1
研 究論 文I
UDC ：69．
022 ；699．
841 ：624．
612．
4 日本 建 築学 会 構造 系 論 文 報 告 集 第 355 号・
昭和 60 年 9月壁 板
の
局 部
破壊
を
誘
発
す
る
目
地
を
用
い
た
鉄 筋
コン
ク
リ
ー
ト
耐
震
壁
に
関
す
る
研
究
対 角
圧縮 加
力に よ る 基本性 能
の検
討
正 会 員東
端
泰
夫
＊ §L 序 連 層 耐震 壁 を 除 く 鉄 筋コ ン ク リー
ト 〔RC
）耐 震 壁で は せ ん断変形 角が4×10
−
3rad，
程度で壁 板にせ ん断 破 壊が発生し，
引続い て付帯柱がぜい性 的に破 壊して柱 軸 力の保 持が困 難と な る ものが多い 。 地震 時にこ の よ う な 致 命 的 被 害の発 生を防 止す る た め，
耐 震壁 を利用 し た RC 造建物の耐震 設計は強 度 志 向 型と な る傾 向が あ る。
近年，
建 物の平面計画自 由 度， 経 済 性 等の 向上を 目的 に，
耐 震壁 を用い た中低 層 RC 造 建 物に おい て も， じ ん性 志 向 （高い変 形 性 能を期 待した）耐 震 設 計の要 望が 高まっ てい る。
じ ん性 志 向の耐震設計に利用可 能なRC
耐 震 壁 を本 報では 「じ ん性 壁 」と称 する。 じ ん性 壁の力 学 的 概 念を図一
1に示す。 ま た耐 震 設 計上 必要と 思 わ れ る条 件を以 下の 4項 目とし た。 12 3 4．
最 大 耐 力 以 後の耐 力 低 下が少ない 。 設 計 者が必 要とする耐力を保持し，
大き な変形 性 能 を有する。
終 局 時に壁に付 帯する柱は，
損 傷が少な く，
軸 力 を 健 全に保 持で きる。
荷 重一
変 形関係に お けるエ ネル ギー
吸収 能 力が大 きい。
以 上の条 件を満足 す るこ と が可 能なRC
耐震壁を構 造 的な機 能で大 別する と，
以 下の 3種と な る。
・ 連層効果によ る曲 げ降伏壁 。 境 界ばり ， 柱の曲 げ降 伏に よる回 転 壁 ・ せ ん断 変 形 性 能に優れた せ ん断じん性 壁 こ れ ら3種 類の うち，
建 物 規 模，
壁 配 置 等に影 響さ れ ない 「せん 断じ ん性 壁 」は構 造 計 画 上の効 果が大き く，
こ れ に看 目した研 究が多い。
耐 震 壁のせ ん断変形 性 能 向 上 を目的と した既 往の研 究に は以 下の もの が あ る。1．
壁板に縦ス リッ トを 設け て破 壊 形 式 を 制 御す る1）。
2．
壁 筋を部 分的に集 中 配 筋 し，
破 壊 形 式を制 御す t （株 ）竹 中 工 務 店 技 術 研 究 所 主 任 研 究 員 （昭 和59年9．
月11B 原稿 受理 日，
昭 和60年4月17 Ei改 訂 原 槁 受 理 日．
討論期限 昭 和 60年 12月末日 ） 34 56
せ ん 断 力 耐 力 低 下 が 付 帯 柱の｛
見 損ら れる も の 傷が 少な い ▽ 設 計 耐 力 耐 力低 下の ない もの1
フ レー
厶降 伏 変形 大変 形勢
1
〔m
一己
h 水 平 変形角 αDrOd
．
図一
1 RC じ ん性 壁の特徴 し か し，
上 記 研 究に よる 「じ ん性 壁 」に は， 大 耐 力 以 後の耐 力 低 下が大 幅で ある，
の推 定が困難で あり，
合 部 を 用い る ため，
RC 造 建 物へ の適 用が難しい，
等の 問題点が 残 さ れて お り，
実 用 化の た めには その解 決が 急 務で あ る。
ま た，
1，
4 は，RC
造 建物に お ける壁が，
遮 音， 防 水 等の基 本 的 性 能 を確 保する必要がある こ とを 考 慮すれ ば，
汎 用 性に乏 し く， 基 本 的な問 題 点を有して い る と考えられる。
本 研 究は，
雑 壁の処理 法で実 績T3） の ある 「壁 板の局 部 破 壊 を誘 発 する目 地」 を利 用 し，
通 常 時に は壁 としての る2｝・
3）Q 壁 板に間 柱，
