第 6 章 面材耐力壁を設置し た木質 ラーメン架構の構造特性
T. FWD@150- FWD@150-FWC@150+
-153- 6.4 試 験加 算 の比 較
試験 加算 が 成立 すれ ば 、実 大 試験 を実 施 しな くて もラ ー メン 、合 板 壁の 試 験 結果 を足 し 合せ るこ と で想 定 する 構面 の 荷重（P）－変 形 角（ γ ）関 係を 構 築す るこ とが で きる 。
第 5章で ① 、② を 示し た。 ① ラー メン の 許容 せん 断耐 力 は、 柱 に 生 ずる 軸 力 で変 動す る 。② ラ ーメ ンフ レ ーム 内の 合 板壁 の許 容せ ん 断耐 力 は、 真の 変 形角 を見 かけ の 変形 角に 補 正し て 求め る。
よっ て、 単 体の ラー メ ンと 合 板壁 を加 算 し た P－γ 関 係と 壁 付ラ ーメ ンの P
－γ 関係 は 一致 し ない 。ま た 、 本 比較 は 複数 体の 試験 を 実施 し て、 ばら つ き係 数を 考慮 した P－ γ関 係で 検 討す る必 要 が あ る。 ここ で は、 加算 の 誤差 を 確認 する ため の 比較 検討 と する 。 確認 方法 は 、試 験の P－ γ 関係 を 加算 し、 壁 付ラ ーメ ンの P－γ 関係 と 比較 とし た 。
加算 する 試 験と 比較 す る試 験 の対 比表 を Table6-3 に示 す 。Table6-3 に示 す組 み合 わせ に つい て、特定 変 形角（ γp）の P（Pp）を算 出 した 。Table6-4(a)に試 験 の結 果 、(b)に 加算 の 結果 、(c)に Ppの 比（ せ ん断 力の 比 ）=加 算値 ／試 験 値を 示 す。
Table6-3 中のF.No1，F.No2, F.No3 で 、水 平耐 力の 逆対 称 性を 確認 す る 。ま た、
F.No4, H.No1, H.No2 で 、 加算 を確 認 する 。ま た、Table6-4 中の”Antisymmetric”
は、 水平 耐 力の 逆対 称 の確 認 、”Addition”は 、加 算の 確 認で ある 。
次に 、文 献 6-13)の 方 法で 算出 し た初 期剛 性 （K0）、 特性 値と 短 期基 準せ ん 断 耐力（P0）及 びP0決定 の特 性 値番 号を Table6-5(a)、(b)に示 す。Table6-5(a)が 試 験値 、(b)が加 算 値 であ る 。Table6-5(c)に は 、 試験 に 対 する 加 算 の初 期 剛 性の 比
（K0 比） と P0の 比 （P0比 ） を示 した 。 以下 の(1)で水 平 耐力 の逆 対 称性 の 確認 と(2)で加 算 の確 認を 行 う。
Table6-3 加算 と試 験 の対 比表 （Comparison table of addition and test） Addition Test (Specimen) Check F.No1 (T.HR+)+(T.HR-) T.FR+
F.No2 (T.HR-)+(T.HWD@150+) T.FWD@150+
F.No3 (T.HR+)+(T.HWD@150-) [email protected]@150+
Table6-4 特定 変形 角 時の せん 断 力値
（Shear value of pinpoint deformation angle）
(a) 試 験（Test）
(b) 加算 （Addition）
(c) 比 率（=加 算 ／試 験） Ratio (=Addition/Test)
6.66 8.33 10 15 20 25 30 35
(=1/150) (=1/120) (=1/100) (=1/66) (=1/50) (=1/40) (=1/33) (=1/28)
T.Case1 T.HR+ 6.91 8.48 9.94 14.09 17.85 5.81 8.80 10.16
T.Case2 T.HR- 6.14 7.68 9.17 13.90 18.67 22.64 24.92 13.11
T.Case3 T.HWD@150+ 12.51 14.53 16.49 20.65 24.54 18.94 16.33 16.75 T.Case4 T.HWD@150- 13.02 15.29 17.42 22.65 27.40 30.82 19.33 17.56 T.Case5 T.FR+ 14.73 18.18 21.64 31.80 41.21 48.97 48.16 37.87 T.Case6 T.FWD@150+ 19.08 22.90 26.77 37.82 48.23 52.19 52.33 51.16 T.Case7 T.FWD@150- 19.66 23.55 27.52 38.31 48.67 52.69 43.04 32.09 T.Case8 T.FWC@150+ 18.62 22.65 26.68 37.12 47.13 54.17 60.74 46.00 Frame
-work T.Case9 T.W@150+ 5.49 5.80 6.18 6.37 6.23 5.59 4.96 4.76
γ, γ0 (×10-3rad.) Unit: (kN)
Half
Full
Model Case Specimen
