(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023159837
(43)【公開日】2023-11-01
(54)【発明の名称】耐力壁および構造物
(51)【国際特許分類】
E04B 2/56 20060101AFI20231025BHJP
E04B 1/04 20060101ALI20231025BHJP
【ＦＩ】
E04B2/56 604A
E04B2/56 621A
E04B1/04 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022069787
(22)【出願日】2022-04-20
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124084
【弁理士】
【氏名又は名称】黒岩 久人
(72)【発明者】
【氏名】小河 雅広
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 英義
(72)【発明者】
【氏名】杉山 智昭
(72)【発明者】
【氏名】高橋 智也
(72)【発明者】
【氏名】河本 慎一郎
(72)【発明者】
【氏名】村松 晃次
【テーマコード（参考）】
2E002
【Ｆターム（参考）】
2E002EA02
2E002FB03
2E002FB14
2E002HA02
(57)【要約】
【課題】耐力壁の柱部の幅を小さくしつつ、耐力と変形性能に優れた耐力壁を提供すること。
【解決手段】耐力壁１０は、鉄筋コンクリート造であり、壁部２０と、壁部２０の水平方向端部に設けられて鉛直方向に延びる柱部３０と、を備える。壁部２０および柱部３０のコンクリート体２１、３１は、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成されている。柱部３０の壁部２０の壁厚方向の幅は、壁部２０の壁厚の１倍以上２倍未満である。
【選択図】図４
【解決手段】耐力壁１０は、鉄筋コンクリート造であり、壁部２０と、壁部２０の水平方向端部に設けられて鉛直方向に延びる柱部３０と、を備える。壁部２０および柱部３０のコンクリート体２１、３１は、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成されている。柱部３０の壁部２０の壁厚方向の幅は、壁部２０の壁厚の１倍以上２倍未満である。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄筋コンクリート造の耐力壁であって、
鉄筋コンクリート造の壁部と、
前記壁部の水平方向端部に設けられる鉄筋コンクリート造の柱部と、を備え、
前記壁部および前記柱部のコンクリート体は、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成され、
前記柱部の幅は、前記壁部の壁厚の１倍以上２倍未満であることを特徴とする耐力壁。
鉄筋コンクリート造の壁部と、
前記壁部の水平方向端部に設けられる鉄筋コンクリート造の柱部と、を備え、
前記壁部および前記柱部のコンクリート体は、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成され、
前記柱部の幅は、前記壁部の壁厚の１倍以上２倍未満であることを特徴とする耐力壁。
【請求項2】
前記繊維は、両端部が折り曲げられた鋼繊維であることを特徴とする請求項１に記載の耐力壁。
【請求項3】
請求項１または２に記載の鉄筋コンクリート造の耐力壁を備える構造物であって、
前記耐力壁の上側または下側には、別の耐力壁が配置され、
前記別の耐力壁は、繊維が混入されていない鉄筋コンクリート造の壁部と、前記壁部の水平方向端部に設けられる、繊維が混入されていない鉄筋コンクリート造の柱部と、を備え、
前記耐力壁の壁部の縦筋は、前記別の耐力壁の壁部の縦筋に接合され、
前記耐力壁の柱部の柱主筋は、前記別の耐力壁の柱部の柱主筋に接合されていることを特徴とする構造物。
前記耐力壁の上側または下側には、別の耐力壁が配置され、
前記別の耐力壁は、繊維が混入されていない鉄筋コンクリート造の壁部と、前記壁部の水平方向端部に設けられる、繊維が混入されていない鉄筋コンクリート造の柱部と、を備え、
前記耐力壁の壁部の縦筋は、前記別の耐力壁の壁部の縦筋に接合され、