補 強 PC 柄 等 を設 ける4L5 ）。PC
壁板と躯体フ レー
ム と の接 合 部を変 形さ せ るELI）・
s）。
壁 板 に低 強 度， 鋼 繊 維 コ ン ク リー
トを 打 設す る9）・
且゜1・
川。
壁 板コ ン ク リー
トをスパ イラル筋で補 強する12 ）。
（11 最 （2） 剛 性， 耐 力 変 形 性 能 も劣る，
（3）鉄 骨 系 接 倉P 図一
2 周 辺 目 地 壁の変形 イメー
ジ一
80
一
基 本 的 性 能 を 満 足 しつ つ
，
地 震 時に は 目 地の破 壊によ り，
付帯フ レー ム の変形自由度を向上し ， 大変形に至る ま で 耐 力を保 持 し，
付 帯フ レー
ム に顕 著な損 傷 を 与え ない RC 耐 震 壁 の力 学 性 状 を 把 握 する こと を 目的と し て い る。 §2．
対 角加 力実験 2．
1 実験 目的 「壁 板の局 部 破 壊を誘 発す る目地」を利 用し たRC
じ ん性 壁は，
壁 板内の 目地部が早 期に破壊し，
付帯フ レー
ムの変 形 自 由度を向上 す るこ とに よ り，
フ レー
ム部材の 損 傷を抑え，
大 変 形を可 能にすること を基 本目標と し て いる。 しか し，
目地部の破 壊に よ り耐 力が大 幅に低 下す る と 耐 震 壁の性 能 低 下 と な る た め，
目地形状T 配 置等の くふ うに よ り耐力低下 を最少限にずる必要が ある。
本 研 究においては，
付 帯フ レー
ムと壁 板との壌 界部に破 壊を 誘発 する目地を 設 ける耐 震 壁を対 象に，
目地 形 状・
目地 配 置が壁の力 学 性 状に与え る影 響につ い て の基 礎 的 資 料 を得る目的で，
付 帯フ レー
ム付き正 方 形 壁 板の対 角 加 力 実 験を実 施し た。
こ の タ イ プの壁の 変 形パ ター
ンを文tu141
よ り推 定して図一
2に示す。
2．
2
試 験 体 試 験 体の設 計におい て は，
壁 板の局 部 破 壊は目地 部が 先 行し，
付帯フ レー
ム に破 壊 が 生じ な い よ うフ レー
ム の せ ん断補強を 十分に し た。 ま た 壁板 周 辺に配 置 した目 地 の性 能を評価す る た め，
似 下の パ ラ メー
ター
により．
試験 体 を 決 定 し た。
a．
目地配 置 付 帯フ レー
ム と壁 板との境 界に局部 破 壊を誘 発する目 地 を配 置する場 合の配 置 方 法とし て以 下の 5種 類を選 択 し た。・
．
i
全 周 ：基 本 的な配 置法とする。
．
齟
．
11iiiiv ＞b，
壁 板の局部 破 壊を誘発 し， 付 帯フ レー
ム の損 傷が少な く，
耐 力 低 下が少ない，
という条 件に有 効な 目地 形 状を 検 討する ため，
以 下の 4種 類を選 択し た。
｝ 台 形 目地 ：目 地 形 状の基 本 形と した。 目地下 部に 生じ たコ ン クリー
ト圧 壊が徐々 に上方に進 展す る が厚さ の増 加に より，
破 壊が止ま る と考え ら れ る。
Il．
1 ー．
1 V 二辺．
相 対する 2辺 （柱を想 定 ）に配 置する。
三辺 ：コの字 形 （柱 とは り上 端 ）に配 置 する。．
x 四 隅 ：施工性 を考 慮 した配 置と する。
二辺， 二 隅 ；相瓣
する 2辺と そ れ以 外の辺の コー
ナー
部に配 置す る。
目 地 形状 C．
以上の要 因の ほ か に以 下の パ ラメー
ター
を設 定し た。
1
断 面 欠 損 率 ：局 部 破 壊 を 誘 発 す る 度 合に関係する ものと し て， 目地 部の欠 損 厚と壁 厚との比 を断 面 三角 形 目地．
目地部の厚さ 増 加 を，
台 形 よ りス ムー
ズに し た。 部 分 的な 圧壊の発生 は台形 よ り遅 れ る。 1，
台 形＋ ス リッ ト目地 ：台 形 目地の局 部圧 壊 を よ り 早 める と同 時に圧 壊の進 展を2
段 階に制御す る。 円形 目地 ：目 地 部 圧 壊が早 期に発隼す るIA ） 。 し か し，
