【
論文
I
UDC :624.
012.
45 :620.
1 :69
.
02 日本 建 築 学 会 構 造系 論文報 告 集 第392
号・
昭和63
年 10 月鉄 筋
コ
ン
ク
リ
ー
ト
造 耐震 壁
の
最 大 耐 力
への
壁 筋
の
効 果
正 会 員 正 会 員 正 会 員白
中
狩
石
村
野
善
芳
郎
*郎
:k
*_
串* *1.
は じめ に鉄 筋
コ ンクリ
ー
ト造 耐 震 壁
の最 大 耐 力
へ の壁 筋
の効 果
に関 す
る研 究
は数 多
く行
わ れて い るが,
通 常
,
壁 筋
は縦
横 等
量 に配
筋 される た め に,
縦
筋 と横
筋
の そ れ ぞ れ の効
果
につ い ては,
十 分
には明
ら か に さ れていない。筆 者
等
は,文 献
1
)
に おい て, 壁筋
比 をパ ラ メー
タ と し たFEM
数 値 解 析 結
果に基
づい て,
縦 筋
,
横 筋
お よ び斜 筋
の耐 力
へ の効 果
につ い て考 察
し たが ,本
報
では こ の結
果 を
,模 型 実験
に よ り検 証
し てい る。
ま
た, こ の実
験 結 果
か ら,付 帯柱
の せん 断 破 壊 条 件 を新
たに設 定
し,
文
献
1 )
〜
3 )
に述
べ たマ クロモ デル の修
正 も試
み てい る。
さ ら に, わ が
国
の一
般 的
な耐 震 壁
の配 筋
で あ る ,縦横
等
量配 筋
の場
合
を取
り上 げ
,
その最 大耐
力
へ の壁
筋
の効
果
につ い て,修
正後
の マ クロモ デル を用
いて総 合 的
に議
論
す る。
その なか で,耐 震 壁
の曲
げ降 伏
を保
証 す る た め に必 要
な壁 筋 比 を
,
コ ン クリ
ー
ト強 度 と柱 主 筋 量 と
に応
じ て算 定 す
る た め の計 算 図 表 も示
さ れ て い る。
2.
最 大 耐 力
へ の壁
筋
の効 果
に関 す
る水 平 加 力 実 験
2,
1
実
験 計 画
本実
験 は,
耐 震 壁の復
元 力特
性
,
特
に最
大耐
力へ の,
縦
筋 と横
筋の それぞれ の効 果
や,縦
横
配
筋 と斜
45
°
配 筋
との相 違
につ いて,
把 握
し よ う と す る もの であ
る。
本 実
験
では,
曲
げ 降伏
せず
にせ ん 断破 壊
す る 耐 震 壁 を 対象
と し てい る。 これ は,文 献 1 )
のFEM
数値 解析
で の条
件
に合
わ せ る た め と,
既
往
の耐震
壁
実験
で は,
せ ん断 破
壊 と報
告 さ れていて も,
最
大耐
力 時には,
曲 げ降伏
を伴
っ て いる場
合
が多
く,
曲
げ降 伏
を伴
わず
にせ ん断 破 壊
さ せ た実
験
が数
少
ないた めであ るe1
)
試 験体
概 要試 験 体は
Fig
.
1
に示 す よ うに,
壁 厚
4
.
5cm
の壁 板
の両側
に12cmX12cm
の付
帯
柱
,上 部
にZOcm
×2ecm
の加 力 梁 を有
す る1
層
1
スパ ン耐
震 壁
で,
実 大
の1
/
5
程 度
とな っ て い る。付 帯 柱 芯
々距 離
は100cm
と し,
基 礎ス ラブ 上 端か ら加 力 芯 まで の高
さ は,
壁筋
の効果
へ の高
さス パ ン比の影 響
を調
べ る た めに,
−LL
1520r一 一一一
罠
匚響
§
一調
L
鶚
ご」
1
_L
〔帥周01噌
4.
le.
9.
10Fig
.
1
152°
糟
§
諞
L
豊
土
」
L
、、Ω」
帽b ,NO.
5舳
8Di
皿ensions ofTest
Specimens
Table
l
List
ofSpecimens
隔 〔覧
0
.
2
0.
21
,
2
1
.
2
1
〔%
0
.
2 ↑.
2o
,
2
L2
5P
響
o幗
巳
囗
N,
国0.
1NO.
2NO
.
31
“0.
4
h ! 【
=
0
.
75盤
脚
1
瀰
卩
rIII コー
=
蠶
[
9
目 o 浬 ho』
喝 冒 O ;ヒ
o > Sp.
じ
iロ
鯉
囗
NoNO、
5
NO.
7.
NO,
8
h/1=
1,
5
F.