前記耐力壁の柱部の柱主筋は、前記別の耐力壁の柱部の柱主筋に接合されていることを特徴とする構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、繊維が混入された鉄筋コンクリート造の耐力壁、および、この耐力壁を備える構造物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）の壁部と、この壁部の一端側に設けられたＲＣ造の柱部と、を備える耐力壁がある（特許文献１、２参照）。
特許文献１には、高層建造物における連層耐震壁構造が示されている。連層耐震壁は、壁板部と付帯柱とを備え、上下に連続して複数配置されている。
特許文献２には、補強壁と、この補強壁に接合されたコンクリート建築物の柱と、を含む建築物の補強構造が示されている。補強壁は、繊維含有水硬性組成物の硬化体からなるパネルと、パネルと柱との間に形成された接合部と、からなる。
非特許文献１には、一般的なコンクリートを用いたＲＣ造耐力壁の塑性変形能力について判別方法が記載されている。付帯柱を有するＲＣ造耐力壁の場合、付帯柱が無いＲＣ造耐力壁に比べて、靭性能を高く評価可能である反面、前記判別方法に基づき高い塑性変形能力を期待するには付帯柱の幅を壁厚の２倍以上とする必要があった。よって、付帯柱を有するＲＣ造耐力壁では、付帯柱の幅を壁厚の２倍以上とする場合が多く、建築物の床面積が削減されることで、使い勝手の良い室内空間が確保出来ない場合があった。
特許文献１には、高層建造物における連層耐震壁構造が示されている。連層耐震壁は、壁板部と付帯柱とを備え、上下に連続して複数配置されている。
特許文献２には、補強壁と、この補強壁に接合されたコンクリート建築物の柱と、を含む建築物の補強構造が示されている。補強壁は、繊維含有水硬性組成物の硬化体からなるパネルと、パネルと柱との間に形成された接合部と、からなる。
非特許文献１には、一般的なコンクリートを用いたＲＣ造耐力壁の塑性変形能力について判別方法が記載されている。付帯柱を有するＲＣ造耐力壁の場合、付帯柱が無いＲＣ造耐力壁に比べて、靭性能を高く評価可能である反面、前記判別方法に基づき高い塑性変形能力を期待するには付帯柱の幅を壁厚の２倍以上とする必要があった。よって、付帯柱を有するＲＣ造耐力壁では、付帯柱の幅を壁厚の２倍以上とする場合が多く、建築物の床面積が削減されることで、使い勝手の良い室内空間が確保出来ない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平０２－２４８５８２号公報
【特許文献2】特開２００７－３２１９２号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】２０２０年版 建築物の構造関係技術基準解説書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、耐力壁の柱部の幅を小さくしつつ、耐力と変形性能に優れた耐力壁、および、その耐力壁を用いた構造物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、耐力壁の壁部および柱部を形成するコンクリートに、繊維をコンクリート体積の０.３％以上１．５％以下混入することで、繊維によりせん断補強筋と同等以上の補強効果が得られて、壁部や柱部にせん断補強筋を過密に配筋する必要がない点に着眼して、本発明に至った。
第１の発明の耐力壁（例えば、後述の耐力壁１０）は、鉄筋コンクリート造の耐力壁であって、鉄筋コンクリート造の壁部（例えば、後述の壁部２０）と、前記壁部の水平方向端部に設けられる鉄筋コンクリート造の柱部（例えば、後述の柱部３０）と、を備え、前記壁部および前記柱部のコンクリート体（例えば、後述のコンクリート体２１、３１）は、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成され、前記柱部の幅は、前記壁部の壁厚の１倍以上２倍未満であることを特徴とする。