耐 震 壁の耐力低 下に は問題 が あ る と 思 わ れ る。
そ の他の パ ラ メー
ター
表一
1 試 験体一
覧 （純フ レー
ムは除く ） パラ メー
タ 武験 体 目 地 壁 筋 比 Ps ％ 傭 湾 配 置 形 状 欠 損 率α
％ 高 さ 比 β 恥 均 等 築 中 DS−
01 o，
39一
2 全 周 台 形 0．
5Q0．
25 ω 5｝ 7一
3〃
台 形＋スリッ
ト 0．
75Q．
L25 〔〃
）．
〃
一
42 辺 台 形 0．
500、
25 〔〃
〕〃
一
53 皿〃
厂
F〃
ワ
一
52 辺十2コ
ー
ナ 厚〃
”
”
」
一
74」一
ナー
ρ
”
”
”
一
8 全 周〃
030．
〃
”
一
目地配趾◎
全周．
2辺 3 辺 ヤ マ魅
嚶
◇
◇
4コ
ー
ナー
2辺 十2コ
ー
ナー
目 地 形状 台形 三角 形 台 形 円 形鴛
瀞
譜
乱 騰
」
。
L
r 一 属 t’
昌 t唱 “ “ u t・
／2 「〆2 壁 筋圏
均 等 4φ 80 アノ
カー
筋 4φ＠2。’
．
集 中塒 醐
．
．
加 棚
1
9〃
〃
05 ［〕 0125 ω 25｝”
LO
〃
三 角 形「
’
ぐα5〕”
．
一
ll〃
円 形”
｛’
・
）”
一
12．
〃 台 形”
a25 ro51052一
13 〃〃
〃
「
〃
o．
39L．
し8 14〃
円「
形厂
’
105 ）岸
L18．
54 コー
．
ナー
台 形”
リ ヒ5 1 レの”
一
一
一
欠損 率 （a ） とし
，
O．
3，
0．
5，
0．
75の 3種 類を 選 択し た。
a ・Ct
−
t’
）／t ［t
：壁 厚，
t’
：目地 部 有 効 厚 ］il
目地 高さ比 ：目地 部 圧 壊 以 後の耐力低 下に関係す るもの と し て壁 厚に対す る目地高さの 比 を 目地 高 さ比 （β〉と し∫0．
125，
0．
25，
0．
5の 3種 類を選択し た
。
fi
；h。
／t
［h
。：目 地 高さ］ 「ii
壁 内鉄 筋量 ：壁 筋 比 （P論 は o．
39％ を標準に，
0．
52
％ を加えた。 また，
0．
39％の均 等 配 筋 壁 板 の コー
ナー
部 （内 法ス パ ン の 1／4）に 1．
2
％ の付 帯フ レー
ムへ の ア ンカー
筋を集中配筋し た もの を 選 択し た。iv
純フ レー
ム ：目地付耐震壁の性 能 評 価にお け る基 準値を得るた め他 試 験 体 を同 形 状，
同 配 筋の純フ レー
ム を加え た。
2．
3
製 作および使 用 材 料 2．
2で述べ た要 因を考 慮し た試 験 体は，
目 地 無し一
体 壁を加えて合 計16体で ある。 試 験 体の一
覧 を表一
1に，
配 筋 例と試 験 体 形 状を図一
3に示 す。 使 用 材 料は，
鉄 筋 が，
付 帯フ レー
ム の主 筋にSD
30のDlO
を，
せ ん断 補 強 筋 と壁 筋に は焼 入れ鋼 線の 4φ を， コ ンクリー
トに は， 5mm 以 下の骨 材に よる モ ル タ ル を用いた。
試験 体の製 作に は木製型枠を使 用し，
モ ル タ ル を横 打ちし た。
実 験 時のモ ル タル 圧縮 強 度は298kg
／cm2，
鉄 筋の 降 伏 強 度 は 4φ，D10
で各々3077
，3713
kg
／cml で あっ た。 2．
4 加 力・
測 定 方 法 加 力 方 法 を 図一
4に示す。
加 力は，
300 ton 試 験 機 を 用い た単 純 圧 縮 加 力と し，
加 力 点は加 力軸が一
線 となる ようレ ベ ル調 整し た後に石 膏を用い て均一
な加 力と し た。 載 荷は，
せん断 変 形 角 （γ）で 4×10−
3，
8 ×10−
3rad．
の 2回 除 荷し，
最 終 的に は γ＝
30×10”
3 rad．
まで加 力 し た。
載 荷の制 御に用い た せ ん断 変 形 角 （γ｝は，
圧 縮 方 向と そ の直 交 方 向の フ レー
ム接 合 部 芯間の相対 変 位 （δa，
δ，）に よ り下 式で求め た。
γ＝ （δa＋ δ ，）
IV2
