鉄筋コンクリート建物の温度伸縮計測値と解析値の比較 : 鉄筋コンクリート建物の温度応力に関する研究(その2)

1

論

　

文

I

UDG ：624

．

012

．

45 ：624

．

042

．

5

口本建築学 会構 造 系 論 文 報 告 集 第

398

号

・

1989 年 4 月

鉄 筋

コ

ン

ク

リ

ー

ト

建 物

の

_温

_{度伸縮 計}

_{測 値}

_と

_{解 析 値}

の

_比

_較

鉄 筋

コ ン

ク

リ

ー

ト

建 物

の

温度 応 力

に

関

す る

研

究 （

そ

の

2

_）

正 会 員 正 会 員 正 会 員

串　 　山

小　 　

幡

喜 多 村

英

繁

＊

守

＊＊

司

＊ ＊＊

　§1

．

序

　

本報

告

は_，

前 報

】｝_{に おい て}

_鉄

筋

コ ン ク リ

ー

ト造 建

物

の 温

度

伸 縮 計 測 結 果

につい て

報告

し た

北 大 工 学 部

A

棟

（

6

層 建 物

）

な ら

び

に

大 野 和 男

博

士

が

計

測

し た

3

層

お

よ

び

1

層 建 物

2）

・

3） を

弾性

立

体

解 析

し

，

その

_{結 果}

と

計

測

値

と を

比

較

し て

，

年 間

を

通

じ た

建 物

の

温 度 伸 縮 挙 動

を

解

析 的

に

明

ら か にす る た めの

基 礎 的事 項

につ い て

検

討

を

加

え た

も

の で

あ

る

。

　

我

が

国

に おける

平

面

骨

組

の

温 度 応 力 解 析

は

，

昭 和

17

年

の

_{高 橋}

正 元 氏

4〕_{を は じ め と し} ， 昭

和

35

年 頃

まで

盛

ん に

行

わ れ た5）

−

T） 。

　

しか し

，

次

の

例

の よ う に

解

析 結

果

は

計 測 結 果 と あ

ま り

良

い

対

応

を

示

さ なか っ た

。

大 野 和 男 博

士の温

度 伸 縮 計 測

結 果

に

よ

れ

ば

，1

層

建 物

の

桁 行 方 向 側

ラ

ー

メン屋

根

ば

り

部

の

伸 縮 値

が

自 由

温 度

伸 縮 値

に

対

する

割 合

，

あ るい は

桁

行

方 向

に

壁

の ない

中

ラ

ー

メ ン

屋 根

ばり

部

の 上

記

の

_{割 合}

は

，

57

−

67

％

で あっ た3〕

。

これに

対

し

，

壁 を 無 視

し て

有

効

幅

内

の ス ラブの み を

考 慮

し た

側

ラ

ー

メ ン

，

あ るい は

有 効 幅 内

の ス ラ ブのみ を

考 慮

し た

中

ラ

ー

メ ンを

，

平 面

ラ

ー

メ ンと して

解

い て

得

ら れ た

解析 値

が

自由 温 度 伸 縮 値

に

対 す

る

割

合

は

_{約 90}

％ とな り

，

計

測

結

果 よ り も

大

で あっ だ｝。 そ の

原 因

につ い て の

検 討 も

な され た が，

現 在

に

至

る まで必

ず

し も

明確

に さ れて いない。

著

者

等

は

原 因

の

一

つ は

，

_{水 平 力 時}

と

_同

様

に

建 物 内

の壁 が

，

壁の ない

他

の

構 面

の

温 度 伸 縮

に

対

し て

影 響 を 与

えて いる た め と

考

え，

弾 性 立 体 解 析

を

試

み るこ

と

に したv

　 §

2．

解 析 法

　

解析

は

，

柱

・

はりを

図

一1

〔

a

_）

に

示

す

棒 要 素

に

置 換

，

ス ラ

ブ

・

壁

を

面 外 方 向

の

剛

性

を

有

し ない

同 図 （

b

）

に

示

す ラ

ー

メンタ

イ プ

の

ト

ラ ス に

置 換

（

以 下，

置 換

トラ ス

要

素

と

呼

ぶ

）

して

行

っ た。

柱

・

は り とス ラ ブ

・

壁

は

，

計 算

を

簡 略

にする た め に

図

一

2

に

示

す よ うに

互

い に

材 軸

で

直

本論文の

一

．

部は

，

昭 和 6Z 年 日本建築 学 会 大会学術講 演梗 概 集に発 表し た

。

　 ＊ _{北 海 学 園 大学 　 助 教 授}

・

_工修

　

＊ ＊ 北海 道大学

　

教 授

・

工 博

　

＊ ＊ ＊ 鹿 島建 設 （

株 ）

情 報システム部 開 発 課

・

工修 　 　 （1988 年 1 月 20 日原 槁 受理

．

1989年 1

月 10 日採 用決 定 ）

結

し てい る

も

の

と 仮 定

した。 こ の た め

，

柱

・

は り

と

スラ

ブ

・

壁の

接 合 部

に お い て は

，

図

中

に

_点

を 打

っ て

示

し た

領

域

の

_要

_素

_剛

_性

が二

重

に

評 価

されて いる

。

　

な お

，

解析

に

あ

た っ てボア ソ ン

比

は p

・

＝1

／

6

，

基 礎

の

状 態

は

，

基 礎 ば りの剛

性

は

考 慮

するが

基礎

の

移

動

は

無

い

半 固 定

と

仮 定

し た

。

さ らに_，

温 度 伸 縮

は

部 材

の 長 さ

方 向

に のみ

生

ず

る

も

の と し

，

柱

・

は りの

幅

，

せい

方

向

お よ

び

ス ラ ブ

・

壁

の

板 厚 方 向

に は 生 じ ない もの と

仮 定

し た

。

　

計

算

上 応 力

は

，

ヤ

ング

係 数

を

E

，

建 物

の

温 度 膨 張 係

数 を

α

，

部 材 温 度

を θ と す る と

E

αθ

，

変 形

は αθと

積

の

形

で く くれ る の で

E

，

a は

単 位

と し て

計 算

した

。

ただ し

，

　 　 　 　 θz3

．

　

y

AB

＝

vtd 　s／2ab 〔1

−

v2＞

Ab

−

bt （1

−

P α％2）／

2

（

1

−

u2 ） ・

≡

ボ アソン比

A

σ

口

α t （1

一

レb％2）／ 2 （1

一

リ2）

　

