柔らかい床剛性を考慮した木造住宅の大地震時のねじれ挙動の評価法の提案

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11875119
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 村上 雅英 近畿大学, 理工学部, 助教授 (80190891)
• Keywords: 捻れ / 柔床 / 壁式構造 / 靭性設計 / 動的非線形解析 / 静的線形解析 / 立体効果

Research Abstract

現実の木造住宅は、上下壁のずれや偏った壁配置、筋交い耐力壁より剛性の高い非構造壁、水平構面と呼ぶにはあまりにも剛性の低い下屋などといった要素を含んでいるため、剛床仮定と弾性解析を前提とした通常の偏心率の計算では大地震時の挙動を正しく評価できない。このような問題に対して、本研究では、鉛直構面と水平構面を組み合わせた立体効果を耐震設計に組み込むために、床剛性を考慮した捻れ応答に対する構造物の靭性設計法を提案した。それは、複数の鉛直構面と水平構面からなる3次元構造体の終局耐力と靭性能を静的に求め、1質点系応答に関連付ける手法である。そして、捻れ性状を静的線形解析で推定し、バネ配置、地震波、せん断力係数、履歴モデルを解析変数とする動的解析によりその妥当性を検証した。ここで示した例題では、各構面の最大応答変位の推定値は、実際の応容より大きめに評価された。この傾向は設計を想定した場合、安全側であり、特に問題はないと判断できる。また、直交壁への導入せん断力と床面への導入せん断力は、応答結果にかなりのばらつきが生じたが、本手法による推定値は、それらのほぼ平均値を示した。
従って、偏心率は剛性仮定に基づいた建物全体のねじれの指標のみを与えるものであるが、本手法による計算では、各構面の層間変形が水平構面の剛性を考慮して静的に推定できるため、構造計画上の建物の弱点を定量的に評価するための有効な手段であると判断できる。

Research Products

• [Publications] 村上雅英,稲山正弘: "在来軸組工法木造住宅の構造設計手法の開発 その14 偏心を有する柔床壁式構造物の靭性設計法(22121)"日本建築学会大会学術講演梗概集. C1. 241-242 (1999)
• [Publications] M.Murakami,O.J.Moss,A.J.Carr & M.Inayama: "The Effect of Flexible Horizontal Diaphragm on the Seismic Tosional Resistance of Systems with Ductile walls"第12回世界地震工学会議(12WCEE). CDROM. (2000)
• [Publications] 村上雅英,稲山正弘: "偏心を有する柔床壁式構造物の靭性設計法"日本建築学会構造系論文集. 530. (2000)