第１の発明の耐力壁（例えば、後述の耐力壁１０）は、鉄筋コンクリート造の耐力壁であって、鉄筋コンクリート造の壁部（例えば、後述の壁部２０）と、前記壁部の水平方向端部に設けられる鉄筋コンクリート造の柱部（例えば、後述の柱部３０）と、を備え、前記壁部および前記柱部のコンクリート体（例えば、後述のコンクリート体２１、３１）は、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成され、前記柱部の幅は、前記壁部の壁厚の１倍以上２倍未満であることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、壁部および柱部を含んで耐力壁を構成し、これら壁部および柱部を、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成した。よって、繊維がせん断補強筋と同等以上の補強効果を発揮するため、壁部や柱部にせん断補強筋を過密に配筋する必要がない。
その結果、柱部の幅を壁部の壁厚の１倍以上２倍未満と小さくして、使い勝手の良い室内空間を確保しつつ、耐力と変形性能に優れた耐力壁を実現できる。
また、普通コンクリートではなく繊維補強コンクリートを用いて、壁部および柱部のコンクリート体を構築したので、施工性が良い。
また、柱部を繊維補強コンクリートで形成したので、柱部の変形性能が向上するため、柱部の幅を壁部の壁厚の１倍以上２倍未満としても優れた変形性能を確保できる。よって、非特許文献１に示すような従来の規定に従って柱幅を壁厚の２倍以上とする必要がなくなった。その結果、整形な平面形状の室を計画しやすくなり、建築物の床面積を従来よりも大きくすることができるので、使い勝手の良い室内空間を確保することが可能となった。
また、繊維補強コンクリートは、普通コンクリートに繊維を加えるのみでよいため、コンクリート練り混ぜ時に繊維を混入し攪拌することで製造できる。これは、特許文献１のように、靭性能や耐力確保のための部材を別に施工する場合に比べて、簡易であり、施工性が良い。
例えば、壁部の断面積に対する横筋および縦筋の断面積の割合（鉄筋比）を０.３％または０．５９％とし、壁部および柱部を、コンクリート体積に対して鋼繊維を０.５％または１．０％混入した繊維補強コンクリートで形成した場合、繊維が混入されていない普通コンクリートで壁部および柱部を形成した場合に比べて、せん断耐力を約１.１～１．１８倍に増大させることができるうえに、最大耐力後の耐力の急減な低下を防止でき、変形性能を向上させることができる。
その結果、柱部の幅を壁部の壁厚の１倍以上２倍未満と小さくして、使い勝手の良い室内空間を確保しつつ、耐力と変形性能に優れた耐力壁を実現できる。
また、普通コンクリートではなく繊維補強コンクリートを用いて、壁部および柱部のコンクリート体を構築したので、施工性が良い。
また、柱部を繊維補強コンクリートで形成したので、柱部の変形性能が向上するため、柱部の幅を壁部の壁厚の１倍以上２倍未満としても優れた変形性能を確保できる。よって、非特許文献１に示すような従来の規定に従って柱幅を壁厚の２倍以上とする必要がなくなった。その結果、整形な平面形状の室を計画しやすくなり、建築物の床面積を従来よりも大きくすることができるので、使い勝手の良い室内空間を確保することが可能となった。
また、繊維補強コンクリートは、普通コンクリートに繊維を加えるのみでよいため、コンクリート練り混ぜ時に繊維を混入し攪拌することで製造できる。これは、特許文献１のように、靭性能や耐力確保のための部材を別に施工する場合に比べて、簡易であり、施工性が良い。
例えば、壁部の断面積に対する横筋および縦筋の断面積の割合（鉄筋比）を０.３％または０．５９％とし、壁部および柱部を、コンクリート体積に対して鋼繊維を０.５％または１．０％混入した繊維補強コンクリートで形成した場合、繊維が混入されていない普通コンクリートで壁部および柱部を形成した場合に比べて、せん断耐力を約１.１～１．１８倍に増大させることができるうえに、最大耐力後の耐力の急減な低下を防止でき、変形性能を向上させることができる。
【0008】
第２の発明の耐力壁は、前記繊維は、両端部が折り曲げられた鋼繊維であることを特徴とする。
この発明によれば、繊維補強コンクリートに混入する繊維として、両端部が折り曲げられた鋼繊維を用いたので、鋼繊維の折り曲げ部でコンクリートと鋼繊維との間の付着性能が高まる。
また、鋼繊維の熱膨張係数は、コンクリートとほぼ等しいので、温度変化により生じる内部応力を低減可能であり、鋼繊維とコンクリートの一体性を確保することができる。
