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日本建築学会大会学術講演梗概集（中国） 2008年 9 月

クロスラミナパネルを用いた７階建木造建築物の震動台実験
その２

振動実験結果正 ○岡部 実 1*、Ario Ceccotti 2*、安村 基 3*正箕輪親宏 4*、河合直人 5*、清水秀丸 6*、須藤昌照 1*

クロスラミナパネル

震動台実験

応答変位

1. はじめに前報に続き、試験体を震動台に設置しセンサーを取り付けた後、加振を行ったのでその結果を報告する。なお
振動実験は、前報の共同研究の他、防災科学技術研究所と(財)ベターリビングとの共同研究に基づき実施された。

No.6 加振終了後 1 時間の補修、No.7 から No.8 に掛け 2日間の補修及び補強、No.8、No.9 加振後 1 時間の補修を行った。
3. 測定
震動台及び各階中央に 3 軸サーボ型加速度計を設置し2. 入力地震波(独)防災科学技術研究所 E-defense の 3 次元震動台をた。また X 方向短辺中央、Y 方向長辺中央にひずみゲー用い 10 月 19 日と 10 月 23 日の 2 日間加振を行った。入ージ式加速度計を鉛直方向に設置した。層間変位は、

力地震波は、Nocera Umbra 波(1997 Italy)、JMA 神戸、床・天井から変位測定用治具を介しインダクタンス式変柏崎刈羽 R1 の３種類を表 1に示す 10 条件で入力した。

位計（1 層、2 層）及びひずみゲージ式変位計（3 層以

また１D 及び 3D の 100%加振前後に 2 方向インパルス波加降）で測定した。層間変位は 3 層までは、X 方向、Y 方向振（X､Y 方向各 300gal）により建物の振動特性を把握すとも両端及び中央の 3 カ所、4 層以降は X 方向、Y 方向とるためのデータを収録した。入力波の X 方向は試験体短も両端辺中央部２カ所としている。パネル下端部及び上手方向、Y 方向は試験体長手方向とし、3 次元加振では、端部の鉛直方向変位を試験体隅角部で測定した。壁－床

地震波 N-S 成分、E-W 成分のうち最大加速度が大きい成パネル相対変位、壁-壁パネル相対変位についても低層階分を試験体で測定を行った。ホールダウン金物に用いた M24 ボルトの Y 方向ににひずみゲージを貼り、3 層までの隅角部でボルトのひ入力した。

ずみを測定した。測定点合計は 266 点となる。

入力地震波

4. 結果及び考察(1)固有振動数及び減衰定数で

写真 1 試験体震動台設置状況

No.1 ～

ジ式加速度計を各辺と平行に設置、また 4 隅にひずみゲ

No.7 が 1 日

加振前後の固有振動数の変化を図 1に示す。加振前の目 加 振 、固有振動数は X 方向（短手）で 2.34Hz、Y 方向（長手）No.8 以 降がで 3.32Hz であった。No.5 の JMA KOBE 1D100%加振前後で2 日目の加振加振方向の固有振動数が減少する傾向が見られ、1 日目としている。

JMA KOBE 3D 加振終了後では X 方向で 1.76Hz、Y 方向で2.93Hz になった。2 日目の加振では、100%入力を繰り返すたびに Y 方向（長手）の固有振動数が減少したが、X

表 1 入力地震波と最大加速度方向の固有振動数は変化が少ない結果と
No.

入力地震波

加振方向

1

Nocera Umbra E-W

2

入力加速度(gal)なった。1 日目から 2 日目の間に行った改X 方向

Y 方向

Z 方向

1D Y 方向----350( 70%)----

固有振動数が下がらない結果になったと

Nocera Umbra E-W

1D Y 方向----500(100%)----

推測される。

3

JMA KOBE N-S

1D Y 方向----500( 60%)----

4JMA KOBE E-W

1D X 方向300( 50%)

----

----

5

JMA KOBE N-S

1D Y 方向----820(100%)

----

6

JMA KOBE E-W

1D X 方向600(100%)

----

----

7JMA-KOBE

3D X,Y,Z

600(100%)

820(100%)

340(100%)

8

柏崎刈羽 R1

3D X,Y,Z

155( 50%)

340( 50%)204( 50%)

9

JMA-KOBE

3D X,Y,Z

600(100%)

820(100%)

340(100%)

10

柏崎刈羽 R1

3D X,Y,Z

311(100%)

680(100%)

408(100%)

