たれ壁・腰壁付架構の一応力計算法 : たれ壁・腰壁付柱の弾性剛性に関する研究 III

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1

論　 文 】 UDC ：624

．

075

．

2：69

．

02Z 　1 日本 建 築 学 会 構 造 系論 文 報 告 集 第 359 号

・

昭 和 51 年 1月

た れ

壁

・

腰 壁

付 架

構

の

一

応 力

計算

法

た れ

壁

・腰

壁付柱

の

_弾性

剛性

に

関

す る

研 究

　

皿 正 会 員 正 会 員

徳

塩

広

屋

育

晋

夫

＊

＿

＊ ＊ 　

1．

序 　は り

・

柱か ら な る架構に たれ壁， 腰壁が付設され ると 当然の こと な が ら架構の剛 性は増 加す る

。

これ らの壁が 付 設され た架 構の応 力 計 算に は

，

柱の上 下 端に剛 域 を考 慮し た ラ

ー

メ ン解 法が

一

般に用い ら れ て い る

。

こ の場 合

，

壁 端から剛 域まで の長さ は鉄 筋コ ンクリ

ー

ト構 造 計 算 規 準

・

同 解 説］｝_{に示さ れて いる}

D

_{／4 （}

D

_{：柱 幅 ）あ るい は} 構 造 計 算指針z 〕 に示 さ れている

D

／

2

の値が実際に用い ら れ てい る

。

“

剛域の長さは曲 げモ

ー

メ ン ト変化に よっ て 異な るべ _{き で あ る が そ れ で は実 用}にな ら ないので簡単の た め 均等曲 げモ

ー

メ ン ト を う け る と きの 回 転 角 性に よっ て代 表さ せ

一

定の もの と す る

”

3｝ と述べ_{て あ る よ う}に

_，

この

D

／

4

は

，

は り

・

柱か ら な る ラ

ー

メン_材で せ ん断ス パ ン比 が か な り大 き く

，

かつ は り厚と柱 厚が あ ま り違 わ ない_{場 合}を対 象と して求め ら れ た値であ る。 　ま た た れ壁

，

腰 壁の よ う な柱 厚に比べ _{か な り薄}い 材が 付 設された場 合の壁 上 端あるい は壁下端か ら剛 域まで の 長さ に D／4を用い る と剛 性を高く評 価し す ぎ る こ と が すで に指 摘さ れて い る4 〕。 　 著 者はこれ らの事 項を考 慮し て先に光 弾 性 実 験に より 　a _） 壁 厚 と 柱 厚の比 が異な る 場 合 　

b

）　た れ壁 腰 壁が柱の両 側に付く場合と片 側に付く場 　 　 合 　c_）せ ん 断スパ ン比 が異な る 場 合 な ど の腰 壁 上 端あ るいは た れ壁下 端か ら剛 域までの長さ およ びたれ壁

，

腰 壁が付か な い_{柱 （}以 下独立 柱と呼ぶ _） に対す る せ ん断 力 分 担 割 合を定量的に求め た5L6 ）_{が その}

一

_{例 を 図}

一

_{1に示 す} 。 腰 壁に接 する部 分 を 含 め 全 長にわ たっ て変 形し て い る腰 壁 付 柱の せん断 力お よ び柱 頭 柱 脚 の 相 対 水 平 変 位 と 等 しい 仮 想 可 撓 長 （材 長

一

変 形 が 生 じ ない と仮 定し た部分 す な わ ち剛 域 長 ）の柱の曲 げモ

ー

メ ン トお よ び反 曲 点 位 置は図

一

1（c）の よ うに な り

，

（

b

）（c｝ 両 者の 曲げモ

ー

メ ン ト分 布お よび材 中 間で の変 形は異 な っ たものとな る

。

　日本建築学大 会学術講演梗概集 （同題 名， そ の 1

，

その 2， 昭 和59年10月｝に発表し た も の に加箪し

，

ま と め た も のであ る

。

　 1 _{鹿 児島 大 学 　教 授}

・

_{工 博} 　＊i _九 州芸術工科大学　助手

・

工修 　 　 〔昭 和 59 年 12 月 27 日原 稿受 理1 　 δ

ら

e

．

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；

　

・

・

曼9 5 ‘ ｛b｝ 【C ｝ 図

一

1 光 弾 性 実 験 か ら求 め た 水平力 分 担 割 合 お よ び 反 曲 点 位 置 　 　 　 （a） （b）と 剛域を求め た後の反曲 点 位置 （c_）（文献 6｝ 　 　 　か ら