‘5 板厚

Ib

＝

aabt （

1

−

3

の／24 （1

−

v2）



己

回

∫扉

1

σ

一

α

b2t

　（1

−

3リ〕／24 （

1

一

レ2） 　 　 　 （b） 置 渙 ト ラス 要 素

　 　 　

図

一

1

　

解 析に用いた要

素

←

一

陸

P

↓

／ ス ラ ブ 壁 図

一

2

　

部 材の接 合 厂

曽

一

一

_ス 　 　 　 　 　 柱 r

−

− − − − − −

ー

一43 一

後述

の

計 測

結

果

との比

較

に おい て は

鉄 筋

コ ンク リ

ー

ト

構

造 計 算 規 準

・

同

解 説

に

掲

載

さ れて い る

通 常

の コ ンク

リ

ー

ト

の

値

α

＝10

×

10

−

5

［

1／

℃

_］

を

得

ら れ た

解 析 値

に

考 慮

し た

。

　

§

3．

北 大

工

学 部

A

棟

の

解 析

例

　

3．1

解 析

モ

デ

ル

　

解 析

は_，

図

一

3

に

示

す

6

層

の

_計

_{測 建 物}

の

全

ブロ _ック につ いて

行

っ た。

図 中

の

O

印

A

− D

　

（

最

上

階

は

A ’

〜D ノ

） 点

は

前報

で述 べ た

各 階

の

計 測 点 を 示

し た もの であ る。

分 割 数

は

，

図

一

₄

_の

₁

_ブ

_ロ ッ ク の

建物

の

例

に

示 す よ う

に

_，

付 録

に

示

す

予

備計

算

の

結 果

，

計 算 機 容

量

，

お よび

_{要 素}

の

_{辺 長 比 を考 慮}

_{し て} ，

桁

行

方

向各

ス パ ン

5

等 分 割

，

はり

間 方 向

 

〜

 

お よ

び

◎

一

 

間

8 等

分 割

，

 

〜

◎

間

4

等

分

割

，

階高 方 向

は

 

，

  構 面

に

設

け ら れ た

開

口

_{部 （}

高

さ

185

cm

_）

に

合

わ せて

1

〜5

階

；

1

：

L

ユ

2

：］

．

12

：

1

，

6

階

；

1

；

1

，

09

：

1

．

09

：

1

の比で

4

分 割

し た

。

 

，

◎

構 面

お よ び は り

間 方 向 構 面

の

開

口

部

の

位 置

，

大

き さ は

，

置

換

ト

ラ ス

要 素

が長

方

形で ある た め

，

ヒ

記

の

_{分 割}

に

固 定

さ れ て

_実際

の

_開

口

部

と

完 全

に

同

じに

す

る こ

と

は

出

来

ないが

，

出

来

るだけ そ の

違

い が

少

な く な る よ うに

努

め た。

　

ま た

，

予 備 計

算

によ れ

ば

，

屋

h

の

庇

の は ね

出

し が

変 位

に お よ ぼ す 影 響 は

小

さか っ た の で_，

計 算

機容

量 を

考

慮

して

本 解 析

で は

庇 を無

視

し た

。

同 様

に

地 ド階

の

配 管 ピ

ッ

ト兼 地 下 通

路

，H

ブ

ロ ッ ク

1

階

正

面 玄 関

の は ね

出

し

，

ペ ン トハ ウス な ら びに

階 段 も無 視

し た

。

た だ し

，

平面

図

の

階段

に

該 当 す

る

部 位

の ス ラ

ブ

は あ る と し た

。

階段

をこ の よ うに

_{仮 定}

して もt

全 体

の

変 形

性状

に

与

え る

影 響

は

小

さい こと が

，

既

に

明

らか に され てい るS）

_。

　

な お_，

_{解 析}

で

用

い た

主 要 部 材

の

断 面 諸 元

は_，

計 測 建 物

　　　　　

．

、

〆

E穏

　　留

鏈

藪

図

一

_4　1

ブロ ッ ク建 物解 析モ デル 表

一

1

　主要 部 材 断 面 B

〜

σ_間 坦 位 〔en ） 15Z5 a　

・’

・

7

　

　

耀

　

　

凵

　

　

．

　

　

ρ

　

　

醒

　

　

ケ7」

．

’

” ”．

F甲’

F「”

　

「

　

F　

闇

　

　

．

F　

甲

　

「

．

　

〃・

ρ

_PP

’

・

_a oa

．

o

，

幽

　

　

，

　

　

，

，

BB

　

　

　

　

，

噛oD

ヨO ρ

一

　

，噸　

　

　

　

　

　

　

層

　

　

　

　

噌 一

　

_．

　

　

　

▼

　

●

、

7響 層，

　

　

　

　

．

　

　

　

　

　

o

　

，

　

，．

．．一一

　

　

　

　

　

　

　

噛

　

噂

卜

一

1プ

ロ・

ク

12

ス バン 甲A

レ

　 江ブ

卩ン

ク 1 　 　 　 oc

’

　 　　　11 ス パ_勹

一

皿ブ

・

汐 5

−

6y 平 面脚 　 72 ス バン B D

訂

一

一〇一 一 一　　．

，

　

　

　

　

　

　

■

八 ：

　　　

昌

　

　

　

　

　

・

　

　「

　

　

　

一

，

C

一 一

1　

　

．

　

　

　

　

冖

lI Il

_2P

_{率 面 図}  

一

　 　 　 1

韃

1

−

。．

一

　 　 　 　　　　　 　 b　　　

，

　 　　　 　 　 　 　 t　 　　 　

　

　　 　

　

　 　　 　

　

　　 　 　　 　 　　1Fリ

ニ

　 　

　 　 　 　