I IlI L
h
NO.
6
1
幽
Ill1 川II I卩 Il嚠
II
饅
−
≡_
一
邑一
一
齟
=
_
一
「
1幽
:
”
:
凹
一
.
h
Sp槲
ロ
。
・
闘o・
NO.
9 NO.
10喟
哥 o 諭 着.
h/L署
0
.
75置
黶靉
ST !−
i’一
@ 100Fig
.
2
Arrangement
ofReinforcement
.
(Specimen
No
.
4
)* 〔株
}
熊谷
組 原 子 力 開発 室 建 築 技術 部・
工修 ± # (株 〕熊 谷 組 原 子 力 開 発 室 建 築 技術部
i # 明治 大学
教授
・
工博 (昭 和63
年2
月10
日原 稿 受理 )75cm
と150
cm の2
種
類
と し た。
試 験
体
一
覧
をTable
1
に示
す が,
縦 横 配 筋
で縦筋 比
と横
筋 比 を独 立
に変
化 させ た8
体
と,
壁 筋
を斜
45e
配 筋
と し て鉄 筋
比 を変
化
さ せ た2
体
の、
合計
10
体
で あ る。
試
験
体
の配 筋
状
況 を
,NO .
4
試 験
体
を例
と してF
:t9、
2
に示
一
34
一
Fig
.
3 Loading
Setup
i
…
il
贓
す。NO
.
4
以外
の 試 験体
につ いて は,壁
配筋
だ け が異
な る が,
柱
,
梁
お よ び基 礎
の形状
,配 筋
にっ いで
はNO
,
4
と同
様
で あ る。
2
) 加
力 お よ び計
測計
画加 力 状 況 を
Fig.
3
に.
示
す
が,
基 礎
ス ラブ
をPC
鋼 棒
に よ り反 力
床
に固 定
し,100t
ア クチェー
タ を用
い て,
加 力
用鉄
骨を介
して試 験
体
の加 力 梁 に水 平
力 が作
用 す る よ うに加 力 した。
本 来
,
地 震 時
に は正負
繰
り返
し加
力 を受
け る も の で あ るが
,「
本
実 験
で は,
壁 板 内
の ひず
み分布
や破 壊
の メカニ ズム の把
握 を 主 目 的 と してお り,
単 純 化の ために加
力
は単 調 載 荷
と し た。た だ し,NO .
5
試 験
体
のみ は柱 主 筋
の ひず
みゲ
ー
ジ を左 右 逆
にてん付
し
た た めに,
正 側
で破 壊
させ た後
,
負 側
の載 荷
も行
っ て い』
る。
軸 力
も外 力 条 件 を単 純 化
す
る ために載 荷
し な かつた。
ま
た,
アクチ
ェー
タの自重
が試 験 体
に作 用
し ない よ う に, カ ウシ
ター
ウ ェイ
トを設
けて いる。実 験 結 果
の計 測
につ い ては,
Fig
.
4
に示
す位 置
に電 気
式 変 位 計 を設 置
し,
試 験 体 各 部
の変位
を測
定
し てい る。
こ こ で,
壁 板 内
に設 置
し た,
水
平
,
鉛
直
お よび 斜
4se
方
向
の変 位 計 (
以 後
,
平 均 変 位 治 具
と呼
ぶ)
は,
壁
板
の各
測 定 区 間 内
の平 均 的
な ひず
みを計 測 す
る た めの も のであ韲
ピ
叫塾
ざ、1 綴::.
:・
1{
レ紅
南
(a}h
/Siq
.
75
一
{
り餉
.
→
一
6 卜卜
一
区
区図
剛
1
… 一一
L
「
ト
ず
獻il
比
凶 凶凶 .
1
1
国 紳
℃
〔b
)h/2
−
1
.
5
Fig
,
4
Measurement
ofDisplacements
8
宀
ー
曼
皿
.
響
■
Wlr邸ming
旦
躍e (a) 鬥ain 飴r ofCo
且u顎n (b) 囚alLReinforceeep
仁Fig
,
5
Positionlof
Strains
Meas
血redる
。
ま た,
Fig
.
5
に示 す位 置
にび
ず み ゲ」 ジ をてん付
し,
鉄
筋
ひず
み の計
測 を行
つ た。 これ ら
の変 位
およ
びひず
み は,
コ ンピ
ュー
タによる オン ラ・
f
ン シ ス テ ム に より自 動
的
に測 定・
記
録 し た。3)
使 用 材 料
使 用
し たコ ン’
ク リー
ト
およ
び鉄 筋
の力学 性状
をTable
2
に示
す。 コ ン クリー
ト
は,
最
大
粒
径
10mm
の粗 骨 材 を 用い た 豆砂 利
コ ンク、
リー
トで あ る。
ま た,4
φ
の鉄 筋
は,降
伏 点
を出
す た めに,
鉄 線
を焼
鈍
ま し し たも
の で あり「
,D13
は降 伏 応 力
度
を高
め る た め に,SD30
鉄 筋 を焼
入れ し た もの であ る。
2
.