この発明によれば、繊維補強コンクリートに混入する繊維として、両端部が折り曲げられた鋼繊維を用いたので、鋼繊維の折り曲げ部でコンクリートと鋼繊維との間の付着性能が高まる。
また、鋼繊維の熱膨張係数は、コンクリートとほぼ等しいので、温度変化により生じる内部応力を低減可能であり、鋼繊維とコンクリートの一体性を確保することができる。
【0009】
第３の発明の構造物（例えば、後述の建物１）は、上述の鉄筋コンクリート造の耐力壁を備える構造物であって、前記耐力壁の上側または下側には、別の耐力壁（例えば、後述の耐力壁１０Ａ）が配置され、前記別の耐力壁は、繊維が混入されていない鉄筋コンクリート造の壁部（例えば、後述の壁部２０）と、前記壁部の水平方向端部に設けられる、繊維が混入されていない鉄筋コンクリート造の柱部（例えば、後述の柱部３０）と、を備え、前記耐力壁の壁部の縦筋（例えば、後述の縦筋２２）は、前記別の耐力壁の壁部の縦筋に接合され、前記耐力壁の柱部の柱主筋（例えば、後述の柱主筋３２）は、前記別の耐力壁の柱部の柱主筋に接合されていることを特徴とする。
【0010】
ここで、耐力壁および別の耐力壁は、構造物の地上階または地下階のいずれに設けてもよい。
この発明によれば、繊維補強コンクリートで形成された耐力壁の上側または下側に、繊維が混入されていないコンクリートで形成された別の耐力壁を設けるとともに、双方の壁の縦筋および柱主筋同士を接合した。よって、構造物の全ての階に繊維補強コンクリートで形成された耐力壁を設けなくても、大きい荷重を受ける部位や靭性能が求められる部位に繊維補強コンクリートで形成された耐力壁を用いることで、せん断耐力および変形性能に優れた構造物を実現できる。
この発明によれば、繊維補強コンクリートで形成された耐力壁の上側または下側に、繊維が混入されていないコンクリートで形成された別の耐力壁を設けるとともに、双方の壁の縦筋および柱主筋同士を接合した。よって、構造物の全ての階に繊維補強コンクリートで形成された耐力壁を設けなくても、大きい荷重を受ける部位や靭性能が求められる部位に繊維補強コンクリートで形成された耐力壁を用いることで、せん断耐力および変形性能に優れた構造物を実現できる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、耐力壁の柱部の幅を小さくしつつ、耐力と変形性能に優れた耐力壁、および、その耐力壁を用いた構造物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態に係る耐力壁が適用された建物の平面図である。
【図3】建物の耐力壁の正面図である。
【図6】加力試験に用いたＮｏ．１～Ｎｏ．３試験体の構造を示す正面図、横断面図、および縦断面図である。
【図9】加力試験に用いた加力装置の正面図である。
【図10】加力試験の試験結果（水平荷重Ｑと水平変位量δとの関係）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明は、繊維が混入された鉄筋コンクリート造の壁部および柱部を有する耐力壁であり、これら壁部および柱部のコンクリート体を、繊維をコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成することで、柱部の幅を壁部の壁厚の１倍以上２倍未満にした（図１～図６）。また、本発明の耐力壁を備える構造物では、繊維が混入された鉄筋コンクリート造の耐力壁の上側または下側に、繊維が混入されていない鉄筋コンクリート造の別の耐力壁が配置され、双方の耐力壁を形成する柱主筋および壁縦筋が互いに接合されている。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る耐力壁１０が適用された構造物としての建物１の所定階の平面図である。図２は、図１の建物１のＡ－Ａ断面図である。
建物１は、複数層を有する鉄筋コンクリート造の建物であり、鉛直方向に延びる複数の柱２と、複数の柱２の頂部同士を連結する複数の梁３と、複数の梁３に支持された図示しない床と、を備える。
平面視で、建物１の中央部であるコア部には、上下に連続して複数の耐力壁１０、１０Ａが配置されている。これら耐力壁１０、１０Ａは、複数層に亘って配置されて、連層耐震壁となっている。