’
h
（h
：付帯部 材 長さ） ま た，一・
部の試 験 体に は壁 板 隅 角 部の壁 筋に ワイ ヤー
ス トレインゲー
ジ をてん付し た。 2．
5 実 験 結 果 a．
強 度 と変形 結 果 各 試 験体の実験結果 を ま と めて表一
2に示す。 表に は 壁 板 初せ ん断ひ び割れ発 生 時 荷 重と変 形 （Pc，
γ，），
最 大 荷 重と そ の 時の変形 〔Pmu。
，
r．
a。
），
7t・
10， 20×10−
3 rad．
時の荷重 （P1。， P，。〉を示し た。
b．
荷 重一
変 形 関 係 荷 重一
変 形 関 係 を 図一
5に示す。
図の 縦 軸に は荷重 （P ）と壁 板の平 均せ ん断 応 力 度 （τ＝
PIVIi’
t・
1） を 横軸に は せ ん断変形角 （r）を とっ た。 な お，
図中に は γ＝ 20×10−
3rad．
時の ひ び 割 れパ ター
ン を 示 し た。
DI v＃
1囲
図一
3 基 準 試 験 体 配 筋 図 鍵 300監
訊 験固 M↑、
、
卜
図一
4 加 力・
測 定 方 法 表一
2 実験結果 堺 巨 試 験 体 Pじ
lL。
国「
cl ゆ一
3r旦
d．
1Pm 1じ
onl“
兀
アm−
旦
xnO 3radJPIO にo国 恥 P 工to 国 DS−
0融 匹 」3 且0530．
1 日552Z．
5 ［70 02i 且90．
δ0235358U．
7 【38 037．
8O．
幽0319352147147 0487D．
3225．
o ヨgo13 く 15．
o 0579q3923 嚊 3LO13014．
8 06S5 α3026．
o3601521輻
o 07 了1u1224L84319．
剞 見49 087．
9o．
匸129．
o375 」34152 09 ε3o．
哩628．
552L15816．
2 風Plo808427．
14801 窪．
5174 L： 5．
8o．
n19．
61．
3615．
瑠 165 L2 見o，
903322．
32．
04L3，
214．
9 齟3930．
7623．
83．
40 臨43157 1‘ 5．
5o．
382L δ 32517717．
o L580o．
23286385152一
F舮
一
13125．
o7512．
o 各 試 験 体と も （F
を 除き）γ＝
0．
2〜
0．
8
×10T3rad．
で壁 板にせ ん 断 ひ び割れが生 じ，
剛 性 が 低 下 す る。
その 後， γ＝
3．
O〜
6．
OXIO−
3rad．
で 最大耐力に達す る と急 激な耐 力低下を生 じる もの が多いが，
円 形 目地を 用い た DS−
11，
14は 耐 力 低 下 が少ない。
目 地 無 し 壁，
4コー
ナー
に 目地を有する壁の DS−
Ol，
07，
15で は付 帯フ レー
ム が破 壊し，
耐 力 が一
方 的に低 下 する。
し か し，
その他の 試 験 体で は，
γtlO ×10，
’
a rad、
付 近で耐 力が最 低と な り，
そ の後の変 形 増 大に伴っ て耐力 が徐々 に増 加す る。 上記 3体 以 外はγ＝30XIO
”
3raCl．
時で も付帯フ レー
ムに顕 著 な 損 傷 は見ら れ ない。
c．
荷重一
壁 筋ひずみ関 係 荷 重 （P
）と壁 筋ひずみ （ε）との関 係を図一
6に示す。 図は，
DS−
10，
11の 2体につ い て，
圧縮 方 向で な い壁 板 隅 角 部 にお け る 壁 筋の ひ ず み と 荷 重 との関 係を 示 し た。 両 試 験 体と も 壁 筋 ひずみ が 急増す るの は最大耐力 以 後であOP r 円形目地 を使 用し たDS −
llで は圧縮 対角 隅 角 部の壁 筋が引 張 降 伏してい る。
2，6
実 験 結 果の検 討 a．
検 討 方 法一
82
一
甲
幽
50 V冖
綱
轍
10．
「
．
05：
q2．
llL 叩 L一
叫「
細
工
輙
r諜
2cipe
、
：「 讐 50 ⊃d
o oLq ° ltC．
冒
1
Io lb ！自 2i 鉛 ss uo oI胛
