日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿） 2014 年 9 月

22005

スタックラミナパネルを用いた木･鋼ハイブリット耐震壁の実験的研究―その 2 実験結果―
正会員○芥川 豪*1
正会員 笹谷 真通*2
非会員
42
正会員
網野 禎昭*
正会員 後藤 一真*
非会員
正会員
鉄骨造
耐震壁

木造ハイブリット構造

逸見藤原
立花

康彦*3
圭吾*2
正彦*6

非会員
正会員
正会員

奥村岡部
岡田

賢史*3
実*5
賢*1

スタックラミナパネル

弾性的な挙動を示し、その後の単調載荷時に R=1/40 付近で剛性が低下した後、実験を終了した｡SFW シリーズは、破壊性状と同様に R=1/50 までほぼ同様な挙動が見られた。
ハイブリッド耐震壁の破壊性状及び履歴性状について示
R=1/75rad.まで直線的に荷重が増大しその後めり込み音がす。
著しくなり剛性低下が見られるた。その後は、逆 S 字形
2.実験結果のループを描き始め、スタックラミナパネルの接合部の2-1 破壊性状：SFW シリーズの破壊性状は 3 体ともに割裂離間が顕著になり木材のめり込み音が大きくなり始めた。
や接合部のめり込み等の発生荷重及び、変形に若干の相
これにより、R=1/50 より剛性が低下し、単調載荷時にδ違はあるが、以下に示す通りほぼ同様の性状を示した。
=150mm ほどで最大耐力を示し破壊に至った。耐力は SF
R＝1/450(rad.)時より座屈防止金物やパネルとの接合金物試験体に対して 6 倍ほど耐力の上昇が見られた。
がずれる音が確認され、同時に接合金物部分のボルトがひずみの測定結果より、SFW 試験体の鉄骨フレームに緩むのが確認された。このボルトの緩みは加力最中に何作用するせん断力(Qs)を求めた。求めたせん断力とSF-1度か元に戻り、再度ゆるむのが確認されている。同時に、試験体のせん断力変形曲線をを図 3 に示す。これより鉄接合部付近の木材が面外方向へ膨れだし､めり込み音が聞こえ始めた｡R=1/200 時には、パネル中央近辺を中心に小500
SFW-2SFW-1さな割裂が確認された。R=1/50 時はめり込み音が断続的荷重Q(kN)に続き､図 1 に示すように、変形角が大きくなるにつれ接250合部の離間･めり込みがて著しくなった。R=1/50 を終え押し切りになった際、R=1/40 座屈防止金物が回転し木材へのめり込みがさらに大きくなった。またスタックラミナ
0-100-50050100150200250
パネルとの接合部でめり込みが著しくなることにより、
δ(mm)
SF-1
接合部近辺のパネル側部にも割裂が見られた。
-250
SFW-1 は接合金物(圧縮側)のスタックラミナパネルへのめり込み、SFW-2 はスタックラミナパネル中央付近の縦-500方向せん断破壊が生じ実験を終了した。
2-2 履歴性状：各試験体の履歴曲線を図 2 に、得られた荷図 2 履歴曲線
重変形関係より求めた SFW シリーズの各特性値を表 1 に
表 1 試験体の特性値示す。鉄骨フレームのみの SF 試験体は、R=1/50 までほぼ
1.はじめにその 2 では、前報に引き続き実験で得られた木と鋼の試験体名
最大耐力
Pmax(kN)
最大荷重時変位
δ max (mm)
降伏耐力
Py(kN)
降伏時変位
δ y(mm)初期剛性K(KN/cm)
終局耐力
Pu(kN)
終局時変位
δ u(mm)

図 1 接合部の離間及びめり込み
Experimental study of wood and steel hybrid shear wallusing Stuck lamina panel(2) Experimental Results

SFW-1

SFW-2

平均値

標準偏差

433.00439.00436.00

4.24

187.00166.80176.9014.28

216.30274.40267.90

9.26

41.46

53.38

47.428.43

63.00

51.40

57.20

8.20

384.40390.70387.604.45

181.00155.90168.4617.74

塑性率μ2.97

2.05

2.510.65

構造特性係数Ds0.45

0.570.510.08

Akutagawa Tuyoshi,Sasatani Masamichi, Henmi Yasuhiko
Okumura Satoshi,Amino Sadaaki,Goto Kazuma
Fujiwara Keigo,Okabe Minoru,Tachibana Masahiko,Okada Satoru―9―