2
実 験 結 果
1
) 破 壊 経 過
実 験 結 果
一
覧 を
Tablti
3
に,
各 試 験
Table
2
Mechanical
Properties
ofMaterials
.
(a) Contrete S蜘 鬪軌
晦 蝉 lkg!G鴪
「
} 1鵬 繭啝 lkg!cm7 }’
:
幽 〔Xlo惣 ’‘
1 〔f乙!3} 触咽
15
繭’
四〇.
124423.
12.
3露 o.
[5 NG225725
.
22.
35 016 四〇325824.
32311 ・」5 N。・
4[
2‘422.
124 司 0、
15 偲O.
5 200200225U1 』 NO、
622523.
6216013 桝o.
’ 22525.
72齟
20014 NO8
.
2m …1
・ ・ブ 015 僅0.
92112 ・・
6i2・
5017 NO.
10 鵬巨
2、
61 〜 ・5Ol6 〔b}Steel 冒跏8 (k9 !cm り 駈麟 脚 【k巳♂寉
mり 粕明’
冨
■
面 〔X1 σ。
mり 智圃山 田ロ
〔XLr5 } 4φ 29504634169一
L
D 隠 51298421174「
47巳o1Table
3
Test
Results
鞠 副oNO
、
1NO2
.
NO.
3NO4 NO
5NO
6NO
7NO 臼 NO
9NO 附 「じ 1 ノ6
川
7
) 2司425125 巳 244zoo2 距 225L20021 ‘ 22ヨ 面 剛剛 雌 誌 〔)叩〕 456455413166、
1唱4 剛 120134155412ヒ
on11、
O5.
o 匡1252.
44.
「 2.
669 巳.
310、
0 F幽罵
.
「
創凶
“ 弔o 期 10
.
5rod1、
Oo.
3o.
3「
OlO.
10、
25o、
15、
05o、
31 。、
5匸
on 醇 150 」33 12.
4333 ’ 4.
65・
4 5・
寧鋤
四呱
L囗1
.
「糊o10’
3rad0 203 α.
205O.
10、
1o 502502.
’
02¶國6
漁 1
しon25 』 209zo
.
92 ’618.
3}
241274IB51266亟
」
曲6鄲
凵Io「
」
旧
d4.
02.
22.
4 ユ、
54.
o一
7、
匹 70L φ 2.
2 ton 旧52 ア121130.
o11.
31弓
.
3192235冖 ’
39.
8 71砌o「 恤 伽 祕 囲r曽
10’
コ
r3d20356、
O 喟o4.
82.
9314.
55
.
o しon2 臼.
5 四33 司.
335.
8−
+
冂14.
、
5115.
324327530941.
5 如田 s 呻 lo’
:
rコ
d5045o.
4 ’2 +−
ヨ2 50 $.
658764.
66.
8落
NO5
豆
’
NO,
9函
h
・
NO2
ド
ド
ノ
:t!
ノ
NO、
3l P
⊥
i
NO.
6 ND7・
Fig
.
6
幽
Crack
Patte
’
rns「
,
.
,
獲 雀
NO.
4ノ
纂
aglg
豆
→
NO.
10一
35
一
体
の最 終
ひびわ れ状 況 を
Fig.
6
に示
す。
各 試 験 体
の破
壊 経 過
は, お お む ね以
下の通
りで ある。
ま
ず
,
せ ん断
ひ び わ れが 部 材 角
R =
(
O.
1
−
O
.
5
>
×IO
”
3 rad.
で壁板
の引
張 側 脚部
に生
じ,
これに前 後
して,
曲
げ ひび
わ れ が,R
=
(
0
.
1
〜
1
.
O
)
X10
−
:rad.
で引 張 側 柱
脚部
に発 生
し た。変 形
の増 大
と とも
に,
曲 げ
およ
び せ ん断
ひびわ れが多 数 発 生
し進 展
し たが,
壁 板
の ひび
わ れは壁 筋 比
が高
い ほど多
く,
ひび わ れ幅
は逆
に小
さ く な る傾
向 を 示
し た。 その後
,R =
(
2.
0〜4.
O
)
×10
” rad.