南 側 伸 縮 継 手」 竃

一

→ 北 側伸縮継 手

篠

…

…

…

…

油

　 　 　 雲 　 断 面図 　 　 E四T

　　　　　　漏

h

＝

3

．

50 　a

−

4

．

50bi7

．

05

h

一 ₃

．

55

　C

；

3

．

05di6

．

70 二m 〕 図

一3

　 計 測 建 物 師 杤 庄 CXAGY 隊 　 　 り B

滅

D 哘　 行 　 万 同 　 漿 爾   ◎通 り  

，

◎亜 り     通 り  

，

◎通 り 喫 問 方 向 軍 R階

一

一

嬢｝ 　20

、

35x6530

冗

5530N7D （25 ♪ 5階 5σ×7n5D

、

5025

、

4DK7030x7030x70 15ω 5 隔 55

エ

7055K5525

一

4ひ x アo30 瓦7D30

×

了o （3D ｝ ｛階 55x7D55

κ

7030

、

45

×

7D 〔」5 冫 35K 了030x70 3階 60

κ

7055

λ

7D30

、

45K7040

κ

7030N70 135） 2 階 65

戸

705Dx703D

一

弓5

匠

70 〔35 ｝ 45

、

70 諸OK司 1 階 55N 『o6DK7035

〜

50XI20 巳Ox7D30xgO

｛4 切 哘伽 聡 ◎

鱗 監

ll

　

’

　 　 

、

◎璢 り 壁 啅　ID 婬 間 万 向 壁 厚 　 　1

．

2 階

：

90 　

’

　 　　 　 　　 　 　 3 階 　　 1B 　

「

　 　　 　　 く　

，

　5

．

　6　階 　

」

　15 　 スラブ厚；各 階］O ｛

1

_↑

_」

_］

_亙

_∵慧

_r

　 　 　 桁行力 E 憑 〕桁 行 方 向菓 

．

◎嶇b

匚

：〔

_コユ

・・・… 粥 罵 邸 　 　 　 中只 　 　 　 端邪

一

₄₄

一

と

同

．・

の

_表

一

1

に

示

す

値

と し た

。

た だし

，

桁 行 方 向

の

側

ラ

ー

メン

 

，

 

のは り

幅

は

2

次 曲 線

で

変 化 し

，

端 部

と

中

央部

の は り

幅

が

異

なっ てい るの で

，

解 析

では， は り

全 体

の

_{材 軸 方 向 剛 性}

が

等 価

に な る よ うに_，

_水

_平

_断

面

積

が

_等

し い

矩 形 断 面

のは り に

置

き

換

え た

（

　 ）

内

の

値 を用

い た

。

　3

．

2 　

計 測 結 果

と

解

析結

果

の

比

較

　

実 在 建 物

は

，

気 温 等

の

_{影 響 を受}

けて

日

単 位

の

_周

_期

の

_伸

縮 を繰

り

返

し

な

が ら

，

同 時

に

年 単 位

の

大

き な

周 期

で 温

度

伸 縮

してい る

。

こ の

大

き な

周 期

の

挙 動

を

前報

にな らい

，

1

年

を

4

つ の

季 節 （

非 暖 房 時

の

温 度

上

昇 期

と

下 降 期

お よ

び 暖

房

時

の

温 度

一

ヒ昇 期 と下 降 期 ）

に

分 け

て

比 較

し た。

　

比

較

の

_{都 合}

上

，

計 測 値

は

季 節 を通

じた

単 位 外 気 温 当

た りの

平 均 的

な

伸

び あ るい は

縮

み で あ る と して_，

前 報

の

図

一

₈

_，

₉

_に

_示

_{し た}

_{各 階}

の

_伸縮

量 と

外 気

温 との

問

の

回 帰 直線

か ら

得

ら れ た

伸 縮 率

に

等

しい と し た

。

　

．

．

．

方

，

計 測

で

得

ら れて いる

温 度

は

外気

温

1

点 （

計

測

建

物

の

南 端

か ら

約

70m

南

に

離

れ た

建 築

工

学 科

建築

環 境

学

講 座 管

理の

_百

_{葉 箱}

で の

測 定 値 ｝

お よび

2

−

6

階

の

_{各 計}

測

点

の

室 内 温

の みで あ り

，

鉄

筋

コ ンク リ

ー

ト

部

材

の

内 部 温 度

は

_計

測

し て いない。 そこで

，

解

析

に

必 要

な

温 度 伸 縮

に

関 与

す る

各

部 材の部 材

内 部 平 均 温 度 （

有 効 温 度 ）

を

各季 節

を

通

じ た 外

気

温およ び

室 内

温の

変 動

を

基

に

，

次

の

6

通

りに

_仮

定

し た

。

こ の

温 度 条 件

は

，

建 物 全 体

を

屋

根

ス ラ

ブ

お よ

び屋 根 ば

り

，

外 壁

お

よ

び その

構 面 内

の

_柱

・

は り

，

その

他

の部

材

，

の

3

つ の

領 域

に

分

け

，

そ れ ぞ れの

_領

_域

内

の

部 材 温 度

は すべ て

同

じで あ る と

仮

定

し

，

次

の よ うに

設 定

し た

も

の である

。

　

1

：

全 部 材

が

室 内 温

の

_{変 化 量}

に

_同

じ。

　

H

：

同

じ く

外 気 温

の

変 化

量に

同

じ。

　

皿 ；屋

根

ス ラブお よ び

屋 根

ばりは

外 気

温

，

　 　 　

その

他

の

部 材

は

室 内 温

の

_{変 化 量}

に

同

　 　 　 じ

。

　

IV

：

_{外 気}

に さ ら され る

部 材

は

室 内 温

と

外 気

　 　　

温の

_{平 均 値}

_， その

他

の

部 材

は

室 内 温

の

　 　　 変化

輦に

同

じ

。

　

V

：

_{外 気}

にさ ら さ れる

_部材

は

_外

気

温， そ の

　 　　

他

の

部 材

は

室

内

温の

_変化

量に

同

じ

。

　

班

：

屋 根

ス ラ

ブ

お よ

び

屋

根

ば

り は

外 気 温

，

　 　　

外壁

お よ びその

_{構 面 内}

の

_柱

・

は り は

室

　 　　

内 温

と

外 気 温

の

平 均

値

，

その

_他

の

_部

材

　 　　

は

室 内 温

の

変

_化

量に同 じ

．

　