了
げ Loeml’
一
一
．
’
1…一
』
’T−
「 と弊』
．
DS一
師＿
15−．
崖 o u）
口⊃
kO OD
【
即
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l／
1国
口
鋤
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’
Q1i産
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ド
鑼
LNSt 一 5u l P 0 5．
⊥0 15 20 ！51 ［ 51to5マ
．
．
「一
図 ， 劇
漏
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廟
’
A，
輙 て
卑
う
」
−
圭
．
「
⊥
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50’
1 0 0 1凵
IS ？O 〜 5 ］ O Ss L’
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5，
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1
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50 ＞ 織 四・
51 ［．
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蹠
SD 0 5lO 15 20 25 30 35 D：su Iい，
− IDS−
13コ
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1
i
−一一一
・
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i
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5U5 r ρ．
舮
冨
、
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「．
… ：．
h
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tt曾
1
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．
一
。、
L
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．
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．
71tiOCOl
o酔
〒
鬮
ハ oooレ
D【
聾
TVion叩
FC；曲げひび割れ発 生 （フ レー
ム｝ MS ；せ ん断すべ り破 壊 ｛團地 ） WSC ；せん断ひび 割 れ 発生 （壁 ） ［t蛸冨
Zi，
，
P ｛ o、
、
m藷，
“o SC ；せ ん断ひび割れ 発生 〔フ レー
ム ｝ MSC ；せん断ひび割 れ 発生 〔目地 ） FSC ；せ ん断ひび割れ発 生 FY ；壁 筋降 伏 PC ；接 合 部又 さき 図一
5 荷重一
変 形 関 係とひび割れパ ター
ン駆
59．
写 UlbD1ロ
TEPT
VLnco1 騨 T
VXOOb
）
FV ；コ ンク リー
ト曲げ 圧壊 （フ レー
ム ） MSV ；コ ンクリー
ト圧 壊 （目 地 ） SV ；コ ンクリー
ト圧 壊一
三D一
・
−
B藤
・・ 、・o
巫 繝 阜ユ
「．
、
∬」
−1
＼．
1
／ 》D
・
uDOO
2DOD 3DODS
−
115TRA1閏 〔M【CRD〕 DS−
10 図一
6 荷 重一
ひずみ関 係 OD 5 丁RAIN くH匸⊂ROレ 付 帯フ レー
ム と壁 板 との力の伝 達に関し て は， 壁 板と 鉄 筋をブレー
ス的に モ デル化し た解 析 例がある。
本 報で は、
付帯フ レー