で 圧縮 側 柱 脚 部
お よ び引 張 側
柱頂部
に せ ん断
ひび
わ れ が生
じ たQさ ら
に変
形
を増大
さ せ る と,壁
板
の対角線
上
の コンクリ
ー
トが 圧壊
し,
そ れ と ほ ぼ 同時
に,
圧縮
側 柱 脚 部
お よ び引 張 側 柱 頂 部
の コ ン クリー
トが,
斜
ひ び わ れに沿っ て圧 壊 し
て,
最 大 耐 力
に達
し た。な お
,
いず
れの試 験 体
とも
,
最大耐 力時
の引張側柱 主
筋
の ひずみ は2000
μ程 度
で,
降 伏 ひず みの半
分 以 下であ
っ た。 ま た終 局 時
まで引
張
側柱
主
筋 は降 伏
せず
,曲 げ
降 伏
は し な かっ た。
2
)
荷 重
一
変 位
関係
各 試 験 体
の荷 重
一
変 位 関 係
の比
較
をFig.
7
に示
す。
図
およ
びTable
3
よ り,
初 期 剛 性
は壁 筋 比
の違
いによ
っ て は ほ と ん ど変 化
して いない こと が わ か る。
ひびわ れ発 生
か ら最 大 耐 力
に至 る まで の荷
重
一
変 位 関 係 を
み る と,
壁 筋 比
に よ る違
い は あ ま り顕 著
で はないが,
壁 筋 比
が大
きい ほ ど,
同
一
変
位
時
の耐
力
が や や高
く な る傾 向
がみ ら れ る。ま た
Fig
.
8
に は,
荷 重 と 曲 げ
およ
び せ ん断 変 形
の関
係 を
,
試 験 体
NO .
4
,
NO .
8
を例
と して示 す
。 こ こ で,
曲
げ変
形
は,両 側 付 帯 柱
に お い て高
さ方 向
に分 割
し た各
区間
の相 対 鉛 直 変 位
か ら,各 区 間
での平 均 曲 率 を求
め,
これを積 分
して求 め
た。ま
た,
せ ん断 変 形
は,
全 体 水 平
変 形
か ら曲
げ変 形
を.
差
し引
いた もの であ る。
図 よ り,
両
試 験 体
とも
に せ ん断 変 形
が卓 越
して お り,
最
大耐
力以 降
L躙
幽
[.
曾
■
1嚠
昌
,尉
01ヤ
4L■
−i」
し
,
■
h L・
■
’
[L・
・
1一
la
.
5 ‘b 匚 NO.
5,
8 Lepd■
国
【tbOI
=〒
r
:
馴
:
1
095
こ辞 こ:…°
”4
卩
1臨
lh區
1,
」
唖
崛
ゆ
’
呵【
o’
圃
.
1 rt} NO.
9.
1eFig
.
7
Load
−
Displacement
Response
fltxvr
−
dlSPt ,飛
h“「
‘1叩
し
騨
引
1r閣
1い
リ
ロコ
。
.
h.
L
°
i°
5砌
〔o ,5眸二
i即
剛o.
4 th)S四d■
尚
.
巳Fig
.
8
Load
−
Shear
andFlexurai
Disp
【acement一
36
一
quCtOl) 40302010o le
.
e二
δ
一。 、暫
2e
4
δ
/
0
246く
95
30
・
9/
o
.
−
old
1 15・
3 厨o,
P「8P曜
引
m驂囗
t 2 3 4 5 e ア 3 9 10Flg
.
9
Uitimate
Strength
も
せ ん断 変 形
が支 配 的
と なっ ていること がわ か る。 な おNO .
4
,
NO .8
以
外
の試 験 体
に おい ても 同 様
の傾 向
であ
っ た。
3 )
最 大 耐 力
各 試 験 体
の最 大 耐 力
の比 較
を,
Fig.
9
に示 す
が,
縦
横
配
筋
につ いて は,
縦 筋 比
の みを増
加
させ た場 合
(
NO .
1
と2
,
NO .3
と
4
,NO .
5
と
6
,NO .
7
と8
)
より も,
横
筋 比 の み を増 加
さ せ た場 合
(
NO ,
1
と3
,
NO
.
2
と4
,NO .5
と7
,
NO
.
6
と8
>
の方
が,
壁筋
の増
加
に よ る耐 力上 昇
が大
き く なっ て いるこ と が わ か る。
ま た,
高
さ ス パ ン比
九〃
の大
きい試 験 体
の方
が,横
筋 比
の増 加
によ
る耐 力
上昇
が大
き くなっ て い る。
一
方
,縦 横 配 筋
と斜
45
°配 筋
(
NO .1
と9
,NO .
4
と
10
)
を比 較
すると,
斜
45
°配 筋
の方
が 同等
の配 筋 量
の縦 横 配
筋
の場 合 よ
り,最 大 耐 力
が高
く なっ て い る。
こ の
結 果
は,
文
献
1
)
でのFEM
数 値 実 験 結 果 を裏
付
けるも
の であるt
「1)。 レレ
レメ
.