ただし

，

計 測 値

が

単 位 外 気

温 あ た りの

_伸

縮

量 （

床

レ ベ ル の

桁 行

方向水

平

変位 ）

で あ る た め

，

表

一

2

に

示

した

値

は すべ _て

．

_ヒ

_記

の温

度 条

件 を 外 気 温

の

_{変 動}

で

規 準 化

し た

値

となっ て い る

。

な お

，

各 階

の

_計

測 点

で

得

ら れ た

合 計

20

の

室 内 温 （

中 廊 下

で の

測

定値 ）

は互い にすべ て

異

な る た め，

表 中

の

値

は それら の

平 均 値

と し た。 な お

，

表

一3

は

，

単

位外 気

温

当

た りの

室 内 温

の

変 化 量

ea

を 掲 げ

た もので あ る

。

　

図

一5，6

は

，

横軸

に

_単位

外 気

温

当

た りの

伸 縮 量

，

縦 軸

に

階 数

を と り

，

計

測 点

A ，C

（

R

階

は

A ’

，

　

C ’

_）

_，

計 測 時

刻

10

時

の

1

_{年 間}

（

昭

和

60

年

1

月

25

日

〜

61

年

1

月

24

日

）

の

_{計 測 値}

と

解 析 値

を

示

し た もの で ある

。

た だ し_，

計

測 点

B

，

D

は そ れ ぞ れ

A ，

　

C

と ほ ぼ 同

様

の

傾 向 を示

し た 表

一

2

　

温

度条件

　 　 　 　部 位 溢 度条 件 屋根ス ラブ 　 構 面 朧 構面 左 記以外 　の構面 備 　 考

1

θ

匚

θ

皿

θα 旺

1

1

1

　 　 全 部材

｝

　

一

様 温 度昇 降 皿

1

θロ θα θロ

：

室 内 温の 配 θわ θb θo

V

1

唾 θα 　 　 変化量 θゐ

＝G

＋ θαレ

2

騎

1

θb θo 表

一

3

　

各 季

節

の室

内

温の変 化 量 θa 計 測時刻 10 時 非 　 暖 　 房 　 期 暖 　 　房 　 　期 非　暖　房　期 嗄 　房　期 温 度 上 昇 期 　

59

年 晒

一

臣

11

温 度 下 降 期 　

59

年 舶 卜1レ20 温 匿 下 降 期

59

年 　5D年 1レ21轍 温 度 上 昇 期 　 6D年 脚 温度上昇期 　60年

yl

朝 1 温度 下降期 　 60年 別卜10

！

20

温 度下 降期 60年 　61年

lo

！

2ト_レ勿 口

．

660

．

640

．

260

．

5D

〔｝

，

470

．

590

，

28

R

階

654

32t

R

階

65

452

計 測点

A

₁₀

時 　 　 　 　

R

階

654

32

計 測 点

c

tO

時 　 　 　

1

0

、

2

　　　

0

．

4

　　　　

0

，

6

　　　　　　

0

．

2

　　　　

0

．

4

　　　

0

．

6

　 （a ）　 非 暖 房 温度上昇 期 （

60

年

5

月「 日

〜

8

月

11H

） 　 　 　 皿

N

　 　 　

N

皿 　 　 　

R

階

65452

1

」

F

！

v

’

1

_〆

　’

M

計測値 誼 　

卩

「

5 ， ”

1

’r

，

’

1

7

　 〆！ 　’ ’

〆

［聞 ／外 気 温切

1

　 　　 　　 　　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　

1

　 　 　 〔｝

．

2

　　　

0

．

4

　　　

0

，

6

　　　　　　　

0

．

2

　　　

0

、

4

　　　〔〕

，

6

　 　 　 　

（

b

） 非暖 房 温 度下 降 期 （

60

年

8

月

12

日

〜

10

月

20

目 ） 　図

一

5

　単位 外 気温当た りの 季 節 別 各 階 仲 縮 量

U

年 を

4

つ の季 　 　 　 　 節に分け た場 合 ）

一

₄₅

一

の で図 を

省 略

し

，

表

一

4

に そ の

値

を

掲

げ た。 全

計

測

期

間

の

_{う ち 前 半 部 （}

_{昭 和}

59

_年

4

_月

9

_日

〜60

_年

1

_月

24

_日

_）

の

図 表 を省 略 し

たの は

_，

計 測 点

B

の

R

_階

の

_計測結

_果

が

無

い こ

と と

，

A ，

　

C ，

　

D

点

の

傾 向

が

後半

部

と ほ ぼ

同

様

で あっ たこ

と

に よ る

。

　

図

一5，6

に よ れ

ば

，

全 部 材

が

外 気 温

の

変 化

量に同 じ と し

tl

　

ll

は

，

_{非 暖 房 期}

，

暖 房 期

の い

ず

れ も

計 測 結 果 よ

り

明

らか に

大

き く，

室 内

温 の

変

化

量に

同

じ と し た

1

の

方

が

計 測 結 果

と

良

い

対 応

を

示

し てい る

。

しか し，

1

の

層 間

変

位

（あ

る

階

の

床

レベ ル の

伸

縮

量

と

直

上

あ るい は

直 下 階

の

床

レベ ル の

伸

縮

量 との

相

_対

変

_{位 ）}

は

最

上

階

に近づ くにつ れ て

小

さ く なるの に

対

し，

計 測

結

果

の

層 間

変位

は

最

上

階

で

再

び

人

き く な る

傾 向

がみ られ た

。

　