ム と壁板との境 界 部に設置し た目地の性 能を大 局 的に把 握す る た め，
対 角 加 力 実 験 結 果 を以 下の 項 目につ い て検 討，
評 価す る。
i
最大耐力 ：目 地破 壊 時の耐 力。 V 最 終 破 壊 性 状．
試 験 体 全 体と目地 部の破 壊 性 状。
耐 力 保 持 能 力： γ；
10，
20× 10’
3rad．
時に保 持 し て い る耐 力。
純フ レー
ム との耐 力 差 ： γ；
］O− 30
×10
−
Srad．
に お け る純フ レー
ム．
との耐 力差 図一
ア 純フ レー
ム P（t1510 051015’
2025303540 Y （／10DO） 図一
8 荷 重r 変 形 関係 （純フ レー
ム） な お，
目地 性 能を よ り一
般 的に評 価する ために は’
，
『
目 地単 体の検 討が必 要であると考え て い る。
b．
目地 無し壁，
純フ レー
ム の検 討 目地無し壁の最 大 耐 力 （cQ ∂ を下 式に より算 出し，
実験値 くeQu＝
P／ ）と比 較し た。
cQ 脳言B
ゼt・
Fc・
COS θ LS ］ た だ しBe＝
’
ho
（O．
2十Br十Br）／cos θ Br＝
2Ps・
sinθ・
cos θ・
f
，／Fc Bノ＝
2Qy ／t・
ho’
Fc 記 号Qy
：純フ レー
ム の降 伏 耐 力L
上 LJ全 周 台 形 目地の函 1） 図
一
9 最 大 耐 力の比較鷺
羲
多い醜茄
台 形謹
聯
腿1） 図一
10 最 終ひび割れパ ター
ン代 表 例 iv， Ps，fs
：壁 筋比，
壁 筋降伏 強 度 Fc ：コンク リー
ト圧縮強度 t，
h。：壁 厚，
壁内法 長さ 実験 値と計 算 値との比 （eQu ／cQ 。〉 は 1．
Ol
と な り，
よ く一
致 し た。
純 フ レー
ム に関し て は，
部 材 端の曲げ降伏 時 応 力 状 態 を 図一
7に示す。
各 部 材の せん断 力 （Q
）と軸方向 力 （N
） は等 し く，
部 材 端モー
メ ン ト （M
｝とQ
と は下 式の 関 係を仮 定し た。Q
＝ 2M ／h。
（ho：部材剛域 端 長さ） 部材の弾性剛性， 曲 げひび割れ強 度，
曲げ降 伏 強 度，
降伏時剛性低 下 率 を既 往の算 定 式1fi）より算 出し，
実 験に よる荷 重一
変 形 関 係と比 較 し て図一
8に示す。
計 算 値と 実験 値は よ く一
致して お り，
計 算 仮 定が妥 当で あっ た も の と考え ら れ る。
c．
最 大 耐 力各 試験 体の 最大 耐 力 （
Pmaz
） を 目地 無し壁の最大耐 力 （。I Pma＝）で 除し，
比 較 して図一
9にPtす。Pm
。x／。1Pma
は0，
65〜O．97
の範囲 にあ り，
以 下の傾 向が あ る。 ｝ 断 面 欠 損率が小さい DS−
08は最 高で ある。ii
台 形目地の試 験 体で は，
目 地 高さ が低いDS −09
が高く，
ス リッ トの あ るDS −03
は低い。
iii
三角 形 目地のDS −
10は高〈， 円形目地の DS−
11，
14
は低い。
iv
4 コー
ナー
圏 地 壁で は，
ア ンカー
筋の あ る DS−15
が高い値を示し た。 〉 目 地 配 置の 差 異に よる影 響は 明 確で は ない。
（DS−
02，
04，05，
06，07
） vi 壁 筋 量の影 響は明 確では ない。 （DS−01，
12，
13）d．
破 壊パター
ン目地 形 状
，
目地 配 置，
壁 筋 量 等の差 異に よ り，
各試験 体の破 壊パ ター
ンを4種 類に大 別 し，
そ の例を図一
10 に示す。 以下に各例の特 徴 を述べ る。
i
全周台形 目地の壁では，
目 地 部の破 壊が壁 板に進 展する が， γ＝
30 X IO−
3 rad．
まで付 帯フ レー
ム一 84 一
h
’
台 形 目地 図一
111一
fi fi．「
鵜
目地の破 壊パ ター
ン．
1」
1V
墾
翻
L
癇
轢
滋縞
鐙
写一
1 台 形 目地の破壊状況 に顕 著な破 壊は見ら れ ない。