各耐力壁１０は、壁部２０と、壁部２０の端部に沿って鉛直方向に延びる柱部３０と、を備える。つまり、コア部に配置された柱２は、壁部２０に接合された柱部３０となっている。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る耐力壁１０が適用された構造物としての建物１の所定階の平面図である。図２は、図１の建物１のＡ－Ａ断面図である。
建物１は、複数層を有する鉄筋コンクリート造の建物であり、鉛直方向に延びる複数の柱２と、複数の柱２の頂部同士を連結する複数の梁３と、複数の梁３に支持された図示しない床と、を備える。
平面視で、建物１の中央部であるコア部には、上下に連続して複数の耐力壁１０、１０Ａが配置されている。これら耐力壁１０、１０Ａは、複数層に亘って配置されて、連層耐震壁となっている。
各耐力壁１０は、壁部２０と、壁部２０の端部に沿って鉛直方向に延びる柱部３０と、を備える。つまり、コア部に配置された柱２は、壁部２０に接合された柱部３０となっている。
【0014】
図３は、耐力壁１０の正面図である。図４は、図３の耐力壁１０のＢ－Ｂ断面図である。図５は、図３の耐力壁１０のＣ－Ｃ断面図およびＤ－Ｄ断面図である。
壁部２０は、繊維が混入された繊維補強コンクリートで形成されたコンクリート体２１と、コンクリート体２１に埋設されて鉛直方向に延びる縦筋２２と、コンクリート体２１に埋設されて水平方向に延びる横筋２３と、を備える。
柱部３０は、繊維が混入された繊維補強コンクリートで形成されたコンクリート体３１と、コンクリート体３１に埋設されて鉛直方向に延びる柱主筋３２と、コンクリート体３１に埋設されて柱主筋３２に巻かれたフープ筋３３と、を備える。柱部３０の壁部２０の壁厚方向の幅（柱幅）は、壁部２０の壁厚と同一となっている。また、柱部３０の柱せい（正面視での見付け幅）は、壁部２０および柱部３０を含む耐力壁１０の全長（壁全長）の０．１倍～０．３倍程度とする。
壁部２０のコンクリート体２１および柱部３０のコンクリート体３１は、鋼繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成されている。鋼繊維は、両端にフック加工を施したものであり、鋼繊維の直径は０．１ｍｍ～０．６ｍｍ程度、鋼繊維長さは２０ｍｍ～５０ｍｍ程度が好ましい。
壁部２０は、繊維が混入された繊維補強コンクリートで形成されたコンクリート体２１と、コンクリート体２１に埋設されて鉛直方向に延びる縦筋２２と、コンクリート体２１に埋設されて水平方向に延びる横筋２３と、を備える。
柱部３０は、繊維が混入された繊維補強コンクリートで形成されたコンクリート体３１と、コンクリート体３１に埋設されて鉛直方向に延びる柱主筋３２と、コンクリート体３１に埋設されて柱主筋３２に巻かれたフープ筋３３と、を備える。柱部３０の壁部２０の壁厚方向の幅（柱幅）は、壁部２０の壁厚と同一となっている。また、柱部３０の柱せい（正面視での見付け幅）は、壁部２０および柱部３０を含む耐力壁１０の全長（壁全長）の０．１倍～０．３倍程度とする。
壁部２０のコンクリート体２１および柱部３０のコンクリート体３１は、鋼繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成されている。鋼繊維は、両端にフック加工を施したものであり、鋼繊維の直径は０．１ｍｍ～０．６ｍｍ程度、鋼繊維長さは２０ｍｍ～５０ｍｍ程度が好ましい。
【0015】
耐力壁１０Ａは、耐力壁１０の上に複数層に亘って配置され、壁部２０のコンクリート体２１および柱部３０のコンクリート体３１が、繊維が混入されていないコンクリートで形成されている点が、耐力壁１０と異なり、その他の構成は耐力壁１０と同様である。
上下に位置する耐力壁１０、１０Ａの縦筋２２同士および柱主筋３２同士は、互いに接合されている。
上下に位置する耐力壁１０、１０Ａの縦筋２２同士および柱主筋３２同士は、互いに接合されている。
【0016】
〔加力試験〕
以下、上述の耐力壁を模した４つの試験体（Ｎｏ．１～Ｎｏ．４）を製作し、水平力を加える加力試験を行うことで、ＳＦＲＣ（鋼繊維を混入した鉄筋コンクリート）の補強効果を検証した。
図６は、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３試験体の構造を示す正面図、横断面図、および縦断面図である。図７は、図６の試験体の壁部および柱部の縦断面の拡大図である。図８は、図６の試験体の壁部および柱部の横断面の拡大図である。なお、Ｎｏ．４試験体は、壁部の横筋および縦筋の鉄筋量が、図６～図８のＮｏ．１～Ｎｏ．３試験体の２倍となっている。