一

部 転載 ） 　

“

剛 域の概 念の導 入 は 実 用 上変形計 算に は簡便 な方 法 で あ る が応 力 計算に は必 らずし も適していない

”

ことか ら本 稿は

，

種々 な壁 厚

，

高さ の た れ壁

，

腰壁 付 柱のせん 断 力 分 担割 合お よ び反 曲 点 位 置に関する光 弾 性 実 験に基 づ い た著 者等の_資料4L5） を もと に し た た れ壁

，

腰壁付 架 構の

一

応 力 計 算 法 を提 案し ようと す るもの であ る。

　

2

．

た れ壁， 腰 壁 付 柱の せ ん断 力 分 担 割 合お よび 反 曲 　 　 点 高さ 　2

．

1 形 状の等しい た れ壁

，

腰 壁付柱のせ ん断 力 分 担

’

　 　 　 割 合 　独 立 柱の_負担 せ ん 断 力

Q

。を基準と し た時の形 状の等 しい （厚さt 高さ が そ れ ぞ れ等しい ）た れ壁， 腰壁 付 柱 の せ ん断 力 分 担 割

QIQ

。が3 次元モデルの光弾性 実験に より壁 厚 比

b

／t （

b

：_{柱 厚}

，

t ：壁厚 ）お よ び開口高さ 比

h

。／

h

，h

。／

D

（

h

。 ：開口高さ

，

ん：柱 高さ

，

　

D

：柱 幅 ） をパ ラ メ

ー

タ

ー

とし て両 側に たれ 壁

，

腰壁付の 場合を 図

一

_{2a に}

_，

_{片 側に た れ 壁}

_，

_{腰 壁 付}の場 合 を

ee−

2　

b

の よ う に求め ら れ てい るfi】

_。

図

一2

　a ， 2b に は次の

i

）

ii

）

iii

） の関係が ある。 　

i

） 独 立 柱の負 担せ ん断 力

Q

。に対する両 側たれ壁

，

腰 壁 付 柱の壁 高さの増 加によ る せ ん断 力 負 担 割 合の増加 量と片 側た れ壁

，

腰 壁付柱の壁高さの_増加に よ る せ ん断 力 負担割合の 増加量の比 率は

，

壁 厚と柱 厚が等しい場 合 図

一

2c に示 す よ うに開口比

h

。／

h

に関 係な く

0．

69

で あ る

。

こ の値は

，

光 弾 性 実 験で用いたエ ポキ シ樹脂板の ポ

一

₁₀₂

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

25

20

15 10

QQo

　 5 ー

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1

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一

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一一

一

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．

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．

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，

8　 　 　 1

．

O 　 　h6ハ

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2

．

0

　　　　　　

4

つ 　　　　　　　

6 ．

O

　 　

一＿＿＿＿

レ　ho！D 図

一

2a　両 側た れ壁

・

腰 壁 付 柱と独 立 柱のせ ん断 力 分 担 割合

Q

可

5

工

，

購

　 「　 1

　　　

1

Q 0 　 　 　 　 5 　 　 　 　 0 　 　 　 　 5 　 　 　 1

b

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・

0

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，

0

　

　

　

　

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．

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一

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一

一

Experi 而ent5 3

．

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一

一

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0

　　　　　　　6

．

O

　 　 　 　

h

。！D 　 　 　一

一一

_→ 図

一

2b　片 側た れ壁

・

腰壁 付 柱と独 立柱のせ ん断 力 分 担 割 合 　 　 　 loO

、

0 α ε量 　 　 　 co4

　

　

　

　

　↑

°2 　 　 　

−一

一

う Lih 図

一

2c　壁厚と 柱 厚 が等しい場合の両 側た れ壁

・

腰 壁 付 柱お よ 　 　 　 　び片側 たれ壁

・

腰 壁 付 柱

・

のそれぞれ の せん断力負担 　 　 　 　割 合増 加 率の比 C ：（1）式 0 　 　 　

　

09

一

幽

L・

．

642 α2　　　　　　0

．

4_{06 　　　　　　 0} アソ ン_比の_{影 響}が

，

含ま れてい る が文 献5 ）で述べ て あ る様にエ ポキ シ樹脂板のボアソ ン比 と対象と す るコン ク リ

ー

トの ボアソ ン比の 差に よ る剛性の 差は わずかで あ る。

　

