日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿） 2014 年 9 月

22095

クロス・ラミネイティド・ティンバーによる構造の設計法 に関する研究
その 6 大型有開口パネル実大構面水平加力実験 2 層
正会員 ○佐々同
松田同
河合
大型有開口パネル
同中川
CLT
水平加力
2層新 *1昌洋*2直人*4
貴文*6

同同同
同弥浦
三宅
荒木
服部壮太*1辰哉*3康弘*5
和徳*7

１．はじめに前報に引き続き、本報では、大型有開口パネルを用いの結果、幅 4,000mm の試験体が 2 体、幅 6,000mm の試験た 1 層および 2 層実大構面の水平加力実験における、2 層時に示した。各層脚部は引きボルト、1 層頂部はグルード試験体の実験とその結果について概説する。

インロッド（GIR）をそれぞれ用いた。また、せん断金物

２．試験体概要
図 1 に試験体形状一覧を示す。図中には試験体各部のとして、基礎－全面壁間にコ型金物、水平構面パネル－名称（全面壁、垂れ壁、腰壁、水平構面パネル）も示した。その 5 で報告した 1 層試験体と同じ形状の大型有開３．実験方法
制御はアクチュエータのストローク変位による変位制口パネルを 2 層に配置し、1 層と 2 層の間に水平構面パネ御とした。加力は正負交番 3 回繰り返しとし、各層頂部ルを設けた仕様とした。試験体の名称は 2S で層を、次のに計 2 台のアクチュエータを用いた同時加力とした。各数字で試験体幅を示している。ついで、ハイフンの後の層の目標変形角は 1/450、1/300、1/200、1/150、1/100、アルファベットで 1 層、2 層に用いたそれぞれのパネルの1/75、1/50rad としたが、各層の剛性に大きな差が生じる形状を示し、その次の数字で 1 層脚部接合部のボルト本と予想される試験体では、各層大型パネルにおける 1 層数を示した。水平構面パネルは合板を用いたスプライン実験の剛性比から算出される変位比率（1.0：1.4）により接合によりいくつかのパネルを組み合わせたものを基本実施したものもある。また、1 層脚部に生じるすべり分を仕様（幅 400mm）とし、1 枚の大型パネルを水平構面パ考慮し、各層の目標変位に 1 層試験体の実験結果を参考ネルとした仕様（幅 1,000mm）を 2S6-CG4’とした。そに算出した値を加算した。

4000

1000

800

1800

800

1800

8001800

800

1800

800

1800

500

800

1400
500
800
2101400500

2200

2200

2200

水平構面パネル

500210500
2105002102200

2200

2200

垂れ壁全面壁

800

500

1000

1000

壁パネル間に L 型金物をそれぞれビス接合とした。

500

2000

500

1000

体が 7 体ある。ただし、2S6-CG4 と 2S6-CG4’は図中に同

3000

800

2S6-CD4500
800
2102200

2S6-EF6
図 1 試験体形状一覧Study on Structural Design Method of Building Construction withCross Laminated Timber, Part 6：Plane test for full scale structure
horizontal loading test of large-size-panel with the opening, two story― 189 ―

2S6-FF6400

1000

2S6-CG41000

2S6-CG4’

3000

2700

1800

500

800

500
210

2S6-EE6500
800
210

2200

2S4-AB41000

1400

2000

2200

2S6-CC41000

500

1000

1400

1000

500
800
210

腰壁1000

2200

2000

500

2S4-AA41400

1000

2S6-CG4、2S6-CG4’

SAZA Arata, MIURA Sota, MATSUDA Masahiro,MIYAKE Tatsuya, KAWAI Naohito, ARAKI Yasuhiro,
NAKAGAWA Takafumi, HATTORI Kazunori

の曲げによる脆性的な破壊を示したが、これらは 1 層実験でも同様に示した破壊性状である。この破壊に加えて、試験体大変形時に 1 層脚部接合部における破壊、水平構面パネルの曲げによる破壊もみられた。また、全面壁を3 箇所に設けた 2S6-EF6 では、中央の全面壁が曲げによって破壊した。2 層に無開口パネルを設けた 2S6-CG4と 2S6-CG4’は、試験体押し時に 1 層垂れ壁中央で曲げによる破壊もみられ、その影響で、試験体引き時にはGIR の引き抜けも生じた。1 枚の大型パネルで水平構面を構成した 2S6-CG4’では、天井パネルが割裂したところで加力終了とした。

2S4-AB4
2S4-AA4-400-0.040.05
層間変形角[rad]400

2S6-CD4
2S6-CC4-400-0.040.05
層間変形角[rad]層せん断力[kN]

400層せん断力[kN]

層せん断力[kN]