次

に

_{非 暖 房 期}

と

暖 房 期

に

分

け て

解析 値

田

〜

W

につ い て

検 討 す

る。

図

一

5

に

示

し た

非 暖

房

期

の

計

測 結 果

は

，

全 階

と も

計

測

点

C

の 方 が

A

点 よ

り

も大

き

く

，R

階

で

約

L3

倍

で あっ た

。

これ は

，

前 報

で

も述

べ _{た よ う に}

_建

_物

_が

_最

_も

_伸

びた

8

月

上 旬

の

伸 縮

量 が

A

点 側で

小

さ かっ た こ

と

によ る

。

し か し，

解

析

結 果

にはこ の

よ う

な

差

はみ ら れ な く

，

伸 縮

量の

大 小

関 係 は

，

お お む ね

A

点

；

計 測 値

く

皿

≒ 亅

V

〈

W

＜

V ，C

点

；

皿

≒

IV

＜

W

〈

V

≒

計 測 値

と なっ た

。

　 2

，

4

，

5

階の

_{中 廊 下 側}

の

伸

縮 継 手部

か ら

，

工

業 用 内

視

鏡 （

オ リン パ ス

社 製 ）

を

継 手 内 部

に

挿 人

し

，

その

様

子

を調

べ た

結

果

によれ ば_，

2

_，

4

階

の

南

側の

_{伸 縮 継}

手 部

に は_，

_{幅 50mm}

の

_{伸 縮 継 手}

の

間 隔

が ほ と ん ど

確保

さ れて いな い

部

分

，

コ ン クリ

ー

ト

片

が

継 手

の

隙 間

を

埋

めて い る

部 分

が

認

め ら れ

，

数 値 的

には

明確

でないが_，

建

物

が

最

も

伸

びる

季 節

に_， そ の影

響

が

計 測 結 果

に

現

わ れ る こと が 予

想

さ れ た

。

　最

上

階

の

_層

_間変位

につ いて は

，

解 析 値

rv

よ り も

1

且，　

V ，

　

V

【の

場 合

（

い ず れ

も屋 根

ス ラ ブ

，

屋

根 ば

り の

温 度

が

外 気

温の

変 動

に

_等

しい

_場

合

に

相 当 ）

に

計 測 値 と良

い

_対

_応

が

認

められた

。

これ は

_，

計 測 建

物

が

屋 根

ス ラ ズの

室 内

側

に コ ンク リ

ー

ト

と

一

体 化

して

打 ち

込 ま れ た 断

熱

材

（

25mm

厚

の ス タ

イ

ロ フ ォ

ー

ム

_）

を

有

し て い る た め_，

室 内

温の

変 動

よりも

外 気

温の

_変

動の 影

響

を

R

_階

654521

R

階

65

432

受

け や す くなっ た

結

果

で あ る と

考

え ら れ る 。

　

一

方

，

図

一

6

に

示

し た

暖 房 期

におけ る

伸 縮 量

の

_{大 小 関}

係

は

，

2

−

5

階

；

計 測 値

く 皿 く

IV

≒

W

〈

V

，

　

R

_階

_；

_{計 測 値}

計 測 点

A

10

時

11

矛

　P’

．

ワ

’

V11

計測　

w

　 　 　

f

’ ノ

_ず

ML

ノ ∬

1

， 「 ’

！

’ ’

ノ

！ ！ ’

，

’ ノ

［

脇 ／外 気 温

切

R

階

65452

計測点

G

₁₀

時 ・

．

2

　

0

、

4

　

0

．

6

　 　

1

　

。

，

2

　

0

．

4

　

0

．

6

　

（a ＞



暖 房 温 度 上 昇 期 （

60

年

1

月

25

目

〜4

月

30

目） 　 　 　

N

皿 　 　 　 　

R

階

6

5432

皿 「 切 温 気 外 ／ 鱒 財

V

’

’ ’ ’

多

M

ノ ノ ノ 　

「

∬ 　

，

孟

7

　 　

，

厂

，

，

「

’

’

皿 　 　 8 　 値 ー 　 測 　 計

「

’ 「 ， 7 ，

〃

， ノ

’

’

’

↑　 　 　

1

　 　 　

0

，

2

　　　

0

．

4

　　　

0

．

6

　　　　　　　

0

、

2

　　　

0

．

4

　　　

0

．

6

　 　

（

b

）

　

暖 房 温

度

下

降期 （

60

年

10

月

21

日

〜

61

年

1

月

24

日 ）

図

一

6

　

単 位 外 気 温 当た りの季 節 別 各 階伸 縮 量 （

1

年 を

4

つ の季

　 　 　 節

に分け た場 合 ） 表

一

4

　 単位 外 気 温 当た り の各 階 伸 縮 量 計 測時 刻　

10

時 計測点

B

計 測点

D

季節 階 計測値

1

田 遅

VM

計 測値

1

皿

wV

 

T

暖 　 房

R

一

0

．

17o

．

590

，

52o

．

470

．

43

一

0

．

16o

．

560

．

500

，

440

．

40

温度

60

．

17o

．

160

，

250220

、

280

，

260

、

160

．

15D

、

220

．

220

．

28D

．

25

上 昇_期 50

．

110

．

150

，

180

．

200

，

240

、

21Oj

　D0

．

15Oj 　8Oj

　

90

．

25 口

．

20

40

．

090

，

T　50

．

16 口

．

180

．

210

．

1B0

．

070

，

140

．

150

．

1 ア

0

，

20 口

，

1B 60i匡 航 50

．

0

臼 0

．

150

．

150

．

15 口

．

170

、

150

．

D70

．

120

．

120

．

150

_，

1 ア 口

，

15

20

．

070

．

090

．

090

，

100

．

120

，

100

．

060

．

090

．

090

．

10Oj 　10

．

10 非 暖 房

R0

，

510

．

260

，

450

．

570

．

490

．

460

．

46

口

，

25O

．

400

．

550

．

46o

．

45

渥度 60

．

2

弖 口

．

250

、

500

．

50o

．

54O

．

52D

、

540

、

240

．

290

．

290

．

540

．

52

上 昇期 5 口

．

220

．

240

．

260

．

270

．

50G

．

28o

，

31O

．

250

．

250

．

2

　70

．

₅₀₀

，

₂₈

60撃1二 4O

．

210

．

250

_、

240

_，

250

，

2

フ

0

．

250

．

270

，

200

．

250

，

24O

，

2

ア0

．

25 舶 舶 150

．

21D

．

2D0

．

20D

、

220

、

250

、

220

．

24 囗

．

丁

90

．

190

，

210

，

250

，

21

20

．

16D マ40

．

14D

．

マ 50

．

160

、

150

．

180

．

14O

．

14D

．

150

．

16O

．

15 非 暖 房

R

口

．

590

，

520

．

450

．

410

．

5D0

．

480

．

550

．

51D

．

450

．

59D

．

4 ア D

．

45 温度 6O

．

2B0

，

510

，

56o

．

550

．

390

．

37G

、

590

．

500

，

54D

．

540

．

58D

，

36

下 降朗 50

．

250

．

500

．

520

．

550

．

550

，

540

．

550290

．

51D

．

520

．

34 口

、

55 　 609

．

釧卜1吻

450

．

250

．

22D

．

29D

．

250

．

290

．

25O

．

30D

．

26O

，

520

．

28O

．

510

．

260

．

520

．

27 口

．

280

．

240

．

2Bo

．

24o

，

290

．

260

．

510

．

270

．

500

．

26

2oj 　60

．

↑

80

，

18o

、

190

．

200

、

19D

，

190170

．

1ア

0

．

16019o

．

18

暖 　 房 R0

，

50Oj

　