試験体は、建物の下層部を想定し、実際の約１／３～１／４程度の大きさとした。また、各試験体を、壁のせん断破壊が壁脚部の曲げ降伏よりも先行するように製作した。具体的には、各試験体の壁厚を１８０ｍｍ、壁内法長さを１２００ｍｍ、柱幅を壁厚と同じ１８０ｍｍ、柱せいを５００ｍｍとした。
以下、上述の耐力壁を模した４つの試験体（Ｎｏ．１～Ｎｏ．４）を製作し、水平力を加える加力試験を行うことで、ＳＦＲＣ（鋼繊維を混入した鉄筋コンクリート）の補強効果を検証した。
図６は、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３試験体の構造を示す正面図、横断面図、および縦断面図である。図７は、図６の試験体の壁部および柱部の縦断面の拡大図である。図８は、図６の試験体の壁部および柱部の横断面の拡大図である。なお、Ｎｏ．４試験体は、壁部の横筋および縦筋の鉄筋量が、図６～図８のＮｏ．１～Ｎｏ．３試験体の２倍となっている。
試験体は、建物の下層部を想定し、実際の約１／３～１／４程度の大きさとした。また、各試験体を、壁のせん断破壊が壁脚部の曲げ降伏よりも先行するように製作した。具体的には、各試験体の壁厚を１８０ｍｍ、壁内法長さを１２００ｍｍ、柱幅を壁厚と同じ１８０ｍｍ、柱せいを５００ｍｍとした。
【0017】
Ｎｏ．１～Ｎｏ．４試験体の構成を以下の表に示す。
【表1】
【0018】
表に示すように、壁部および柱部のコンクリート体を形成するコンクリートは、Ｎｏ．１試験体が普通コンクリート、Ｎｏ．２～Ｎｏ．４試験体が、鋼繊維を混入した繊維補強コンクリート（ＳＦＲＣ）とした。コンクリートの目標強度は、６０Ｎ／ｍｍ２とした。繊維混入量は、Ｎｏ．２、Ｎｏ．４試験体がコンクリート体積の０．５％、Ｎｏ．３試験体がコンクリート体積の１．０％とした。
なお、コンクリート中に混入する繊維は、径０．５５ｍｍ、長さ３５ｍｍ、アスペクト比６５、比重７．８５の鋼繊維とした。この鋼繊維は、両端を折り曲げたフック加工を施したものであり、直径が０．５５ｍｍ、長さが３５ｍｍである。
なお、コンクリート中に混入する繊維は、径０．５５ｍｍ、長さ３５ｍｍ、アスペクト比６５、比重７．８５の鋼繊維とした。この鋼繊維は、両端を折り曲げたフック加工を施したものであり、直径が０．５５ｍｍ、長さが３５ｍｍである。
【0019】
各試験体の柱主筋は、せん断破壊が先行するように、１２－Ｄ１９（ＳＤ４９０）で鉄筋比ｐｇ＝３．８３％とした。
壁部の縦筋および横筋は、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３試験体が、２－Ｄ６＠１２０（ＳＤ３４５）で鉄筋比ｐｓ＝０．３０％とし、Ｎｏ．４試験体が、２－Ｄ６＠６０（ＳＤ３４５）で鉄筋比ｐｓ＝０．５９％とし、Ｎｏ．３試験体とＮｏ．４試験体とが同等のせん断耐力となることを狙った。
壁部の縦筋および横筋は、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３試験体が、２－Ｄ６＠１２０（ＳＤ３４５）で鉄筋比ｐｓ＝０．３０％とし、Ｎｏ．４試験体が、２－Ｄ６＠６０（ＳＤ３４５）で鉄筋比ｐｓ＝０．５９％とし、Ｎｏ．３試験体とＮｏ．４試験体とが同等のせん断耐力となることを狙った。
【0020】
以上の試験体に対して、図９に示す加力装置で加力した。具体的には、加力装置により、試験体に加える軸力を保持しつつ、試験体の上部スタブに変位制御点を設置し、左右から水平荷重を繰り返し載荷によって与えた。軸力は、柱断面のみの軸力比ηが０．１５とした。この軸力比ηは、以下の式で求めた。
η＝Ｎ／（２・Ｂｃ・Ｄｃ・σＢ）
ここで、Ｎは軸力（柱２本分）、Ｂｃは柱幅（＝壁厚１８０ｍｍ）、Ｄｃは柱せい（＝５００ｍｍ）、σＢはコンクリート圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）である。
η＝Ｎ／（２・Ｂｃ・Ｄｃ・σＢ）
ここで、Ｎは軸力（柱２本分）、Ｂｃは柱幅（＝壁厚１８０ｍｍ）、Ｄｃは柱せい（＝５００ｍｍ）、σＢはコンクリート圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）である。