　

　

　

　

［

_讐

1Ll

可

b） 　　　　　　　

＝

O

．

69

・

t・

・

tt・

・

…

　

t…

　

t…

　（1　｝ 　 　 　

c ＝

　

　

　

　

　

［

_黔

1創

一

…

1

。 　こ こ で

，

［ ］＠ ：両 側た れ壁

，

腰 壁 付 柱の壁 高さの増加 に よ る せ 　　　　ん断 力 負 担 割 合増加量 ［｝lb ）：片 側たれ 壁

，

腰 壁 付 柱の壁 高さ の増加に よ る せ 　 　 　 　ん断 力 負 担 割 合の増 加量 　 の　独 立 柱の負 担せ ん_{断 力}

Q

_。に_対す る柱 厚に等しい 厚さ の たれ壁

，

腰 壁 付 柱 （

b

／t

＝

LO ）の壁高さの増 加 に よる せ ん断 力 負 担 割 合の_{増 加 量}の_{比 率}と柱 厚に_等し く ない た れ壁

，

腰 壁 付 柱 （

b

／t≠

1．

_の

の せ ん断 力 負 担 割 合の _増加量の 比率は

，

図

一

3の よ うに

b

／tの値に の み 影 響を受け種々 の壁高さに_対し て は

一

定 値と な り_， 壁 高 さに関係の ない （2a ）， （2b ）式およ び図

一

_{4の よ うに} な る

。

　両 側に たれ壁， 腰 壁 付の場 合 　　　　　

Qlbim

　 　 　 　

− 1．

O

　 　 　

Q

。 　　　　　　　

＝

θ

一

゜

’

68 ‘°μ

一

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’

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・

…一

（

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） 　 　 　 φ

＝

　　　　　

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−

1

．

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−

1

．

O 　 　 　 　

Q

。 1

，

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．

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、

6 φ  

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。 、 　 L

− 一

＞ h

．

ノh 　 図

一

3 1

．

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，

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，

5 o

．

4 一

一

一

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1

−

・

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＿ 鬯

＿

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1

一

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一

一 一

一 鹵

一

一

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一一

一

一一

一

一 一

一

冒．

OA o

．

6 開口比 九

。

／hと φの関 係

φ

↑

_：

　 　 1

．

0　 　　 　2

，

0　 　　5ρ 　　 　 　4

．

e　 　　 　5

．

0　　 　 　6

，

0 　 　 　 b 　 　

− 一一

→ ＞ _丁 　 　 　図

一

4 壁厚比 b／tと φの関係 1

　

蒐

霊

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φ・

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一

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劉

一

一

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一

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φ

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1・1“85 、 、

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_、

、

、

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、

丶

_、

、

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　、

　

　、

　

_{、 、、}

　、

一

₁₀₃

一

NII-Electronic Library Service 　片 側た れ壁， 腰 壁 付の場 合 　　　 　　

QCbft

，

喙

∴

一

一 一 ・・ 　

iij

）開口比

ho

／

h ＝

o

．

　35 ［

h

。／

D

　

コ

・

　2

．

　35］で柱 厚に等し い厚さのた れ壁

，

腰 壁 付 柱につ い て_{実 験}か ら求めた せ ん 断力分 担割合お よび壁 上 端あ るい は壁 下 端か ら剛 域 まで の長さを 図

一5

（文 献

5

）か ら

一

部 転 載 〉に示 す

。

剛 域 まで の長 さ

0．

23D は_{規 準}1 〕に示され てい る剛 域まで の 長さ

O．

　

25

　

D

と ほ ぼ等しい

。

こ こで独 立 柱の負 担せん断 力

Q

。に対して有 効 可 撓 長さを

h

。＋2×0

．

25D と した と きの た れ壁

，

腰壁付 柱の_負担せ ん断力

Q

は_， 曲 げせ ん 断を考慮した は り の初等理論に よ り求め る と （

3

）式と な る

。

　

　

　

Q

　

（

hD

）

「

（

幺

）

t ＋

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（

1

・の

｝

　

　

　

QD

（

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・

5

）

1

（

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…

）

2 ＋ ・・〔

1

・の

｝

　 　 　 　