50

．

58031

，

0

．

47o

．

450

．

29D

，

150

．

360

．

290

．

450

．

40 温 度 60

．

15

口

．

15D

．

220

．

210

．

28O

．

250

．

16oj 　

4

口

．

21

口

．

210

．

27D

．

24

下 降期

50

．

120

，

140

．

睾7oj 　

90

．

25

口

．

20

叺140

．

14 口

．

170

、

18D

．

25D

．

20

4D

，

12o

．

τ40

，

150

、

170

．

200

_，

170

．

11 ロ_コ3 口

．

↑

4oj

　60

，

190

．

17

50勾

．

61

藍

1

・

1021

一

協 濫 5D

，

110

．

120

．

120

．

140

_．

16D

．

14O

．

100

_．

120

．

120

．

140

．

160

．

14

20

．

090

，

090

，

080

．

100 コ　10

，

100

．

09o

．

OBD

．

080

．

100

．

1101D 注）皿は

1

の _{1 ／θ}a 倍なの で省略 単 位［mm ／外 気 温「cl

．46 一

≒

W

〈

皿

く

VI

＜

V

で

あ

り

，

全 階 を 通

じ

計 測 値

が

最

も

小

さ かっ た

。

暖

房 期

の

計 測 値

が

解 析 値

より

も小

さ く なっ た 理

由

は

，

研 究 室

あ るいは

教 室

な

ど

の

_居

室 内 温 度 が

口

中

ほ ぼ

一

_{定 温 度}

_{に な る よ うに調}

_整

_{さ れて い る}の に

対

し

，

計 測

で

得

られた室

内

温 は 中

廊

下で

測 定

した温

度

である た め

，

計

測 時 刻

10

時

の

温 度

変

動

が

居 室 内

温

度 変 動

よ り

も大

き く な る こと が

予

想 さ れ

．

こ れに

対

し

建 物 内

の

部 材 温 度

の

変

動

は

両 者

の

影 響

を

受

け る た めで あ ろ う

。

その

結 果

，

解 析

値 が 計 測 値 よ

り

も大

き めに

評 価

さ れ た もの と

考

え る

。

　

最

上 階

の

層 間 変 位

は

，

お お む ね 亅

V

＜

計

測

値

≒ 皿≒

V

≒

M

の

_関

_係

にあ り，

屋 根

スラブ お よ び 屋

根

ばり は， 非

暖

房

期

と

同

様

，6

階

の

室 内温

の

影 響 よ

り

も外 気 温

の

影 響

を

大

き く

受

けてい る

様

子 が

推 察

され る

。

　

以 上

，

比 較 可 能 な計 測 点

の

数

は

限

ら れて

，

解 析 値 も

建

R

階

6545

21

R

階

6

54521

言†測点

A

0

_．

2

（a ）

10

時 　 　 　 　

R

階 　　　 正 言「測 値

1

　

配

，

ン

　　

　’

　 　

r」

　 1 　

．

　

M

　，

ク

『

V

　 皿 Il 　 皿 ！

1

，

’圃

1

’ ’

’

’

’ ！ ！

ノ

，

1

’

匝剛 外 気 温℃

］

口

．

2

（

b

）

6543

2

計 測 点

C

　 　 　

1

0

．

4



0

．

6

　　　　　　

0

_．

2

　　　　

0

．

4

温度上昇 期 （

6U

年

1

月

25

口

〜

8

月

11

日） 　 　 　 皿 　 　 　

R

階

6

5432

　 　 　

1

0

_．

4

　　　　

0

_．

6

　　　　　　　

0

_．

2

　　　　

D

．

4

さ温度ド降期 （

60

年

8

月

12

日

〜61

年

1

月

24

日） 図

一

7

　

単

位外

気 温 当た りの季 節 別 各階 伸 縮量 （

1

年を

2

つ の季

　 　 　

節に分けた場

合

）

物

の

温 度 膨 張

係 数

を

10

×

10

−

6

_［

1

／

°

C ］

と し た

場 合

の

_値

であ る が

，

合

計 6

通

りの

_解析

値

の なか で は

，

1

年

を

通

じ て

温 度 条 件  

が お お む ね

計 測 値

に近

似

してい る よ うに

思

わ れる

。

　

図

一

7

は

，

1

年

を

外

気

温の

変 動

に よっ て

温 度

ヒ

昇 期

と

温 度 下 降 期

の

2

つ の

_{季 節}

に

_分

けて

_計

測 値

と

比 較

し た

結 果

で

あ

る

。

こ の

図

に

示

さ れ た 温

度条件

皿

〜

V

［

は，

4

つ の

季

節

に

分

けた

場 合

の それ よりも

計

測

値

に よ り

・

一

致 す

る

傾 向

が み ら れ る

。

建 物

の

伸 縮 挙 動 を簡 略

に

_知

る た めに は_， こ の よ うに

1

年 を

2

つ の

季 節

に

分

け た

計算

で十 分 で あ ろ う

。

　

し か し

，

図

一8

に

示

す

2

時 間

ご

と

の

計 測 結 果

を

温

度条

件

皿

（

比

較 開始時

に

計 測 値 と

の

差

は

無

い

も

の と し

，

そ れ

以

降

の

_解析値

は

_直

前

の

2

時 間 前

の

_結

果にその

間

の

気 温 差

　　　　　

に よ る

影 響

を

加

え る

方 法

で

求

める

以 外

，

部 材

10

時



_の

温 度

条 件

は

前 述

し た

温 度 条 件 田

に

同

じ

） と

　　　

比 較

し た

結 果

に よ れ ば

，

午 前

6

時

か ら

午 後

2

　　　