【0021】
図１０は、加力試験の結果（水平荷重Ｑと水平変位量δとの関係）を示す図である。
図１０より、最大水平荷重ＱＭＡＸは、Ｎ０．２試験体がＮｏ．１試験体の１．１１倍、Ｎｏ．３試験体がＮｏ．１試験体の１．１８倍、Ｎｏ．４試験体がＮｏ．１試験体の１．１７倍となることが判る。また、Ｎｏ．２～Ｎｏ．４試験体では、Ｎｏ．１試験体と比べて、水平荷重Ｑが最大に達した後の急減な低下を防止でき、変形性能が向上した。よって、普通コンクリートでは、ひび割れが発生した際、引張応力を負担することが困難であるため，ひび割れが大きく進展するが、繊維補強コンクリートは，ひび割れが発生した際、ひび割れを架ける繊維が引張応力を負担することで、ひび割れの拡幅を防止して、同一の荷重または同一の変形時にひび割れ幅が小さくなることが判る。
また、図１０より、Ｎｏ．３試験体は、Ｎｏ．４試験体よりも荷重の低下が緩やかであり、同等のせん断耐力となる場合でも、鋼繊維量が多い方が、変形性能が大きいことが判る。
図１０より、最大水平荷重ＱＭＡＸは、Ｎ０．２試験体がＮｏ．１試験体の１．１１倍、Ｎｏ．３試験体がＮｏ．１試験体の１．１８倍、Ｎｏ．４試験体がＮｏ．１試験体の１．１７倍となることが判る。また、Ｎｏ．２～Ｎｏ．４試験体では、Ｎｏ．１試験体と比べて、水平荷重Ｑが最大に達した後の急減な低下を防止でき、変形性能が向上した。よって、普通コンクリートでは、ひび割れが発生した際、引張応力を負担することが困難であるため，ひび割れが大きく進展するが、繊維補強コンクリートは，ひび割れが発生した際、ひび割れを架ける繊維が引張応力を負担することで、ひび割れの拡幅を防止して、同一の荷重または同一の変形時にひび割れ幅が小さくなることが判る。
また、図１０より、Ｎｏ．３試験体は、Ｎｏ．４試験体よりも荷重の低下が緩やかであり、同等のせん断耐力となる場合でも、鋼繊維量が多い方が、変形性能が大きいことが判る。
【0022】
よって、図１０より、柱幅が壁厚と同一でかつコンクリート体積に対して鋼繊維を０.５％または１.０％混入した繊維補強コンクリートで形成した耐力壁は、鋼繊維量を混入していない普通コンクリートで形成した耐力壁に比べて、ひび割れ幅が小さくなり、限界変形角（靭性能）が向上し、耐力と変形性能に優れていることが判る。
また、今回の加力試験より、コンクリート体積に対して鋼繊維を０.５％または１.０％混入することで、耐力および変形性能を改善できることが確認できた。
本発明の耐力壁では、壁部および柱部のコンクリート体は、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成することが好ましい。今回の加力試験の試験体の製作については、鋼繊維量を、建設現場で普通コンクリートに混入する量を容易に管理できかつ攪拌可能な量として、０．５％または１．０％とした。
また、本発明の耐力壁では、柱部の幅を壁部の壁厚の１倍以上２倍未満とすることが好ましい。今回の加力試験の試験体の製作については、施工性を考慮して、柱部の幅を壁厚と同一とした。
また、本発明の耐力壁を備えた連層耐震壁では、図２に示すように、繊維が混入された耐力壁を１層以上配置し、これら耐力壁の上に繊維が混入されていない耐力壁を配置する。このように、繊維が混入された耐力壁を限定的に配置することで、繊維が混入された耐力壁を建物の全ての階に設けなくても、連層耐震壁の構造性能を高めることができる。
また、今回の加力試験より、コンクリート体積に対して鋼繊維を０.５％または１.０％混入することで、耐力および変形性能を改善できることが確認できた。
本発明の耐力壁では、壁部および柱部のコンクリート体は、繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成することが好ましい。今回の加力試験の試験体の製作については、鋼繊維量を、建設現場で普通コンクリートに混入する量を容易に管理できかつ攪拌可能な量として、０．５％または１．０％とした。
また、本発明の耐力壁では、柱部の幅を壁部の壁厚の１倍以上２倍未満とすることが好ましい。今回の加力試験の試験体の製作については、施工性を考慮して、柱部の幅を壁厚と同一とした。