壁 筋，
ア ンカー
筋の多い壁で は，
壁 板の ひび割れ 本数が多い が， 付 帯フ レー
ム の損 傷はない。
4 コー
ナー
に 目地 を配 置し た壁では，
付 帯フ レー
ム の せ ん 断破 壊が 生 じ る。
円 形 目地を全 周に配 置し た壁で は，
壁板の傷みが 少な いが，
目地部破壊が著しい。
以 上であ る が，
付 帯フ レー
ムの損傷が 顕著な壁は， 本 研究目的か ら は低い評 価に な る と考えてい る。
ま た，
目地 部の破 壊パ ター
ン を，
台 形，
三角 形，
円 形 の各目地につ いて模式的に表 現し，
図一
11に示す。
台 形 目地は写一
1に も示 す よ うに，
目地 部の破 壊が壁 板へ 進 展して いる が，
三角 形，
円 形の目地で は破 壊が 目 地部に限られてい る。
e．
耐 力 保 持 目地を有す る壁の荷重一
変形 関係包絡線は一
度凹 みが 生じる。 す な わ ち，
目 地部の破壊に よ り耐力が急 激に低 下 し，
γ≒10× lor3 rad．
付 近で最 低値と な る。 その後， PCV “ 7 6 5 P 副 喜 呂 §F
、
81’
L L 図一
12 耐 力 保持の比 較 （1＞ ｛t 三 角 形 玉⊥ 円形 」。
L 7 6 台 形 高 さ が 喚い 亠↓ 」。し 円形 5 4一
Q6σア 09111 ］ 阿 b 図一
13 耐 力 保 持の比 較 （2｝D
ー イ ー」
図一
14 比較 用 面 積。
。
鵬
認
円
M自
驅
＿
＿ ＿ ＿
高
さ
，
［
盤い
蠢
．s一
だ
さ 5一
田 餌 0506C7 09 10 1 1 図一
15 純フ レー
ムとの履 歴 面 憤 差 徐々 に耐 力が増 加し，
γ；
20×ユO’
3rad．
で ほ ぼ一
定 値 と な る。
そ こ で，
γ＝ ユ0，
20×10−
3rad．
時の耐 力を各 試 験 体で比 較し，
図一12
，13
に 示 す。図一
12で は，
4 コー
ナー
目地，
円 形 目 地の壁が，
図一
13で は，
三角 形 目地，
円形目地，
高さの低い 台 形 目 地の 壁の耐 力保 持 性 能が優 れ てい る。
f．
純フ レー
ム との 耐 力差 目地 性 能を評 価す る 方 法 と して，
目 地を有す る壁と純 フ レー
ムとの耐 力差 を あ る変 形 区 間で積 分して求めた面 積 を指 標と す る こと が考え ら れる。 図一
14に示す よ う に，
γ；
ユO〜
30×10−
3rad．
にお け る 各 試験体と純フ レー
ム の 荷 重一
変 形 関 係 包 絡 線で囲ま れ る面積 （A
）を算 出 し，
DS−
02試 験 体に お ける面 積 （。2A
）との 比 〃 。，A
を 比較し て図一
15に示す。
な お，
じ ん性 壁で考 慮 する 変形は γ≦20×10−
Srad．
を 想 定し ている が本
実 験で は， 正 負繰 り 返 し 加 力 を実 施 し な かっ た ことか ら，
γ＝
30× 10−
3rad．
ま で を 評 価し た。
図より、
円 形 目地，
三角 形 目地， 高さ の低い台 形目地が高い性能を示して い る。 §3．
解 析 3．
ユ 解析 目 的 実 験で得られ た壁板の 局 部 破 壊を誘 発する目地 を用い た壁 性 状 を 解析 的に検 討す る左め，
有限 要 素法によ る弾 塑 性 解 析 を実 施した。
解 析は，
試 験 体の基本的な性 状 把 握を目的とし，
目地部に壁 厚を減少し た単 純な要 素を 配 置す る解 析モ デル と し た。3．
2
解 析 方法 a．
解 析 仮 定 解析は， ひ び割れ を考慮 し た有 限 要 素 法］7） により平 面 応 力 問 題 とし た。
コ ンク リー
ト要 素は8
節点ア イソ パ ラ メ ト リック平 面 要 素で ， 要素 内ガウス 点 は 9点であ る。 鉄 筋は線 材と し， 鉄 筋比 を合わせて配 置し た。 実 験 値 を 参 考に して解 析に用い た材料特 性を表一3
に示す。 表一