6.66 8.33 10 15 20 25 30 35
F.No1 13.05 16.15 19.11 27.99 36.52 28.45 33.72 23.27 F.No2 18.65 22.21 25.66 34.55 43.21 41.58 41.25 29.86 F.No3 19.93 23.76 27.36 36.74 45.25 36.63 28.13 27.72 F.No4 20.22 23.98 27.82 38.17 47.44 54.56 53.12 42.63 H.No1 12.41 14.28 16.12 20.46 24.08 11.40 13.76 14.92 H.No2 11.63 13.48 15.35 20.27 24.90 28.23 29.88 17.87 Antisymmetric
Addition(Full) Addition(Half)
Check No γ (×10-3rad.) Unit: (kN)
6.66 8.33 10 15 20 25 30 35
Rp1 F.No1/T.Case5 0.886 0.889 0.883 0.880 0.886 0.581 0.700 0.614 Rp2 F.No2/T.Case6 0.977 0.970 0.959 0.914 0.896 0.797 0.788 0.584 Rp3 F.No3/T.Case7 1.014 1.009 0.994 0.959 0.930 0.695 0.654 0.864 Rp4.1 F.No4/T.Case6 1.060 1.047 1.039 1.009 0.984 1.045 1.015 0.833 Rp4.2 F.No4/T.Case7 1.029 1.018 1.011 0.996 0.975 1.035 1.234 1.328 Rp4.3 F.No4/T.Case8 1.086 1.059 1.043 1.028 1.007 1.007 0.875 0.927 Rp5 H.No1/T.Case3 0.992 0.983 0.978 0.991 0.981 0.602 0.843 0.891 Rp6 H.No2/T.Case4 0.894 0.882 0.881 0.895 0.909 0.916 1.546 1.018 γ (×10-3rad.) Unit: (kN) Check
Antisym -metric Addition
(Full) Addition
(Half)
Ratio
-155- Table6-5 特性 値（Characteristic values）
(a) 試験 （Test）
(b) 加算 （Addition）
(c) 比 率（=加 算 ／試 験） Ratio (=Addition/Test)
① ② ③ ④ ④
Py (0.2/D)Pu 2/3Pmax P(1/150) P(1/120)
T.Case1 T.HR+ 1006.56 9.20 4.68 12.83 6.91 8.48 4.68 ②
T.Case2 T.HR- 917.68 9.34 5.79 16.61 6.19 7.68 5.79 ②
T.Case3 T.HWD@150+ 1888.38 12.35 7.75 16.37 12.51 14.53 7.75 ②
T.Case4 T.HWD@150- 1838.55 15.26 9.18 21.09 13.02 15.29 9.18 ②
T.Case5 T.FR+ 2114.41 33.45 13.51 33.93 14.73 18.18 13.51 ②
T.Case6 T.FWD@150+ 2643.38 28.76 17.59 35.87 19.08 22.90 17.59 ② T.Case7 T.FWD@150- 2770.71 27.43 15.13 35.95 19.66 23.55 15.13 ② T.Case8 T.FWC@150+ 2497.20 35.71 16.07 41.03 18.62 22.65 16.07 ② Frame
-work T.Case9 T.W@150+ 1510.55 3.58 4.12 4.25 5.49 5.80 3.58 ①
Half
Full
Model Case Specimen K0
(kN/rad.)
Characteristic Unit:(kN) min.
(P0)
Expre -ssion
① ② ③ ④ ④
Py (0.2/D)Pu 2/3Pmax P(1/150) P(1/120)
F.No1 1888.07 22.94 9.17 27.07 13.05 16.15 9.17 ②
F.No2 2740.19 20.25 14.84 28.81 18.65 22.21 14.84 ②
F.No3 2874.38 23.11 12.99 32.78 19.93 23.76 12.99 ②
F.No4 2726.94 29.86 16.62 37.65 20.22 23.98 16.62 ②
H.No1 1893.92 12.14 7.85 16.71 12.41 14.28 7.85 ②
H.No2 1554.05 14.95 8.91 20.28 11.63 13.47 8.91 ②
No Check
Antisymmetric Addition(Full) Addition(Half)
Expre -ssion K0
(kN/rad.)