……一・

・

・

・

・

・

・

・

……一 …・

…・

（3） こ こ に

，

　　 x

＝

1

．

2：形状 係数 　　 v

＝

O

．

4 ：_{実 験}に用い たエ ポキ シ板のボアソ ン比 　種々な開口比

h

。／

D

に対し て （

3

）式か ら求め た結果 を図

一

2a 内に_{● 印}で示して あ る

。

剛 域まで の長さ

D

／4 はほ ぼ壁 厚比

b

／t＝ 1

．

0の も とで決め ら れて い ること から当 然の こ と な が ら

，

（

3

）式の結果は図

一2a

中の 1o

．

501

、

1 監O

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h｝

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■

、

．

1111 o

．

25D ， 　　　　

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　 　 　 　 嚠 h　 　11 　

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ー

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．

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1

．

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．

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1II

［ II1 ノ・5rI 上苑 齢

”

1　

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1　

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、

1 「 　　　

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＼

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｛9 ） LD 」　h

。

ノo

・

2

．

39 ‘b｝　 　h！046

．

7 図

一

5　柱 厚に等しいたれ壁

・

腰 壁 付 柱 と独 立 柱のせ ん 断 力 負担 　 　 　割 合お よ び剛 域まで の長さ （文献 5）か ら

一

部転 載）

Q

〔，／H

、

。ノ

Q

。に近い

。

した がっ て独 立 柱の 負 担せ ん 断 力

Q

に対す る壁 厚と柱 厚が等し い場 合の た れ壁， 腰 壁付 柱のせ ん断 力 負 担 割 合

Q

／

Q

。 は （3）式で求めた値 を用 い るこ と ができ る

。

　前 述の

i

）

ii

）

iii

）に述べ _{た 性質}に基づ い て

，

　

QIQo

は （4 ）式で示すこと が で き る

。

畿

一

・_…

（

讐

圃

一

…

）

＋1

・

・

・

・

・

・

・

………

（・） こ こ で

，

　c，φ：柱の両 側に た れ壁

・

腰 壁が付く場 合 　 　 　 　 c＝ 1

．

0 　 　　　φ＝ e

−

°

’

6Slb／t

”

1°11

’

°

’

　　　

：_柱の _{片 側}にた れ壁

・

腰 壁が付く場合 　 　 　 　c＝

o．

69

　 　　　φ

＝

e

’

o

・

93tb／t

’

1

・

o）°

’

ss

　　黯

’期 ・（・）式・よる 　 2

．

2　形 状の異な る た れ壁， 腰 壁 付 柱の反 曲 点 高さ 　

一

般に たれ壁

・

腰 壁 付ラ

ー

メ ン の たれ壁

，

腰 壁の高 さ や壁 厚は異なっ て おり

，

ま た腰 壁の み付い た ラ

ー

メ ン の 場 合 は

，

はりの

一

部 分 が た れ 壁に相 当すると考えると 壁 厚が か な り異なっ た もの と な る。 こ の ように形 状の異な る た れ壁 （は り も含む）

・

腰壁が付設す る柱の反曲点高 さ 比 y を求め る 場合 （図

一6a

）

，

独 立柱の反 曲 点 高さ 比 y。 （図

一6b

）に腰 壁の影 響に よ る反 曲 点 位 置の上昇 高さ 比 Yi （図

一6

　c ）

，

お よ び た れ_壁の影 響に よ る反曲 点 位 置の下 降 高さ 比 yt （図

一

6　

d

_{）を （}5_）式の よ うに 加 算す る方 法で近 似す る。 　 　 　y

＝

Yo十_Yi

一

_写2

・

『

9…

　

噛

・

・

・

…

　

幽

…

　

『

…

　

甲

・

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…

　

7・

・

…

　

甲

・

（5） 　柱 上下端の回転が拘 束さ れ た腰壁付 柱の反 曲点高さ 比

y

が図

一

7a， 7b （文 献6 ）か ら転 載）の よ うに実験 的に 求め ら れて い る。 同 図 中の 反 曲 点 高さ比 y は腰 壁 上 端 を基点とし て開口高さ

h

。に対す る比で示さ れ て い るが

，

これ を柱の中央点 す な わ ち 図

一

6（b）の反 曲 点 位 置

Y

。を 基 点と し て （

5

）式の よ う に表 現し な おすと_Yi

，

　