Shaking Table Test of a 7 Storey XLam Building
Part 2 Test Results

修により X 方向の補強がなされたことで、

図 2に固有振動数とインパルス加振における自由振動曲線から求めた減衰定数の関係を示す。X 方向で 0.060～0.070、Y方向で 0.045～0.065 の減衰定数を示し、固有振動数の減少に伴い減衰定数が増加する傾向が見られた。

OKABE minoru, Ario Ceccotti, YASUMURA motoi,MINOWA chikahiro, KAWAI Naohito, SHIMIZU Hidemaru
SUDOU Masateru―173―小変位時に Y 軸（長手）最大変位を示し、頂部変位と点対称となる位置の試験体隅角部のパネルの浮き上がり変位が最大値を示した。特に 2 階部分は No.7 の JMA KOBE
3D 100% 加振でホールダウン金物が損傷を受けた部分である。2 日目の加振までに柱脚部の改修補強を行うことが可能であったことで、2 回目の JMA KOBE 3D 加振において、パネルの浮き上がりは見られたものの、大きな損傷は受けることはなかった。

4.0
KOBE 3D 100%
KOBE 3D3.5

KOBE 3D 100%

2.5

2.0

1.5
KOBE Y 100%

1.0

KashiR1 3D 100%

写真 2 スクリュー( 直径 6mm ) Y direction

0.5

KOBE X 100%No.8Be
for
No.9
After
NoBe.9for
No.1
Af0ter
No.10Floor level

2ndIni

Af
ter

test

No.4
After
No.
Af
5ter
No.6
Be
for
No.7
After
No.71st
Ini

Af
ter

test0.0

図 1 加振による固有振動数変化
0.1000.075

減衰定数h776655X direction

Floor level

natural Frequency(Hz)3.043X方向

短手2Y方向長手132Y1Y2Y30-300 -200 -100 0
100 200
Displacement(mm)0.050

4X1X2X310-300 -200 -100 0
100 200
Displacement(mm)300300

図 3 No.9 JMA KOBE 加振時 X･Y 層間変位
1.0

X方向

0.5

Normal Accelaration

Normal ccelaration

0.025

1.00.0-0.5

Y方向

3000.5
0.0-0.5-1.0-1.00

12time(sec)340

12time(sec)3200

40.0002.0

3.04.0

Y方向 頂部変位(mm)1.0

固有振動数(Hz)図 2 固有振動数と減衰定数の関係(2)最大応答変位
図 3に No.9 JMA KOBE 3D 100% 加振時の X 方向、Y 方向 層 間 変 位 を 示 す 。 X 方 向 で は 3 層 目 (X1 通 ) が68.6mm(1/45rad)で最大となり、Y 方向では 2 層目(Y3 通)が 44.4mm(1/70rad)で最大となった。1 階部分には大きな地震力が作用するが、ホールダウン金物が基礎の H 型鋼に緊結され、また隅角部ではホールダウン金物を外壁側にも配置していることから、パネルの浮き上がりに対して抵抗したのに対し、2 階、3 階はクロスラミナパネルを介してホールダウン金物を固定するため、層間変形が最大となった。また 2 階パネルに比べ 3 階パネルは厚さが薄くなることも X 方向で変形が大きくなる原因と考えられる。図 4に No.9 JMA KOBE 3D 100% 加振時の頂部リサージュ図を示す。JMA KOBE 3D 100% では X 軸（短手）最1000-100-200-300-300-200-1000100200300

X方向 頂部変位(mm)

図 4 No.9 JMA KOBE 加振時頂部リサージュ図

5. まとめ
振動実験の結果を生かし、欧州でのクロスラミナパネルを用いた大規模木造建築物の建設が増加することを期待する。強度の低い木材をクロスラミナパネルに加工し、大規模な木造建築物を建設するヨーロッパの発想には、敬意を表したい。

*1 ベターリビングつくば建築試験研究センター*1 Center for Better Living Tsukuba Building Research and Testing Laboratory*2 CNR-IVALSA Tree and Timber Institute*2 Director, CNR-IVALSA Tree and Timber Institute*3 静岡大学農学部環境森林科学科 教授・農博*3 Prof. Dept. of Environment and Forest Resources Science, Faculty of Agriculture,*4 防災科学技術研究所 研究参事 博士（工学）*5 建築研究所構造研究グループ 上席研究員・工博*6 防災科学技術研究所 E-defense 研究員 博士（工学）Shizuoka Univ., Dr. Agriculture*4 Scientific Research Adviser, NIED, Dr. Eng.
*5 Chief Research Engineer, Dept. of Structural Engineering, BRI, Dr. Eng*6 Researcher, NIED, Dr. Eng.

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