ぺ/
×
乂
1 ・冖
「
「
−
thfi−
IVHntnyDF_
t唖
●
■
・
1■
「
°
〔al
閥o.
L
(b
)No
,
2
亡
一
“
鰤
一
輪
一
馬
團
凋
【
い
阿
卩
丶
一
艦
個
…、
−
1噸
鬯
■
1国
「
’
一
:
卩
,
.
.
1囗
P
{C〕 阿0.
3
〔d
) 囲0.
4
Fig
.
10
Principal
Str
鉦nDistributiQns
鼠
=
LOqO一
亂
d.
:
R
=
2,
0属
且O tad.
Qu
Fig
.
11
Moh
ゼsCircle
(Specimen
No
,
4
)4
)
壁
板
ひず
み分 布
平 均 変 位 治 具
か ら得
ら れ た最
大 耐
力時
の壁
板
の主
ひず
み分 布
を,
NO
.
1
−−
NO
.
4 試
験
体
に つ い てFig.
lo
に示
す。 ま た,
Fig
」1
に はNO .
4
試 験
体
を
例
と して,
平均 変位治
具
に よ り計
測 さ れ た ひず
み か ら計 算
し たMohr
の ひず
み 円 を 示 して あ る注2)。
Fig.
11
よ り,3
点
の ひず
みか ら計 算
し た ひず
み円上
に,残
り1
点
の ひず
みも乗
っ て お り,
測 定 結
果 は信
頼 性
の高
い もの である と判 断
され る。
Fig
。
10
を
み る と各 試 験
体
とも
に,主 圧
縮
ひず
み が,引 張 側 柱 頂 部
と圧 縮 側 柱 脚 部 を結
ぶ対 角 線 上
で大 き
く な る傾 向
を示
し て い る こと がわ か る。
こ の こ と か ら,
最 大
耐 力 時
には,
コ ン クリー
トの斜 圧 縮
ブレー
ス によ
り,
せ ん断 力
が伝 達 さ
れて いると推 定 さ
れ る。壁 筋 比
に よる違
い に着
目 する と,
縦 筋 比
の みを変 化
さ せ たNO .
1
と2
お よ びNO .
3
と4
で は,主 圧 縮
ひず
み の分 布
に はあ ま
り差 が見
られ ない の に対
し,
横 筋 比
の みを変 化
させ たNO .
1
と3
お よ びNO .
2
と4
の比 較
で は,
横 筋 比
が多
い ほど,対 角 線
か ら離
れ た部 分
の主 圧 縮
ひず みも大
き く なっ て いること が わ か る。 こ の主 圧縮
ひず
み の大
きい領 域
で は,一
般
に主
圧 縮 応 力 も大
き いと推
定
さ れ る とこ ろ か ら,
横
筋 比の増 加
に より,
壁 板
の斜
コンク リー
トブ
レー
ス幅
が増 加
し,耐 震 壁
の最 大 耐 力
が 上昇
し たも
の と考
え られ る。
高
さス パ ン比
がL5
であ るNO .
5
〜NO .
8
試 験 体
につ いて も 同様
の傾 向
で あっtl,
。
な お,
壁
板
コ ン ク リー
トが 圧壊
し ている と観察
さ れ た部 分
で の,最 大 耐 力 時
の主 圧 縮
ひず
み は,
各 試 験 体 と も
に2000
μ程 度
に なっ ていた。
この値
は,
コ ンク リー
ト 円柱供
試
体
の最大強度 時
の ひず
み と ほ ぼ一
致
し て お り,計 測
さ れ た ひず
み か ら も,
コ ンク リー
トは 圧壊
してい る と 判 断 され,
観 察 さ れ た 破 壊 状 況 と対 応 してい る。
yf♂ σ σ一
v ・・
’
{
・一
剛
.
・一
」
、
/
」
\
!/
l
x>
ノ1
’
Q
」
L
レ εo
Fig
,
12
Stress
■
St
「ainCu
「ve E Load [ngbeam
Cblumn
一
X
Wall
に−
)rK−
iK−
カ
1
難 麟
藷
CoiumnAX
糒 謙
フ廳
、、d
,
1
.1
_ n)
,、。,
t、calb,
甜
Fig
13
欝
P
−
。・dec
。1
.m・)
VeTtical
Forces
overthe
X
−
XSection
3
.
壁 板 と付 帯 柱
の負 担
せ ん断 力
に関
す
る考
察
3
.