層せん断力－層間変形角関係
図 2 に各試験体の 1 層における層せん断力－層間変形角関係を示す。層せん断力は、1 層および 2 層頂部にそれぞれ設置したアクチュエータ荷重の和とし、押し側で加力終了となった試験体（2S6-CD4、2S6-EE6、2S6-FF6）は押し側を正とした。図は 1 層に同じ形状の大型パネルを設けた試験体（2S4-AA4と 2S4-AB4、2S6-CC4 と 2S6-CD4、2S6-EE6 と 2S6-EF6）を同じ図中に重ねて示している。水平構面の構成の異なる試験体（2S6-CG4 と 2S6-CG4’）も同様である。表 1 には各試験体の 1 層における最大層せん断力（Pmax）、最大層せん断力時の層間変形角（θPmax）、全面壁の幅（B）あたりの最大層せん断力、初期剛性（K）をそれぞれ整理して示す。2 層で腰壁の有無の違いのある 4P の、2S4-AA4と 2S4-AB4 を比較する。最大層せん断力は概ね一致した値を示したが、初期剛性は 2 層に腰壁を設けた 2S4-AB4の方が、1.4 倍程度高い値を示した。これは、変形の小さい領域において 2 層に腰壁があることで 1 層の上部の拘束が高まり、見かけ上の反曲点が上に移動したことが影響していると考えられる。同じように、2S6-CC4 と 2S6CD4 においても、最大層せん断力は概ね一致した値を示し、初期剛性は 2 層に腰壁を有する 2S4-B の方が、1.5 倍な破壊、および水平構面パネルの曲げによる破壊であった。層せん断力－層間変形角関係では、2 層の大型パネルに腰壁を設けた場合の影響や、水平構面パネルの仕様の違いによる影響を確認した。
【謝辞】

本研究は国土交通省建築基準整備促進事業「S7：CLT を用いた木構造の設計法に関する検討」により実施されました。関係者各位に、こ の場 を 借り て感謝の 意 を表 し ま す 。

天井パネルの破壊

1 層脚部接合部の破壊

写真 1 2破壊層実験特有の破壊性状
表 1 1 層の最大層せん断力などの特性値
Pmax
[kN]
205.3
215.0
194.8
181.5
247.2
332.5
359.3
155.1
236.6

2S4-AA42S4-AB4
2S6-CC4
2S6-CD4
2S6-EE6
2S6-EF6
2S6-FF6
2S6-CG4
2S6-CG4’400

2S6-EF6
2S6-EE6-400
-0.04
0.05
層間変形角[rad]

θPmax
[rad]
0.01370.01730.03820.01720.02460.01700.01040.01060.0196400

2S6-FF6-400-0.040.05
層間変形角[rad]Pmax/ΣB[kN/m]
102.6
107.5
97.4
90.8
103.0
138.6
149.7
77.6118.3
層せん断力[kN]

1 に纏めて示す。全試験体で、垂れ壁、腰壁の入隅から程度高い値を示した。しかし、2S6-EE6 と 2S6-EF6 を比較すると、初期剛性は腰壁がないほうが高く、最大層せん断力のみが 2 層に腰壁を設けた 2S6-EF6 が高い結果となった。現段階では詳細な検討ができていないため、不明なところが多いが、加力方法の違いによる影響もあると考えられる。水平構面の違う 2S6-CG4 と 2S6-CG4’を比較すると、初期剛性は、概ね一致した値を示したが、最大層せん断力は、1 枚の大型パネルを天井パネルとした 2S6E4 の方が 1.5 倍程度高くなった。
６．まとめ
主な破壊性状は垂れ壁入隅部からの曲げによる脆性的層せん断力[kN]

４．実験結果破壊性状
2 層実験でみられた特有の破壊性状を写真

K[kN/rad]
13838
19214
16417
24609
23771
20737
56977
18734
16235

400

2S6-CG4’
2S6-CG4-400
-0.04
0.05
層間変形角[rad]図 2 層せん断力－層間変形角関係*1 信州大学大学院 修士課程
*2 信州大学工学部 助教 博士（工学）*3 （株）日本システム設計 代表取締役・博士（工学）*4 工学院大学建築学部 教授・工学博士*5 建築研究所 構造研究グループ 主任研究員・博士（工学）*6 国土技術政策総合研究所 住宅研究部 主任研究官・博士（農学）*7 ベターリビング つくば建築試験研究センター 構造性能試験研究部 博士（工学）*1 Graduate Student, Graduate School of Engineering, Shinshu University.
*2 Assistant Prof., Faculty of Eng. Shinshu Univ., Dr. Eng.
*3 President, Nihon System Sekkei Architects & Engineers Co., Ltd., Dr.Eng.
*4 Professor, School of Architecture, Kogakuin University, Dr. Eng.
*5 Senior Research Engineer, Dept. of Structural Engineering, Building Research Institute, Dr. Eng.
*6 Senior Researcher, Housing Dept., NILIM, MLIT, Dr. Agr.
*7 Tsukuba Building Research and Testing Laboratory Center for Better Living, Dr. Eng.

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