yt

は （6a ＞

，

（6b ）式の よ うにな る。 　 柱の_両側にた れ 壁

，

腰壁 が付いた場 合

，

「

h

L

（

碗

　 　 → ） 回 。 （ ｛）

　 　 　 ◎

　 　 　 　 ） 　　 　　 　 　　 　　） 　 　　 　 　　 　　 　　） 　 　 　 　 　‘b，　　　　　　‘c冫　　　　　　｛d冫 形状の異な る た れ壁

・

腰 壁 付 柱の反曲 点 位 置の近似 計 算 法

一

₁₀₄

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

y

拿 1 ー ー 1 　 　 　 　 　

h

。 　 　 　 　 　　

　

　 　 　 h 図

一

アa 種々 な壁 厚 比 b／tに_対す る両 側 腰 壁 付 柱の反 曲 点 高 　 　 　 　さ 比 y 05 o の 高さ

hm

を用い る

。

　 2

．

3 形 状の異な る た れ壁

，

腰 壁 付 柱のせ ん断 力 負 担 　 　 　 割 合 　形 状の異なる た れ壁

，

腰壁 が付 設する柱 （図

一

8a＞ の負 担せ ん断 力を求め る場 合

，

前 節 （2

．

2）で求め た反 曲 点 高さy

・

h

と以 下の

1

_）

1

_の の手 順 を用い る

。

　

D

　高さ 2U

・

h

で腰 壁と等しい た れ壁が付 設さ れ た 柱

，

す な わ ち中 央 水平線に_対して_{対 称}な形 状の壁 付 柱 （図

一8b

＞の_{同 じ高さ}の独 立 柱の負 担せ ん断 力

Q

。。 に対す る せ ん断 力 負担 割 合

Q

，／

Q

。

b

を （4 ）式で求め る。

　ii

） 高さ2（1

−

y）

・

h

で たれ壁と等 し い腰壁が_{付 設}さ れ た柱， す なわ ち中央 水 平 線に対 して対 称な形 状の壁 付 柱 （図

一8c

）の同じ高さ の独 立柱の負 担せ ん断 力

Q

。

，

に対する せ ん断 力 負 担 割合

Q

、／

Q

、、を （4 ）式で求める

。

　

図

一

8に おい て， 水平 変 位 δα

，

δ，

，

δ，は， は りの初 o

．

4 O

騒

形

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．

3 b

一

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→

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2

3

．

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　 　 　 一 図

一

8a　材 長hで形 状の異な る た れ壁腰付柱の反 曲点 位置 と せ 　 　 　 ん断 力

Q

。 ソ 0」

1

。 　 　 　 昌 4

，

0 　

．

　 　 　 　D

　

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．

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。

一

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．

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4　 　 　 0

．

6　 　 　 0

．

8　 　 　 　1

．

O 　 　 　 　he 　 　 　　 　 　

　

　 　 　 　

h

図

一

7b　種々な 壁 厚 比 b／tに対す る片 側 腰 壁 付 柱の反 曲 点 高 　 　 　 　さ比y Y… Y！

−

1

・

・

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（

・

・

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一

・・3

）

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（

1

一

努

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・

牛

一

・

．

5

…・

・

…・

…………・

・

……・

（・・ ） 柱の片 側にたれ壁

，

腰 壁が付いた場 合

　

　

Yl

，

・Y2

−

｛

・

．

5−

（

・

．

i5

辛

＋ ・

．

・5

）

（

努

）

’

｝

（

1一

等

_）

　 　 　

hw

　　　　　　

十

一

r

− O．

5tt・

tt・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

tt…

　

（6b ）

　

上式に お い て

，

Yi計 算 時の

t，

　

hm

は 腰 壁の厚 さ ti

，

高さ妬 を用い

，

_{Yi計 算 時}の

t，

　

hw

はた れ壁の_厚さ ち， ， ，

置

髪

膿

凸

一

一

凸

！ ノ 　 　　

ノ

笏

■

’

　　 yh

：

げ

言

→

6

’

17

ノ

砿

∫

！

yh

’ ’

”

’

　 　 　 一 図

一

8b材 長2yh で形 状の_等しい た れ壁

・

腰壁付 柱の独 立 柱 　 　 　 　に対す る せ ん断 力

Q

，

匹

百

　 　 　 　亠

一

4t2 2‘トy）h



．「 こ2

域

・

」丑

bc δc 　 　 　 一 図

一

8c 　材長2（1

−

y）h で形状の等しい た れ 壁

・

腰 壁 付 柱の独 立 　 　 　 柱に対す る せ ん断力

Qc

一

−

NII-Electronic Library Service 等 理 論に より （

7

）

，

（

8

）， （

9

）式と な り， 形 状の異な る たれ壁

，

腰 壁が付設す る柱の_負担せ ん断 力

Qa

が

Q

，，

Qc

に等 し い場 合 （

Qa

＝

Q

，＝

Qc

） （

10

＞式が成 立する

。

　