1
壁
板
コ ンク リー
ト
圧縮 強度
の有効係
数
の推 定
壁
板
コンク リー
トの応
力
と ひず
み の主軸
は一
致
す る も のと
し, その主 圧 縮 応 力
と主 圧
縮
ひず
み の関
係
は,
Fig.
12
お よ び,式
(1 )
に示
す よ う な有
効
係
数
y
を含
む放 物 線 と仮 定
す る。
こ こで,有
効
係数
の値
は壁
板 内
で一
定 値
とし,
ま
た,
コ ン クリ
ー
ト
は引 張 応 力 を負 担
し な いものと する。
σ
=
レ∫
a2
(
ε/
εo)
一
(
ε/
εo)
21・
・
・
・
・
・
…
t・
・
t・
…
t・
・
t・
t・
(
1
>
た だ し,
ε :主 圧 縮
ひず
み(
平 均 変 位 治 具
によ
る)
ε。 :
最 大 強 度 時
の ひずみ(
=
2000
μとし た)
ま
ず
,
式
(1
>
か ら得
られ る主 圧 縮 応 力
およ
び その角
度
か ら,
最
大
耐 力 時
の壁 板
コ ンクリ
ー
ト
の鉛 直 応 力
c σ。 を計 算 す
る。
こ こ で, ,σv に は v が未
定
定
数 と
して含
ま れて いる。 さ らに,
柱 主 筋 や壁 縦 筋
の ひず
み から,最 大
耐 力 時
の そ れ ぞ れの応 力 を 求 め
,Fig.
13
に示 す
X
−
X
断 面
で のA
点
まわ り の抵 抗
モー
メ ント
が,外 力
の モー
メ ン トと等
し く な るよ う
に,
有 効 係 数
ンを決 定 す
るtt3) 。こ こ で
,X −X
断 面
に おい て,
引 張 側 柱
の ゴンク リー
トが負担
して い る 軸 力 は 零 と し,
圧縮
側柱
の コ ンク リー
トが負
担
し てい る軸
方
向
合 力
は,圧
縮
側
柱
芯
に作 用
するも
のと仮 定
して いる。上 記
の方 法
に よる計 算 結 果
を
Fig.
14
に示
す が,
有 効
係 数
はO
.
58
−
O
.
85
の範 囲
で,
そ の平 均 値
は v=
O
.
7
と なっ てお り,
多
くの研 究 者
か ら報 告
さ れて いる値
と類 似
し て い る4}。 また,
本 実 験 結 果
で は,
v の値
に壁 筋 比
の違
い に よる傾 向
は み られ な かっ た。 こ こ で,
NO
.
5
試 験
体
につい て は,
負 加 力 時
に耐 力
が最 大
と なっ た が,
その レ ρ o.
5O
O
Mε
8・
v且
tue幽
」−
o.
了一
゜了
δ
゜一冒
Q
−
℃−
b
一
No.
of5P 鬱cime隆
123456T6910Fig
.
14
The
Efficiency
Facto
τ QfCempressive
Strength
ofConc
「ete 飾 レ 馬 レ ● FEM [コ E・
P・
・
i皿
阻
‘(a) 7
巳
rtical Stress Distrlbutions (b) Shear StressDistributions
Fig
.
15 Comparison between Experimental
andA
皿alyticalResults
た め
繰
り返
し の影 響
を受
け て お り,上 記
の よ う な方
法
で は壁
板
コ ンク リー
トの応 力
分布
が評 価
でき ない た めに,
以
後
の検討
か ら除
外
し た。Fig.15
には,NO .1
試 験
体
を
例
と
し て,最
大 耐 力 時
につ い て,本 実 験
か ら得
られ たせ ん断 応 力度 と鉛 直応 力
度
の分 布 (
実 験
か ら得
ら れ た u を用
い て計 算
し た)
を,FEM
解 析 結 果 と比 較
して示 す
。図
か ら,
圧 縮 側 柱 脚 部
付 近
で は や や差 も
み ら れ るも
の の,
実 験 結 果
と解 析 結 果
は よ く対
応し て い る。(
こ こ で用
い た解 析 手
法の概 要
は,
文 献
1 )
に既述
してあ り,
ま た,
解 析
に用
い た材 料 特 性
等
は,
実験結
果
の値
を用
いている。 な お,
要 素
分
割
図
等
は省
略
す る。》
L
)
t
上の よb
.
に,
本 実 験
結
果
か らも壁
板
コ ンク リー
トの 圧縮 強
度
は,一
軸
圧縮
強 度
よ り低 下
す る とい う結
果
と なっ た。 このこと か ら,
塑 性 理 論
の極 限 解 析 手 法
に基
づ くマ クロモデル におい ても
,
壁 板
コ ンクリ
ー
ト
の圧 縮 強
度
と して,
一
軸
圧縮 強 度
よ り低 減
さ せ た値
を用
いた方
が,
より実
状に近い と 考 え ら れ る。
3
.
