wall portion is roughened or provided with a cotter.
正面視において前記既存開口部に重なる枠材開口部を有して隅部に板材が固定された金属製の矩形の枠材を設置する枠材設置工程と、
前記板材が埋設されるように前記枠材の周囲にセメント組成物を打設して、前記既存壁部に接するように所定の厚さを有するセメント組成物の前記増打ち壁部を形成する壁部形成工程と、
壁構造の施工方法。 A construction method for a wall structure consisting of an existing wall section having a rectangular existing opening and an additional wall section joined to the existing wall section,
a frame installation process for installing a rectangular metal frame having a frame opening that overlaps the existing opening when viewed from the front and a plate material fixed to a corner of the frame;
a wall forming step of pouring a cement composition around the frame material so that the plate material is embedded, and forming the additional wall portion of the cement composition having a predetermined thickness so as to contact the existing wall portion ;
Construction methods for wall structures.
前記壁部形成工程では、
前記枠材の周囲にコンクリートを打設して、鉄筋コンクリート製の壁部を形成する
請求項8に記載の壁構造の施工方法。 Between the frame material installation step and the wall portion formation step, a reinforcing bar arrangement step is further provided for arranging reinforcing bars around the frame material,
In the wall forming step,
The method for constructing a wall structure according to claim 8 , further comprising pouring concrete around the frame material to form a wall portion made of reinforced concrete.
前記増打ち壁部は、
所定の厚さを有するセメント組成物の壁部と、
前記既存開口部に重なる枠材開口部を有し、前記壁部のセメント組成物の内側に接合される金属製の矩形の枠材と、
前記枠材の隅部に固定され、前記壁部のセメント組成物に埋設される金属製の板材と、を有するものであり、
前記既存壁部の代表的な形状ごとに前記増打ち壁部の増設後の壁耐力を予め求めておき、前記既存壁部の形状と前記予め求めた壁耐力とに基づいて前記壁構造の壁耐力を算出する
壁構造の設計方法。 A method for designing a wall structure including an existing wall section having a rectangular existing opening and an additional wall section joined to the existing wall section, comprising:
The shot-increasing wall portion is
a wall of a cement composition having a predetermined thickness;
A rectangular metal frame having a frame opening that overlaps the existing opening and is joined to the inside of the cement composition of the wall portion;
and a metal plate material fixed to the corner of the frame material and embedded in the cement composition of the wall portion.
A method for designing a wall structure, comprising: determining in advance the wall strength after the addition of the additional wall section for each representative shape of the existing wall section; and calculating the wall strength of the wall structure based on the shape of the existing wall section and the previously determined wall strength.
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