　

　

a。

一

（

hS　 　 xh

12E

∬十

GA

）

・

_Q

バ

……・

…………・

…

（・）

　

　

　

寄

一

鰡

・

嬲）

・

Q

・b

・

・

一 ・

………・

…・

…・

（・）

　

　

　

舎

一

［

1

（1

諸

｝

ん｝ s ＋ xl（1

謂

）

’

_ん｝

］

・

Q

・c

・

…・

…

（・） 　 　 　 　 　δb 十δc 　 　 　 　

− 一 ・

……・

・

…・

………・

…t……

（10） 　 　 　δa＝ 　 　 　 2 こ こ で

，

　　

1

； _わ

D

ヲ12 ：断 面二 次モ

ー

メ ン ト 　　

G ；E

／［

2

（

1

十_の］： せ ん断弾性 係 数 　 　

A

＝

b ・

D

：断 面 積 　 　 x＝ 1

，

2：形 状 係 数 　 （7 ）

〜

（

10

）式お よび形状の_等しいたれ壁， 腰壁 付 柱 の独 立 柱に対す る せ ん断 力負担 割 合

Q

ゾ

Q

。b

，

　

Qc

／

Q

。cの 式 か ら形 状の 異 な る た れ 壁， 腰壁 付 柱の独 立 柱に対する せ ん断力負担割合は （11 ）式とな る

。

　 　 　

Q

。　 　 　 　 　1 　　　 　　　 　　　 　　 　　　

……・

………・

…・

・

（

11

）

　

　

　

Q

°a

／

畿

・_・

／

藷

こ こ で 幽

＝

4yS・

_（

_告

_γ

＋・

．

・（・・v）

・

_・

（

hD

）

’＋ … （

1

＋ ・）

　

　　

　

　

・_（1

−

_{y ＞}・

・

（

hP

）

2 ＋ ・

．

・（

1

＋の

・

（

1−

y） 　 　 　

A

萵

　

　　

　

　　

　

　槻

＋ ・

．

・（

1

＋・〕 　

3

．

た れ壁， 腰 壁 付 架 構の応 力計 算 　本計 算法は_{， 従来 多}く用い ら れ て い る剛 域を仮 定し た 架 構の 計 算 法 と 異な り

，

2

．

で示した よ うに たれ壁

，

腰 壁 が付か ない架 構を基 準と して

，

た れ 壁

，

腰壁 が 付 くこ とによ る影 響を考 慮す る方法に よ る

。

　以下に応力計算の手順 を 示 し_， そ の計 算 法が実用に供 し得ること を確め る た め腰 壁 付 3層 3スパン の架 構に等 分布 水 平 力 を加え る光 弾 性 実 験 を行い比 較を行っ た

。

　3

．

1　 応 力 計 算 法 　

D

　はり

・

柱 接 合 部は剛接 点 （剛 域 を考 慮しな い）の 純ラ

ー

メ ンとし て反 曲 点 位 置を求める

。

ただし

，

は りに つ い ては た れ壁

，

腰 壁 を考 慮 した断 面 を用い_， その重 心 線 をラ

ー

メ ン線とする 〔図

一

9）。 　

io

　たれ壁

，

腰壁付 柱の反曲 点 高さ比 y は

，

　

i

_＞で 求めた反 曲 点 高さ比 をY。とし腰壁に関する修正項 Yiお よ びた れ壁に関する修 正 項 Y2とに よ り （5）式で表す。 　 　 　y

＝

！ノo十Yi

−

Y2

−…

　

一

一

・

…

　

一

一

・

・

・

…

　

一…

　

一

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　（5） 　YL

，

　 y2の計 算に用い ら れる （6a ） （6b ） 式の で

，

　 　

h

：上下 壁 付は りの_{重 心 間 距 離} 　 　煽 ：_{腰 壁 （}た れ壁〉のは り重心 か らの高さ 　 　

b

：柱 厚 　 　

t

：_{腰壁 （}た れ壁 ）の_厚さ

，

た だ し た れ壁が ない_場 　 　　　合は は り幅 　

iiD

　架 構の た れ 壁

，

腰壁付 柱の負 担せん断 力

Q

，と

，

壁が付 設さ れてない架 構の柱の負 担せ ん断 力

Q

。F の比は （

11

）式で求め ら れ る水 平力分 担 割 合

Q

。

／

Q

。a に節 点の 回転を考慮 し以下の修正 を

D

値 法1） に従っ て行 う。 　 　 　

Q

．　 α

Q

α 　 　　　 　　　 　　　 　　 　　

・

…・

…・

…・

…・

…・

・

（12） 　　 　　　 　　　 　　 た れ壁

，

腰壁が付い て いない は

　　　　

