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単体試験としては、これまでに「筋かい」「下地板」および「筋かいと下地板を併用」の実験をすませました。これらのうち筋かいについては圧縮パターンと引張パターンがあり、下地板については無開口壁、垂壁、腰壁、窓開口壁がありました。そこで、これまでのまとめとして実大試験を企画しました。具体的には、筋かいと下地板を併用した「耐震壁」、下地板のみの「耐震壁」のほかに垂壁・窓開口壁などの「雑壁」を適当に盛り込んだ実大建物の水平加力試験です。その規模は昭和58年度の実験と同様、梁間は3.64m、
桁行は6.37m 、高さは3mの立体骨組みです。実大試験用立体骨組は、あらかじめ作成した梁伏図、床伏図、基礎伏図、妻面軸組図、桁行面軸組図に沿って造りました。桁行方向は試験の直前に筋かいなどを入れますが、試験に直接関わりのない梁間方向については、加力によって傾いたりすることのないように[1]通りと[6]通りの二面にあらかじめ筋かいを入れて置くことにしました。(図1)
昭和61年度の実大試験体は、前述の実大試験用立体骨組のA通りとB通りの桁行二面に耐震壁や雑壁を入れたもので、その内訳は、[1]〜[2]と[5]〜[6]は筋かいと下地板を併用した耐震壁(筋かいの勾配は右上がりと左上がり)、[3]〜[4]は下地板無開口の耐震壁、残りは雑壁で[2]〜[3]は垂壁がついた掃き出し開口、[4]〜[5]は垂壁と腰壁がついた窓開口です。この実大試験は2階建小住宅の1階部分を想定して行うもので、2階の床には居室の荷重に見合った重量物(土嚢その他)を載せました。また、試験体の仕様は2種類で上は公庫仕様、下はガセット仕様です。(図2)
接合部については昭和60年度以降の実験の場合と同じで、公庫仕様ではZマーク印の「かど金物CP・L及びCP・T」と「ひら金物SM-12」を使用し、ガセット仕様では「構造用合板ガセットプレート」を使用しました。ただし、ガセット仕様では「ニューフェース」(図3ガセット仕様のb、c、f)を登場させました。また、おさまりの関係で、ガセットプレートが取り付けられない箇所は「かど金物CP・L及びCP・T」を使用しました。(図3)
実大試験の場合も、実験で得られた2仕様のデータを同一の座標軸上にプロットして、グラフを作成しました。このグラフから、X軸の変位に対応するY軸の荷重はすべて、ガセット仕様の方が公庫仕様を上回っていることが判ります。変位をきめて、その変位に対応する荷重の大きさを比較する手法は一般的な方法で、このホームページのトップページのメニュー「TIP構法」のなかに、試験体の写真やグラフと一緒に「所定変形時荷重」(注)という表を掲載していますので参考にして下さい。(図4)
さて、次は先に荷重をきめて、その荷重に対する変位を比較して見ましょう。荷重が2tonのときの変位量はガセット仕様の17mmに対し公庫仕様では63.5mmと約3.7倍になります。次に荷重が3tonのときを見てみましょう。この場合、ガセット仕様では32.5mmの変位でとどまっているのに対し、公庫仕様では荷重が3tonに達するまでに変位が急激に進んで倒壊してしまいます。同じ荷重では、変位が少ないほど倒壊し難く、変位が多いほど倒壊し易いということは言うまでもありません。また、変位が多いということは、倒壊は免れたとしても、外壁のひび割れなど大きな損傷を被ることは間違いありません。
| 【注】 |
所定変形時荷重とは所定の変形角に対する荷重です。表の中の1/200とか1/120という分数は、柱頭の変位を高さ(柱長)で割った値で変形角と言い、「ラジアン」という角度の単位をつけて表わします。変形角から変位を算出するには変形角に高さを掛けてやればよいのです。この実験の試験体の高さは3mですから、変形角が1/120ラジアンの場合、その変位は3000mm×1/120=25mmとなります。 |
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