時

にか

け

て の

伸

び を み る と，

R

階

で は

計

測

値

　　　

の

方

が

大

き いが

，

5

階

で は

逆

に

解 析

値

の

方

が

　　　

大

きく て

，

必

ず し も

計

測

値

と

良

い

対

応

を

示

し

　 　 　

てい る

と

は い え ない。 これ は

前報

で

も述

べ _た

　　　

よ うに_， 日

射

など が

伸 縮

に

影 響

を

及

ぼ して い

　 　 　

る た め と

考

え ら れ る

。

　 　　 　 　 　

以

上

，

日

間 伸

縮 挙

動

につ い て は

気 温

の

変 動

o

_，

6

　 　　 　 　

を考 慮

し た だ けで は 十 分 な

結

果が

得

ら れ な い

　　　　　

が

，

長 期 間

の

伸 縮 挙 動

を

対象

と し た

場 合

には

　 　 　

日

射

の

影 響

が

相 対 的

に

小

さ く な るの で_，

気 温

　　　

の

_変

動

の み

考 慮

し た

簡 便

な デ

ー

タ を

与

え た

解

　　　

析

で も

十 分

な

解 析 結 果

を

期

待 出来

る こ とが

分

　 　 　 か る

。

　 　 　 　

ま た

，

従 来

の

研 究

の

_多

く は

各 部 材

が

一

様 温

　 　 　 度 変 動 を 受

けるとした

取

り

扱

いで あっ て_， し

　 　 　

か も

暖 房 期

を

含

め た

通 年

の

伸 縮 挙 動

につ い て

　 　 　

解 析 的

に

考 察

し た

例

は ない

。

し か し

，

本 論

の

O

_’

6

　　　

よ

う

に

温 度 記 録

を

統 計

処 理

す る な

ど

して

適 切

　 　　 　 　

な

部 材

の

温 度 条 件

を 設

定

し

，

その

下

で

弾 性 立

　 　　 　 　

体 解 析 を行

え ば

，

鉄 筋

コ ンク リ

ー

ト

建 物

の

年

fdi

「_縮冠 「tmj 　 ？ 　

0

　

−

2

　

−

4

　

−

602

　

一

Fハ

丶

」

し

R 階

111

 

L」

」

「

、

　 、

1

丶

11

「

　1

　L

　L、

　

「

、

　　、

ρ

rr

、

　　卩

　「

、 「

’

F

」

−「

1馳

．

r「丶

_冒

、

、

　 　

噛

u叩

〆

5

階

　’

r．

r

卩

「

　

L

、

」

rハ

、

．

〆

’

1「

1、

．

冒 、

　．

膕

L

、

　

、

＞

F

、

一

一

一

　「

驢

V

、

　馳

LL1

ぜ

・

一 ・

』r1側

1

直 〔●印’

_F

_萌

₁₀

_時の値）

，

．

一

一

一

一

一

温度条 件 皿

、

−

_1層

_一

_一

_．

_{L−｝ 膕}

・

丶

，

＾

．

一

一

　、

．

1

g1118

凵

19

　 　

20

　 　

21

　

22

　 　

25

　 　

24

　 　

25

　 　

26

　 　

27

　

9

月

2Bl

．

i

図

一

8

　

計 測 点

C2

時 間ごと o）_{伸 縮}量の比較 〔

59

年

9

月

IS

日

一

9

月

28

日）

一

一

₄₇

一

間 を通

じた

_伸

_{縮 挙 動 を従 来}

_{よ り}

_{精 度 良}

_{く 予 測 す ることは}

十 分 可 能

で あ る と

考

え る。

　

な お

，

前 報

では

建 物

の

伸 び

を，

不

動

点

は

建 物

の

中央

に

あ

る と

仮 定

し て

求

め た

自 由温 度 伸 縮 値

と 比

較

し た

。

表

一

5

に

示

す

温 度 条 件 田 を例

と し た

各

ブロ ックの

_{不 動}

点の

結

果

に よ る と，

伸

縮継 手

を

挟

ん で 互い に

向

かいあっ た

不 動

点

の

距 離

が

，

前

報

の

仮 定

か ら

最

も

大

き く

異

なるとこ ろ は

，

2

階

の

計

測

点

B

に隣 接 す る

 

通 り で

，

そ の ずれ は

3

，

84

m

_（

_{表 中}

※ の

絶 対値

の

和

）

で

あ

っ た。

前 報

で

自 由 温 度 伸

縮 値

を

求

め る た めに

仮 定

し た

建 物 区 間 長

さは

各

ブロ ック 桁 行 中 心

間

長 さ

51

．

75m

で あっ た が_，

．

ヒ

記

3

．

84

　m の

最

大

の

ず

れ を

考 慮

した

場 合

で

も

55

．

59m

（

＝

51

．

75

＋

3．84

）

で

，

7

．

4

％ の

違

い で

あ

る

。

し た がっ て

，

自 由

温 度 伸

縮

値 を

求

め る

際

の

建 物 長

さを

各

ブロ ッ ク

_{桁行 中}

心

間 長

さ と

仮

定

して

も

そ の

誤 差

は

小

さい といえ よ う

。

　 §

4

．

3

層

お よ

び

1

層 建 物

の 解 析 例

　

4

．

13

層 建 物

　

大 野 和 男 博 士 が 温

度伸 縮

の

計測

を

行

っ た

図

一

9

に

示 す

3

層

建

物3 ｝_に つ いて前

項

と

同 様

の

仮 定

で

解 析

し_，

計 測

値

と

比

較

し た

。

分 割 数

は

桁 行 方 向 各

ス パ ン

6

分 割

， は り 間

方 向

 

〜

 

間

8

分 割

，

 

一

◎

間

6

分 割

，

階 高 方 向

4

分 割

であ る

。

た だ し

，

この

建 物

は

断 面 図

に

示

す よ うに屋

根

ス ラ ブに

_{木 造 切 妻 亜 鉛 鉄 板 葺}

の

置 屋 根 が

架

け ら れ， 屋

根

ス ラ

ブ

，

屋 根

ばりが

直 接 外 気

に さ ら され ていない

。

その た め

，

先

の

表

一

2

に

示

し た

温 度 条 件

M

−

VI

の

屋 根

ス ラ

ブ

構

面の

値

は

3

層 建 物

に お いて は すべ て θ_。に

_等

しいと し た。 その

_{結 果}

_，

_{温 度 条 件 皿 と}

LW

_と

W

_{は そ れ ぞ れ 互 い に}

_等

しい

条件

と な る

。

　