2 壁板
と付帯 柱
の負担
せ ん断 力
に及
ぼ す壁 筋
の影
響
付 帯 柱
の負 担
せ ん断 力
の評 価 法
と し て は,
柱 主 筋
の ひず
み分 布
か ら,
平 面 保 持
の仮 定
を用
い て,
付 帯 柱
の曲 げ
モー
メ ント分 布 を求 め
,
その勾 配
か ら せ ん断 力 を計 算 す
る方 法 も考
え ら れ る。 し か し,
こ の方 法
で は,
柱 主 筋
ひ ずみが変 化
せ ずに,
柱 材 内 部
で斜
コ ン クリー
トブレー
ス によ
り直 接
にせ ん断 力 を伝 達 す る
,
いわ ゆ る
アー
チ 的 な
力
の流
れ が考 慮
され て い な い ことな ど,
明
らか に近 似 的
な方 法
と な る。
前 節
で示
し た よ うに本
実 験 結 果
で は,
壁
板
の負
担
せ ん断 力
が,比 較 的精 度 良
く評 価
され てい る と考
え られ,付
帯 柱
の負 担
せん断 力
を,耐 震 壁
の最 大耐 力
か ら壁 板
の負
担
せ ん断 力
を差
し引
い て求 め
た。こ の よ うに し て
得
ら れ た,
各 試 験 体
のX
−
X
断 面
(
Fig.
13
)
で の,
壁
板
の負
担
せ ん 断 力Qw
。LL と付
帯柱
の負
担
せ ん断 力
!Q
をFig,
16
に示
す。
こ こで, ノQ
は両
側
の付 帯 柱
の負 担
せ ん断 力
の和
であ
るが
,FEM
解 析
に よれ ば,
X
−
X
断 面
で の引 張 側 柱
の負 担
せ ん断 力
が, ほと
んど
ないと
こ ろ か ら,図
中
の !Q
は,圧
縮
側
柱
の負
担
せ ん断 力 と
み な すこと が
で き る。
Fig.
16
よ り,
横 筋 比
の みを 変 化
させた試 験 体
NO .
1
と3
,NO .
2
と
4
お よび
NO .6
と
8
を比 較
す ると
,横 筋
比
の増 加
によ り,
付 帯 柱
の負 担
せ ん断 力
∫Q
は,あ ま
り変
化
し ない の に対
し,
壁
板
の負 担
せ ん断
力Qw
。i.
Lが増 加
し てい るこ と が わ か る。
ま た,斜
4se
配筋
の試 験 体
NO .
9
と
10
においても
,壁 筋 比 を 増 加 さ
せた こと
によ
る耐 力 上 昇
は,主
にQwaLL
の増 加
に起 因
し て い る。一
方
,
縦 横 配 筋
と斜
45
°
配 筋 を比 較
する と,
壁 筋 比
の増 加
によ るQtuaLL
の増
加
量 は,
縦
横
配
筋
のNO ,1
と4
と の差
よ り一
38
一
qロ
〔噫叩 ) 40 30 20 100靉
醸彦
ヒ
戡韋
憩
甄
勲κ
必
続
嵩
畳
1
鞭
胤
縦
宀
、
}
寺
・
卜
x 照“
1{丁
胱
窯
s眠
L齪
o聾o.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Armo匚
巳
監
Bor
墨
▼
erdε
d & hori翼
oロ
し巳
匚 d肛a 匿 o叩
1恥!10
、
75 1.
5 0.
75R
.
b〔% ) 0.
2120,
2 ¶.
2021.
2R
。,【%》0、
2120.
21
、
20、
21.
20.
1,
20.
21,
2Qwall
rQ
Fig
.
16
Sbear
Forces
contributedby
theWall
Paoe
[and
Columns
Qver t』eX
−
X
Sectiott
も
,
斜 45
°配
筋
のNO .9
と10
の差
の方
が か な り大
き く なっ てい る。
こ のよ
う
に,
壁 筋
の増
加
に よ る耐
力 上 昇
は,
主
に壁 板
の負
担
せ ん断
力
の増 加
に起 因
してい ること が
,
本 実 験
に よっ て も確
認 され た。
こ れ は,
文 献
1
)
でFEM
数 値
実 験
か ら予 測
され た結 果
と同様
であ
る。4
.
付 帯 柱
の せ ん断 破 壊 を考 慮 した
マク
ロ モデ
ルの提
案
4
.