Characteristic Unit:(kN) min.
(P0)
K0
Rc1 0.893 0.679
Rc2 1.037 0.844
Rc3 1.037 0.859
Rc4.1 1.032 0.945
Rc4.2 0.984 1.098
Rc4.3 1.092 1.034
Rc5 1.003 1.013
Rc6 0.845 0.971
Distribution Ratio
Addition(Half) H.No1／T.Case3 K0 : 0.845(Rc6)～1.003(Rc5) P0 : 0.971(Rc6)～1.013(Rc5) H.No2／T.Case4
min.
(P0)
Addition(Full)
F.No4／T.Case6 K0 : 0.984(Rc4.2)～1.092(Rc4.3) P0 : 0.945(Rc4.1)～1.034(Rc4.3) F.No4／T.Case7
F.No4／T.Case8 Antisymmetric
F.No1／T.Case5 K0 : 0.893(Rc1)～1.037(Rc2, 3) P0 : 0.679(Rc1)～0.859(Rc3) F.No2／T.Case6
F.No3／T.Case7 Check
(1) 水 平耐 力 の逆 対称 性 の確 認
水平 耐力 の 逆対 称性 を 確認 す る比 較表 を Table6-6 に 示す 。比較 表中 に は、比 較す るモ デ ル図 、試 験 と加 算 の荷 重－ 変 形角 関係 を示 す 。
表中 では 、Ppの 比を せん 断 力比 、K0比 を 剛 性比 、P0比を 耐 力比 と記 し た。
Table6-6 逆対 称性 確 認の 比較 表
加算 F.No1 (T.HR+)+(T.HR-)
試験 T.case5 T.FR+ 荷重－変形角関係
加算 F.No2 (T.HR-)+(T.HWD@150+)
試験 T.case6 T.FWD@150+ 荷重－変形角関係
加算 F.No3 (T.HR+)+(T.HWD@150-)
試験 T.case6 T.FWD@150- 荷重－変形角関係
せん断力比 ： Rp3 剛性比・耐力比 ： Rc3
せん断力比 ： Rp1 剛性比・耐力比 ： Rc1
せん断力比 ： Rp2 剛性比・耐力比 ： Rc2
＋
比較
＋
比較
＋
比較
-157-
Fig.6-4 に特 定 変形 角時 の せん 断力 比 を示 す。変形角 20(×10-3rad)以下 のと き、
0.880～1.014 で 分布 して い る。こ のと き 、変 形角 6.66(×10-3rad)、8.33(×10-3rad) で 1.0 を 超 えて 加 算が 大き く なっ てい る 。一 方、 その 他 は 1.0 以下 で加 算 の方 が小 さく な って いる 。
また 、変形 角 20×(10-3rad)超え る とき のせ ん 断力 比は 、0.581～0.864で 、試 験 と加 算の 差 が大 きく な る。
Fig.6-4 せん 断力 比 －変 形 角関 係
Fig.6-5 に水 平 耐力 の逆 対 称性 を確 認 する 対象 の 剛 性比 と 耐力 比を 示 す。剛性 比は 、Rc1=0.893、Rc2=Rc3=1.037で あ った 。Rc1 で 加算 の 初期 剛 性は 、試験 よ り小 さく 、Rc2、Rc3 で 加算 の初 期 剛性 は、 試験 より 大 きい 。
また 、耐力 比は 0.679～0.859で 、加算 のせ ん 断耐 力は 、試験 よ り小 さ くな っ た。
Fig.6-5 剛性 比と 耐 力比
-159- (2) Half の 加算 の確 認
Halfの 加算 を 確認 す る比 較表 を Table6-7 に 示 す。比較 表中 に は、比 較 する モ デル 図、 試 験と 加算 の 荷重 － 変形 角関 係 を示 す。
表中 では 、Ppの 比を せん 断 力比 、K0比 を 剛 性比 、P0比を 耐 力比 と記 し た。
Table6-7 Half加 算の 比 較表
加算 F.No1 (T.HR+)+(T.W@150+)
試験 T.case3 T.HWD@150+ 荷重－変形角関係