りの剛 比， α計 算 時は

，

たれ壁

，

腰 壁 を考慮し 　 　 　 　たは りの剛 比 　　

kc

：た れ壁

，

腰壁を考慮し ない_{柱 材}長

h

の剛 比 　　 a ：αD 計算 時は

，

α＝ 1

．

0，

a 計 算 時は たれ壁

，

腰 　　 　　壁が付 設され る ことに よる剛性 増 加 率で （11） 　　 　　式の水 平 力 負 担 割 合

Q

。／

Q

。a を用い る。 　

M

　は りの曲げモ

ー

メ ン ト は

，

各 節 点ご とに そ の上下 の柱 端か ら伝 わるモ

ー

メ ン トを左 右の はりの_{剛 比}に比例 分 割して求める。 　 　

QOF

　　αo　

Qo

α

一

_{般 層} 　　 　　　 　万　

一

　 　 　 Σ］

h

，

　　

α

・

α

・

＝ 2＋

i

・

κ＝

瓢

最下 層 a・・a・

一

舞

・

充

一

黔

　

h

・ ：a。計 算 時は

，

遞

智

ド

h

一 _｛

L ＿

　 　 　 1

曽一

　

一一

1

− 一一一

h

｛

畫

一

1

−

　　

　 　 　 ta）　　　　　　　（b）　　　　　　　〔c，　　　　　　Cd， 　 　 　 　図

一

9 形状の_異な る た れ壁

・

腰壁付架構のラ

ー

メン線 （鎖 線

1

と反曲点位 置

一

₁₀₆

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

　3

．

2　 腰壁付 架 構の_{光 弾 性 実 験 結 果}と本 計 算 法による 　　　　結果 と の 比較 　

一

枚のエ ポ キシ樹脂板 （厚さ9mm ）か ら柱

，

は り_部 分 を作 製し

，

厚さ2mm の _{腰 壁}を ラ

ー

メ ン内に接 着した。 　腰 壁高さ を変化さ せ

，

等 分 布 水 平 力を加え光 弾 性 撮 影 を行っ た

。

実 験より得ら れ た等色 線 写 真の うち

，

腰 壁が 低い_{場 合}と高い_{場 合 を写 真}

一

la

，

1b に示 す

。

　等色線 写 真よ り得ら れ た各 層の 内柱と外 柱の水 平 力分 担 割 合お よ び 反曲 点 高さ 比 yを図

一

10a

，

10　bの実 験 値 の_{欄 （}exp

．

）に _示す。 た だ し

，

実 験では左 右の柱の反 曲点位置お よびせ ん断力は軸 力の影 響に よ り差が生じ た が

，

平 均 値 を示して_肉る

。

同試 験体に本 計算 法を 適用 し た結 果は図

一

10a， 10b の計算値の欄 （ca1

．

）に示す。 　なお3

．

1の

D

の純ラ

ー

メ ンの応 力 計 算は，曲 げ変形， せ ん断 変 形を考 慮し た （剛 域 を考 慮 し ない ）

D

値 法に より

，

反 曲 点 高さ比は腰 壁が付か な い は りの重心線を基 準と して示してあ る。 実 験にお ける加 力点は， は りの 中 心 線 上で腰 壁 を 考 慮し た重 心線 （計算に用いた ラ

ー

メン 写 真

一

1 腰 壁 付 架構の光 弾 性 実 験 写 真 （腰 壁が低い場 合

，

壁 厚 　 　 　 　 比b／t

≡

4

．

5

，

暗 視 野 ） 写 真

一

2　腰 壁 付 架構の光 弾性 実験 写 真 （腰 壁 が 高い場合

，

壁 厚 　 　 　 　比 b／t

＝

4

．

5

，

暗 視 野 〕 線 ）と_異な り， 厳 密な意 味で の比 較と な ら ないが， 実 験 値 と計 算 値の差は わずかであ る。 以上のよ うに 2種 類の 腰 壁 高 さ

h

．

／

h

’ ＝ 0

．

267

，

0

．

533 _（hw _{：腰 壁 高さ}

，

　

h’