1
付 帯 柱
の破 壊 条 件
文
献
1
ト
3
)
でのマ クロ モ デル では,
付帯柱
の負
担
せ ん断 力
を評 価
す る際
に,
柱主 筋
は降
伏
す るこ と を前
提
とし
て いた。 し た がっ て,
本 報
で実 験
し たよ う
な,
柱
主筋
の降 伏 を伴
わず
にせ ん断 破 壊 す
るよ う
な耐 震 壁
に対
し て は,
付 帯 柱
の負 担
せん断 力
を評 価
する こと がで きな い。
そこで
本 報
で は,塩 原
5〕が 指 摘
し ているよ う
に,
柱 主
筋
の付 着
や,柱 幅
が一
般
に壁 厚
よ りも大
きい ことなどに より,
壁 板
の斜
コ ン ク リー
トブ
レー
ス の傾
きが,
付
帯 柱
内
で は立
っ て く る こ と が可 能
で あ るこ と を考 慮
し,
Fig,
17
の よう
な付帯柱
の せ ん断抵 抗
を仮 定
し た。 その水
平
方 向 力
のつ り合
いか ら,付 帯 柱
の せん断破 壊 条 件 を
設定
し, マ クロモ デル を修 正
する。
Fig,
17
の水 平 方 向 力
のつ り合
いよ
り次式 が得
られ
る。Yc
− De
..
、,.
ぎ
、。
,−
1
一
争
… θ・
・
…・
(
・・
Wa ]1BcxDc
冖
Column 1・
.
’
磁 θ.
諺・
・灘
獄
1
’
「
”
1
』
’
iii蔑 塵丶
篷卜
塔A
、「
丶
耄.
・
雲・
.
φycy
と費
B
・’
D
・c 、こ こで,
斜
コ ンク リー
トブ
レー
スの角 度
θ は,
耐 震
壁
が曲 げ降 伏
せず
に最 大 耐 力
に達
す る と きの値
と して,
下 界 定 理
によ り,
式 (
3
)
で与
え ら れ る(
文
献3
)
参
照)
。
θ
=tan−
11(
α十β
一1
)
λ十(
α十β
一1
)
2λ:十11 ’
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
(
3
)
た だし
,
記 号
の説
明は, ま と めて末
尾に 示 す。
本 報
で は収
れ ん計
算
に よ り式 (
2
)
,
(
3
>
を同 時
に満
足 す
るYc
,
お よび
θ’
を
求
め た。 ま た引張側柱
にお け るyt
の値 も 式(
2
)に よ る値
と同
一
で あ る もの と す る。付 帯 柱 脚 部
での鉛
直
方
向
力 お よ び曲
げモー
メ ン トのつ り合
いにつ いて は,
柱 主 筋
が降 伏
しt
いないとい う仮
定
か ら検 討
する必 要
はな
い。
な お,
柱 主
筋の降 伏
を仮
定 し たと
きのy
,,yt
の値
が,式 (
2 )
の値
を下 回
る場 合
に は,付 帯 柱
は曲 げ 破 壊 す
るも
のと判 定
し, こ のy
。,
yt
の値
を用
い る、
4
.
2
実験 結
果
との照合
修 正 後
の マ クロモデ
ル に よる計 算 結 果
と本 実 験 結 果
と の比較
を,
最 大 耐 力
お よ びそ のとき の圧 縮 側 柱 脚 部
の せ ん断 力
につ い てFig
.
18
に示 す
。図 よ
り,
修 正 後
のマ ク ロ モデ
ル によ
る計 算 結 果
は,
修 正 前 よ
・
りも実 験 結 果
に近
く なっ てい る ことが わ か る。
ただし,
計 算 結 果
に お い て,
NO .
4
お よび
NO .
8
試 験
体
の耐 力 が
, コンクリ
ー
ト強 度
の影 響 を 反 映
して,
そ れ ぞ れNQ .
3
お よ びNO .
7
試 験
体
よ り低
下 し て お り,実 験 結 果
と傾 向
が異
な っ て い る。
これ は, マ クロ モデルでは頂 部
の梁 を剛 強 と仮 定
して い る た めに,曲 げ 降伏
しない耐 震 壁
におけ
る,
縦 筋
の効 果
が十 分
に は考 慮
さ れ な い た め と考
える。 o■
匸
し
oo,
50 10 a.
.
・
4…、
a O・
r.
叩
,
.
1囗
。
』
:
thtttム
tM
コ
Ctり
m・
dt
りttf
ヱ
コ
’
身
ダ
ド
ロ
ofl
口
cLmt
鬮
1 z 3 d 5 6 F日
N」
Lu
#
/
」
薫
鼠
尸
曽
.
o「
■
Fl圏
口
,
.
t己
J q 5 0,
a〔a) ULしima賦e StrensしhL 〔b) She
己r Fortcs berne by COmprtrssio冂肋 コ膕 ”
over the X