骨フレームとスタックラミナパネルを入れた鉄骨が負担するせん断力変形はほぼ同様な挙動を示すことが分かる。
本結果より､スタックラミナパネルが挿入された試験体の全体せん断力と鉄骨負担せん断力の差分よりスタックラミナパネルの負担するせん断力（Qw）を算出した。ス
タックラミナパネルの負担せん断力と全体変形の関係を
図 4 に示す。鉄骨フレームとスタックラミナパネルの負担するせん断力の負担の割合は、1：8 程度となっている。
ここで、降伏耐力時の応力のつり合いモデルを図 5 に示す。降伏耐力時において、試験体の形状より推定される圧縮ストラットが形成される角度は、13 度であり、ス
タ ッ クラ ミナ パ ネル に は こ の 角 度 に お い て SFW-1 が643.3kN、SFW-2 が 665.9kN 作用していると想定される。
ここで、スタラックパネルの積層角度を三種類(0°，30°，90°)と圧縮強度の関係を実験的に確認した結果とその実験値より求めたハンキンソン式の結果を図 6 に示す。ハンキンソン式より 13 度の時の圧縮応力度は、21.5N/mm2であり、2/3 倍した 14.4N/mm2 を降伏応力度とする。この
値と圧縮ストラットに作用していると推定した荷重より、
SFW-1 がおよそ 44700mm2、SFW-2 がおよそ 46300mm2 圧
縮ストラットの断面が有効になっていると考えられる。
まとめスタックラミナパネルを用いたハイブリト耐震壁の実験

500
Qw(kN)

2500-100-50

050-250

200

Qw：木パネル部分作用せん断力
Q ：ジャッキ荷重
Qs：鉄骨作用せん断力-500

図 4 木パネル負担せん断力ｰ変形曲線

Q

Qb
Qw
Nsw

Ncw

Qs

Ns

Qs

L

Q(kN)
LQ S(kN)
RQ S(kN)
Qb(kN)
NS(kN)
Qbw(kN)
NSW(kN)Ncw(kN)

R

SFW-1

SFW-2

261
18.9
18.9
45.4
648.8
223.2
603.4
643.3

274.4
19.5
19.5
46.9
669.9
623
235.3
665.93

Q：水平荷重LQS，RQS：鉄骨柱せん断力(測定値)

Qb：鉄骨梁せん断力
Qb=M/1.5(M：梁せん断力)

鉄骨フレームとスタックラミナパネルの水平力の負M=LorRQS×3.6/2
Ns：加力側鉄骨柱軸力(測定値)
Qbw：水平方向木パネル負担力

ナパネルで抵抗していること。

Qbw=Q－(LQS＋RQS)

本実験でハイブリッド耐震パネルにおける実用化のNsw：鉛直方向木パネル負担力
Nsw=Ns－Qb

基礎資料を得ることが出来た。

Ncw：圧縮ストラット応力【参考文献】Ncw =1) 木質構造設計基準・同解説―許容応力度・許容耐力設計法―、

図 5 フレームの応力状態

第 4 版、日本建築学会、2006.12

40100Q(kN)

σ(N/mm2)

SF-1

ハンキンソン式

30

P 0 ・P 90

σθ=50

P 0 sin n θ+P 90 cos n θSFW-1

200°
30°
90°
ハンキンソン式

0-100250

Qw=Q ― Qs

担率は 1：8 であり水平力に対してはほぼスタックラミ②150δ(mm)より、以下の事が明らかとなった。
①100-500-5050100150200250

δ(mm)

SFW-2

10M＝(ε1+ε2)／Z×E-100

図30Q＝(M1－M2)／L0SFW 鉄骨負担せん断力-変形曲線､SF0 荷重変形-曲線*１東京電機大学大学院*2 アラップ*3 株式会社 平成建設
*4 法政大学 教授 博士(工学)*5 ﾍﾞﾀｰﾘﾋﾞﾝｸﾞつくば建築試験ｾﾝﾀｰ 統括試験研究役*6 東京電機大学 教授 工博

博士(農学)

1530456075

θ(DEG)

90

図 6 応力度－角度関係*1Graduate Svhool of Tokyo Denki University*2Arup*3Heisei Kensetu Co.,LTD*4Prof.,Hosei University, Dr.sc.tech.
*5 Chief Researcher Tsukuba Building Research and Testing Laboratory
Center for Better Living,Dr.Agr*6Prof.,Tokyo Denki University,Dr.Eng― 10 ―