加算 F.No2 (T.HR+)+(T.W@150+)
試験 T.case4 T.HWD@150- 荷重－変形角関係
せん断力比 ： Rp5 剛性比・耐力比 ： Rc5
せん断力比 ： Rp6 剛性比・耐力比 ： Rc6
＋
比較
＋
比較
Fig.6-6 に特 定 変形 角時 の せん 断力 比 を示 す。変形角 20(×10-3rad)以下 のと き、
Rp5 で 0.981～0.992、Rp6 で 0.881～0.909 で ある 。加 算 のせ ん断 力 が小 さ くな って いる 。
また 、変 形角 20(×10-3rad)超 え ると き、Rp5 は 0.602 となり 1.0 以 下、Rp6 は 1.546 で 1.0 以上 と なる 。Rp5 で 加算 の せん 断 力が 小さ く 、Rp6 で 加算 のせ ん 断 力が 大き く なっ た。 加 算と 試 験の せん 断 力は 大き く外 れ てく る 。
Fig.6-6 せん 断力 比 －変 形 角関 係
-161- Fig.6-7 に剛 性 比と 耐力 比 を示 す。
Rc5で は 、剛 性比 、耐力 比 ともに 1.0 よ り大 きい 。加算 の初 期 剛性 、せん 断耐 力は 、と も に試 験よ り 大き く なる 。
一方 、Rc6 では 、剛 性 比、耐 力 比と もに 1.0 より 小さ い。加 算の 初期 剛 性、せ ん断 耐力 は 、と もに 試 験よ り 小さ くな る 。
Fig.6-7 剛性 比と 耐 力比
(3) Full の 加算 の確 認
Full の 加 算を 確 認す る比 較 表 を Table6-8(1)に 示す 。比 較 表中 には 、 比較 す る モデ ル図 、 試験 と加 算 の荷 重 －変 形角 関 係を 示す 。
表中 では 、Ppの 比を せん 断 力比 、K0比 を 剛 性比 、P0比を 耐 力比 と記 し た。
Table6-8(1) Full加 算の 比 較表
加算 F.No4 (T.FR+)+(T.W@150+)
試験 T.case6 T.FWD@150+ 荷重－変形角関係
加算 F.No4 (T.FR+)+(T.W@150+)
試験 T.case7 T.FWD@150- 荷重－変形角関係
せん断力比 ： Rp4.1 剛性比・耐力比 ： Rc4.1
せん断力比 ： Rp4.2 剛性比・耐力比 ： Rc4.2
＋
比較
＋
比較
-163-
Fig.6-8 に特 定 変形 角時 の せん 断 力比 を示 す 。変 形角 20×(10-3rad)以 下 のと き の比 は、Rp4.1 で0.984～1.060、Rp4.2 で0.975～1.029で ある 。加 算 のせ ん断 力 が大 きく な る特 定変 形 角が 存 在す る。
また、変 形角 20×(10-3rad)超 える とき 、Rp4.1 で 0.833～1.045、Rp4.2 で 1.035
～1.328 と なる 。加 算 と試 験の せ ん断 力は 、 大き く外 れ てく る。
Fig.6-8 せん 断力 比 －変 形 角関 係
Fig.6-9 に剛 性 比と 耐力 比 を示 す。
Rc4.1で は 、剛 性比 、耐力 比と もに 1.0 よ り大 きい 。加 算 の初 期剛 性 、せ ん断 耐力 は、 と もに 試験 よ り大 き くな る。
一方 、Rc4.2 で は、 剛性 比 、耐 力比 と も に 1.0よ り 小さ い。 加 算の 初期 剛 性、
せん 断耐 力 は、 とも に 試験 よ り小 さく な る。
Fig.6-9 剛性 比と 耐 力比
-165-
さら に、Fullの 加算 を 確認 する 比 較表 を Table6-8(2)に 示す 。
表中 では 、Ppの 比を せん 断 力比 、K0比 を 剛 性比 、P0比を 耐 力比 と記 し た。
ここ で、T.FWC@150+の 壁長 は 、1,000mm の た め T.W@150+の せ ん断 力を 壁 長比 で補 正 した 。
Table6-8(2) Full加 算の 比 較表