3 材 料 特 性 聖 ン1 係 数 1 ノ圃 応 力 − 歪、
関 係 コンク リー
ト 2X 「0 鉄筋 22Xto P（t）i ’1；
1
，
DS
．
011
＿
実 験1
・
一
・
解 析「
10 1 〔 加 ）先
0 P（t） 図一 16 解 析モ デル P（t｝ P（t
） 2 ｛ DS−
02 欠 損 率 0・
5 陶 DS−
08 DS−
09 ， 欠 損 事 1 目地 高さ 0，
3 0．
25 5 0 5 0 δ（ 〕 s（ ｝ δ（ ） 図一
17 解析結果 5aCrm ） ■ ：コ
ン
クリー
ト の降 伏 図一
18 コ ン ク リー
ト要素の降 伏 状 態b．
解 析モデル 解 析に用い た要 素分割図を図一
16に示 す。
解 析 モ デ ルは試験 体の対 称 性を利 用し た 1／4モ デ ル で ある。
解 析 は，
目 地部の断 面 欠 損 率を0．
3，
0．
5の 2種 類，
目地 高 さ 比 を0．
5，
0．
25の 2種 類とし，
目地 無し壁 を加え て 4 ケー
スであ る。
目 地部の断 面 欠 損は，
コ ン ク リー
ト要素 の厚さ を一
律に低 減 する モ デルと した。
c．
解析 結果 解析で得ら れ た荷 重一
変 形 曲 線 を 目 地 無し壁お よ び台 形 目 地 壁の実 験 値と比 較し て図一
17 に示す。
図よ り次 の こ と が 言え る。1
目 地 無 し壁で は，
解 析の最大耐 力が，
実 験 値を約 10％上回 り， 最大耐力時の変形が，
実 験 値 より か な り小さな値で あっ た。
ii
断 面 欠 損 率が o．
3，
0．
5の解 析は，
最大荷重に お いては ほ ぼ台 形 目 地 壁 （DS−
02，
08）と等しい。
lil
目地高さ を0．
5か ら0．
25へ 減 少する と解 析で は 最大 耐 力が低 下し，
実験 結 果と一
致し な い。
ま た，
解 析モ デル にお け る最 大 耐 力 時の コ ン クリー
ト 要 素の圧縮 降伏 状態を図一
ユ8
に示す。 図で は，
実 験で の全周目地試験体にお け る最 終 破 壊 状 態に近い （図一
10参照 〉。 §
4．
結 論壁 板の 局部破 壊 を 誘 発 する目 地 を利 用し たRC じ ん 性 壁の 力学性状 把握を 目的と し
，
壁 板 周 辺の付 帯フ レー
ムと の境 界部に 目地 を 有する耐 震 壁の対 角 加 力 実 験と，
有限要素 法に よ る解 析 を実 施 し，
以 下の結 論を得た。i
目 地 形状は，
三 角 形， 円形の評 価が高く，
台 形で は目地高さ を低く す れ ば性 能 が 改 善で きる。ii
目地配置で は，
4 コー
ナー
配 置の場 合 付 帯フ レー
ム損 傷の可能性が大きいが，
そ の他は良 好であ る。iii
目地部をコ ン クリー
ト要 素 厚の低 減とい う単 純な モ デル化による解 析では，
最 大 耐 力において全 周 台 形目地 壁をシュ ミ レー
トでき た。
し か し，
目地 高 さの影 響は説 明で き ない。 以 上，
本 報では付 帯フ レー
ム との境界 部に壁 板の局 部 破 壊を 誘 発 す る 目 地 を有する耐 震 壁の基 本 性 状を得た。
な お，
目地の挙 動，
曲 げ， せ ん断，
軸 力 を 受け る耐震 壁 の性状に関し て，
今後検 討 を続 ける予 定である。 謝 辞 本 研 究に当たっ て御指 導いただきまし た，
東 京工業大 学 教授，
黒 正清治 博 士，
実 験 遂 行に当たっ て協 力いた だ きました，
竹 中工 務店 技 術研究 所 主 席 研 究 員，
山口育 雄 博士，
同 名 古 屋 支 店設計 部， 今 宮 実三郎 氏に感 謝の意 を表し ま す。
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UDC:69.022/699.841:624.612.4'.
DIAGONAL
COMPRESSIVE
BEHAVIOUR
OF
REINFORCED'
CONCRETE
SHEAR
WALLS