図

一

10

は

，

図

一

9

の

C

点

の

_非暖

_房

温

度

上

昇 期

の

_毎

_目の

外 気

温

の

_{極 小 値}

と

，

伸 縮 量

の

極 小

値

の

_計

_測

_結

_果

か ら

求

め た

単 位外

気 温 当

た りの

伸 縮 量 （

図 中 ［

コ印

）

と

，

解 析 値

の

関 係

を

示

し た

も

の で

あ

る。 た だ し

，

囗

で

印 し

た

値

は

，

気

温

と

伸 縮 量

の

散 布

図にお お よ そ の

回 帰 直線 を定

めて

求

め た

も

ので

あ

っ て

，

前

報

の

計

測 結 果

の

処 理 方 法

と は異 なっ て い る

。

こ のた め

原 文 献

゜｝_に

_も

_ど っ て

気 温

_，

伸

縮

量 につ い て，

前

報

同

様

の

統 計 処

理 を施

し た

値 を 図 中

に

○

印

で

併

記

し た

。

　

同 図

に よ れ ば

，

温 度 条 件

U

は

○

印 で

示

し た

計 測 結 果

に

対

して

大

き な

値

を

示

したが

，

その

他

の

_解析値

は いずれ も

○

印

の

_{計 測値}

に

対

し て

，

3

階

を

除

い た

2

，

R

階

で は

良

い

一

_致

_を

_示

_{し た}

_。

_{温 度 条}

件

皿

（

＝1

）

，

IV

｛

−

W

＞

，

　

V

の

柑

互

間

の

差

はほ と ん どみ られない

。

　

4

．

21

層 建 物

　

同 様

に

図

一ll

に

示

す ユ

層 建 物

の

比 較 も 行

っ た

。

こ の

建 物

は

_，

_桁行

方

向

スパ ン

長

が

不 均 等

で

傾 斜 地

に

建

て ら れ ている た め 階 高 も

・．

定

で な く_，

伸 縮 継

手部

では

_{左 右}

の

_屋

根

ス ラ

ブ

高

さ を

60cm

程 度 段 違

い

と

し て

両

者

を

伸 縮 継

手 部

で

差

し

合

わせ た

構 造

とな っ てい るS 〕

。

　

図

一12

に

示

した

解 析 値

は_，

開

口 周 比の違 いが

変 位

に

及

ぽ す

影 響

につ い て

報 告

し た

結

果

10） の

内

，

開

［

周 比

0

．

4

　 　 　 表

一

5

　 各 建 物の不 動 点 位 置 　 　 温 度条 件皿　計 測時 刻

10

時 非 暖 房 温 度 上 昇期 （昭 和

59

年

5

月

1

日

〜

8

月

11

日）

　 　 　 　

皿 ブ ロ _{ッ ク}



_{単位 ［}m _コ 　 通 り 階

 

通 り

 

通 り

◎

通り

 

通り

R

階 1

．

D

ア

1

．

5

τ 1

，

441

．

ア

4

61

_．

091

．

551

、

451

_、

6ア

51

_．

071

．

50

↑

．

581

．

59

40

_．

981

．

191

_、

241

．

57

51

．

臼91

．

341

．

551

．

14

21

．

291

．

6115

ア 116 皿 ブ ロ _ッ ク 　 通り 階

 

通り

 

勘

＠

跏

 

通り R 階

O

．

52o

．

961

、

161

．

55

6o

．

6 ↑ 0961

，

T　

61

．

64 50

．

5B0941

．

101

．

47

4 口

．

541

．

口

D1

．

1512U

5

［〕

．

4

き o

．

981

．

T

　

11

、

1U

2

一

〇

　

一

246

栄

1

ブ ロ _{ッ ク} 　 通 ウ 階

 

通 り

 

通り

_＠

_{通 り}

 

_{通 り}

R

階 D

、

36

一

〇

27

一

〇

、

52

一

〇

．

94

60

_．

58

一

D

_．

26

一

〇

．

5ろ

一

1

．

21

5o

、

52

一

〇

．

55

一

〇

．

62

一

1

．

50

4U

．

28

一

〇

．

40

一

〇

71

一

1

．

45

50

、

22

一

〇

、

51

一

〇

74

一

1

_．

ε

O

20

_．

DD

一

D

．

ア2

一

D

．

6臼 　 　 　

一

↑

．

38 ※ 垳 行 方 向 中 央 点か ら北側にず れ る 場 合

：

正

　 　 　 　

南側

　　

〃

　　 　

：_負

◎

 

 

　　　　　　　　　鯛

継 手

玉

∵

’

工

藤

田

τエ

…

區

爵

鍵

　

L5．

5

⊥ア

．

4」 　 　 断面図 　

⊥

⊥

．

　

．

　 　 　 　

一

　

π

⊥ 晒 　

「

」

⊥

B

畫

・

　

亠

上

蜜

　

・

　

亠

　

・

　

亠

⊥ 　

・

　

亠

⊥ 　

・

　

亠

⊥ 　 　

工

L

　 　 「 ⊥ ⊥ 　 　

⊥

⊥

ヨ

　

コ

h

位 単 面 平

R

階

3

2

睡

胃

・

・

図

一

9

鉄 筋コ ンク リ

ー

ト造

3

層建 物 　

1

　 　 　 　

0

．

1

　　　　

D

．

2

　　　　日

．

5　　　　

0

．

4

（注 〕　Ol _{参 考 文 献 i}）_{掲 載 計 測 値} 　 　 0 　

6

階建 建 物と同 様の統 計 処 理を施し た計 厠 値 図

一

10



単 位 外 気温当た りの各階 伸 縮 量 〔

3

層 建 物｝ 季節

：

春 　 押 （M） 皿（

D

卩

覧

v8 1 F

「

　　广 昭 和

50

年

4

月

1

日

．

　

「

1

〜

7

月

31

日

「

／ ／ 皿 ノ 〆 匝

η

／外 気 猛o］

一

₄₈

一