また、本発明の耐力壁を備えた連層耐震壁では、図２に示すように、繊維が混入された耐力壁を１層以上配置し、これら耐力壁の上に繊維が混入されていない耐力壁を配置する。このように、繊維が混入された耐力壁を限定的に配置することで、繊維が混入された耐力壁を建物の全ての階に設けなくても、連層耐震壁の構造性能を高めることができる。
【0023】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）壁部２０および柱部３０を含んで耐力壁１０を構成し、これら壁部２０および柱部３０を、鋼繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成した。よって、鋼繊維がせん断補強筋と同等以上の補強効果を発揮するため、壁部や柱部にせん断補強筋を過密に配筋する必要がない。
その結果、柱部３０を大断面化することなく、柱部３０の幅を壁部２０の壁厚さと同一としても、耐力と変形性能に優れた耐力壁１０を実現できる。
また、普通コンクリートではなく鋼繊維を混入した繊維補強コンクリートを用いて、壁部２０および柱部３０のコンクリート体２１、３１を構築したので、施工性が良い。
また、耐力壁１０、１０Ａを備えた連層耐震壁では、耐力壁１０が設けられた下層部では，コンクリートに鋼繊維を混入する分のコストの増加が発生するが、鋼繊維を混入した耐力壁１０の変形性能が向上するため、建物１の変形性能が向上し、周辺架構の物量を削減できる。
（１）壁部２０および柱部３０を含んで耐力壁１０を構成し、これら壁部２０および柱部３０を、鋼繊維がコンクリート体積に対して０.３％以上１．５％以下混入された繊維補強コンクリートで形成した。よって、鋼繊維がせん断補強筋と同等以上の補強効果を発揮するため、壁部や柱部にせん断補強筋を過密に配筋する必要がない。
その結果、柱部３０を大断面化することなく、柱部３０の幅を壁部２０の壁厚さと同一としても、耐力と変形性能に優れた耐力壁１０を実現できる。
また、普通コンクリートではなく鋼繊維を混入した繊維補強コンクリートを用いて、壁部２０および柱部３０のコンクリート体２１、３１を構築したので、施工性が良い。
また、耐力壁１０、１０Ａを備えた連層耐震壁では、耐力壁１０が設けられた下層部では，コンクリートに鋼繊維を混入する分のコストの増加が発生するが、鋼繊維を混入した耐力壁１０の変形性能が向上するため、建物１の変形性能が向上し、周辺架構の物量を削減できる。
【0024】
（２）繊維補強コンクリートに混入する繊維として、両端部が折り曲げられた鋼繊維を用いたので、鋼繊維の折り曲げ部でコンクリートと鋼繊維との間の付着性能が高まる。
また、鋼繊維の熱膨張係数は、コンクリートとほぼ等しいので、温度変化により生じる内部応力を低減可能であり、鋼繊維とコンクリートの一体性を確保することができる。
（３）繊維補強コンクリートで形成された耐力壁１０の上側に、繊維が混入されていないコンクリートで形成された別の耐力壁１０Ａを設けるとともに、双方の壁の縦筋２２および柱主筋３２同士を接合した。よって、建物１の全ての階に繊維補強コンクリートで形成された耐力壁１０を設けなくても、せん断耐力および変形性能に優れた建物１を実現できる。
また、鋼繊維の熱膨張係数は、コンクリートとほぼ等しいので、温度変化により生じる内部応力を低減可能であり、鋼繊維とコンクリートの一体性を確保することができる。
（３）繊維補強コンクリートで形成された耐力壁１０の上側に、繊維が混入されていないコンクリートで形成された別の耐力壁１０Ａを設けるとともに、双方の壁の縦筋２２および柱主筋３２同士を接合した。よって、建物１の全ての階に繊維補強コンクリートで形成された耐力壁１０を設けなくても、せん断耐力および変形性能に優れた建物１を実現できる。
【0025】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【0026】
１…建物（構造物） ２…柱 ３…梁
１０…耐力壁 １０Ａ…別の耐力壁
２０…壁部 ２１…コンクリート体 ２２…縦筋 ２３…横筋
３０…柱部 ３１…コンクリート体 ３２…柱主筋 ３３…フープ筋
１０…耐力壁 １０Ａ…別の耐力壁
２０…壁部 ２１…コンクリート体 ２２…縦筋 ２３…横筋
３０…柱部 ３１…コンクリート体 ３２…柱主筋 ３３…フープ筋
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】