Fig.6-10 に 特定 変形 角 時の せん 断 力比 を 示す 。変形角 20（×10-3rad)以下 の と きの 比率 は 、1.038～1.156 とな る。加算 の 方 が大 きく な る。また 、変 形角 20（ × (10-3rad)超 え ると き、0.894～1.034と な る。
Fig.6-10 せ ん断 力比 － 変形 角関 係
加算 F.No4 (T.FR+)+(T.W@150+)
試験 T.case8 T.FWC@150+ 荷重－変形角関係
※T.W@150+の壁荷重は、壁長さ1,000㎜に補正し て算出した。
せん断力比 ： Rp4.3 剛性比・耐力比 ： Rc4.3
＋
比較
Fig.6-11 に 剛性 比 と 耐力 比 を 示す 。 加算 の 初 期剛 性 、 せん 断 耐力 と も 試験 よ り大 きく な る。
Fig.6-11 剛 性比 と 耐力 比
-167- (4) 逆 対称 性 と加 算の 誤 差の まと め
(1)～(3)の せ ん断 力 、初 期 剛性 、せん 断 耐力 に つい て 、加 算 と試 験比 較 の誤 差 を Tabbe6-9 に まと めて 示 した 。
Table6-9 加算 と試 験 比較 の誤 差
±10％程 度 の誤 差を 許 容し た場 合 、① せん 断 力、②初 期剛 性 、③ 許容 せ ん断 耐 力に つい て 、加 算可 能 のケ ー スは 、以 下 とな る。
なお 、本 結 果は 、試 験 のば ら つき を考 慮 して いな い。
①せ ん断 力 （た だし 、20（ ×10-3rad）以 下）
F.No2/T.Case6, F.No3/T.Case7, H.No1/T.Case3, F.No4/T.Case6, F.No4/T.Case7 ② 初期 剛 性
F.No1/Case5, F.No2/T.Case6, F.No3/T.Case7, H.No1/T.Case3, F.No4/T.Case6, F.No4/T.Case7
③ 許容 せ ん断 耐力
H.No1/T.Case3, H.No2/T.Case4, F.No4/T.Case6, F.No4/T.Case7, F.No4/T.Case8
20≦ 20＞
F.No1／T.Case5 12.0 41.9 10.7 32.1
F.No2／T.Case6 10.4 41.6 -3.7 15.6
F.No3／T.Case7 7.0 34.6 -3.7 14.1
H.No1／T.Case3 2.2 39.8 -0.3 -1.3
H.No2／T.Case4 11.9 -54.6 15.5 2.9
F.No4／T.Case6 -6.0 16.7 -3.2 5.5
F.No4／T.Case7 -2.9 -32.8 1.6 -9.8
F.No4／T.Case8 -15.6 10.6 -16.1 -8.4
備 考 加算が大きいときは、符号は－
K0の誤算
（％）
P0の誤算 γ（×10-3rad） （％）
Antisymmetric
Addition(Half)
Addition(Full)
検討ケース
Ppの最大誤差（％）
6.5 結 論
Halfラ ーメ ン（Half）と Full ラ ーメ ン（Full）の構 面試 験 を行 い 、それ ぞれ の 加算 を検 証 した 。そ の 結果 、 以下 の結 論 を得 た。
1). 水平 耐 力の 逆対 称 性（ 正負 の Half の 重ね 合わ せとFull の比 較 ）で は、剛 性は おお む ね加 算が 可 能で あ る。 耐力 は 、Half の加 算 が、Full よ り 小さ くな り、 安 全側 であ る 。
2). Halfど うし の加 算 では 、剛 性 ・耐 力と も にお おむ ね 加算 が可 能 であ る 。 3). 壁 付 ラ ー メ ン は 、 加 算 方 向に よ っ て 結 果 が 異 な る 。 壁 付 側 が 引張 側 に な
ると きは 、 剛性 比・ 耐 力比 と もに 加算 は 1.0 を超 え、 危 険側 とな る 。一 方、 壁付 側 が圧 縮側 に なる と 、そ の逆 で ある 。
4). 門 型 ラ ー メ ン の 中 央 に 合 板壁 を 配 置 す る ケ ー ス で は 、 剛 性 比 ・耐 力 比 と も 1.0 を 超え 、加 算 は危 険側 に なる 。