： は り内の り間距離）の_{架 構}の計 算 結 果 を示し た

。

さ ら に 腰 壁 高さの変 化に よ る反 曲 点 位 置の変 化 を内柱 （柱の_両 側に腰 壁 が付 設）につ い て図

一

ユ1a に

，

外 柱 （柱の片 側 に_腰壁が付設 ）につ い て図

一

11b に示 し た

。

　

ま た同図内に

，

は り

・

柱 接 合パ _ネル 部の回 転 が拘 束さ れ た （固 定）状 態の場 合の反 曲 点 位置の_変化を△ _印で示 し た

。

腰 壁 高さ が

hw

／

h’

≧0

．

26の場 合， 腰 壁によ る柱 脚 回転の拘 束が大き く

，

柱 頭

・

柱 脚を 固定し て計算 し た 結 果と差がな い

。

この場合 （

hw

／

h’

＝

0

．

26）の腰 壁 付は 旻ん断力 分胴 割 合 _庚曲点 高 さ 比

r

．

　

卩

　 　₉₀ ch  言も　 　

一

Q

．

630

、

60exp

．−

O

．

57　 　 　

−

Cgl

，

　 　 057 p 　 　 　 噌 　 　 p 　 　 　 吩 　 　 　 尸 h

■

go0400

、

39T α60061e _叩

・

co ［

．

　 0

．

58

一

曹

　 σ

，

57 ム

巳

ll

拿

T

　 　　　yh ヱ

」

056D

・

58 _マ 　 　　　yh 上

」

057 °59

二

　

　

　

」

　 　b

膠

9 h

・

8a

、

5O

．

420

、

41 0

、

5eO59e κP

・

翫

囗

1

．

0

．

550

．

61

一

L2r

 【

・

2 　　冒

一

・ 。

一

_骨

一

・ 。 _十 ・ 。 → _》 図

一

10a 低い腰 壁 付 架 構の内 柱

・

外 柱のせ ん断 力 分 担 割 合お 　　　　 よび反 曲 点 高さ比_の実 験 値と計算値の比 較 （上 段 ： 　 　 　 　 実験 値

，

下 段；計 算 値

，

寸 法 単 位：mm ） せ ん 嘶 ノ俳 1互1_‘lh：r トdlLrl

．

・

、

商さ」L O

．

620

．

6 σ

嚠

腱

σ

Pr1

．

　P

「

_h

扈

ヨO 　P h

＝

go 　 o

．

30

幽

＿

　　040 　0

．

₄₀

−

_o

_．

ヨ8 　 　 　

一

　 　o

．

65

　

，

　

　

　

　

　

　

　

　

　

−

　O

．

67 　 068

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

−

−

₀

_．

₆₇ P 　 P → o

．

680

．

66 　 P → 0600

．

65 　 P → O

、

750

．

75 h

【

臼2

．

5

一

σ

．

400

、

59

一

0

．

61 α60 旨_e鴻P

．

　 　 　 　 col

．

一

0

．

680

．

69

一

L

一

D I 　　　t

・

2 ：

Lb‘

T

頭

⊥

TI

沖

⊥

yh 融

1

耳

可

亘

−

隷

　　

留

一

6 。

一刷一

・ 。

一

_瑠

一

・°_→ 図

一

10b　 高い腰 壁 付 架 構の内 柱

・

外 柱のせ ん断 力 分担 割 合 お 　 　 　 　 よ び反 曲 点 高さ 比の実 験 値と計 算 値の比 較 （上段 ； 　 　 　　 実験 値

，

下段：計算 値

，

寸 法単 位：mm _）

一

NII-Electronic Library Service 「

−

 

匪

「

バ

匪

「

パ

「

1

 

「

1

 

「

1

 

「

1

 

一 　 　 tSJ　 　 ←_b」

　

b／t… b

　

h

’

！・… 。

　

一

→

帯

図

一

11a　両 側に腰 壁 付 柱の腰壁 高さの変化によ る反曲点位置 　　　　あ変化 　 　 　 　 ●実験 値

，03 ．

1の計 算 法による値 　 　 　 　 △柱 頭

・

柱 脚 を固 定とし て計 算し た値 りを 凸 断 面

，

柱を長 方 形 断 面と してそ れ ら の 剛性比 を求 めると5

．

79とな る

。

　 　 　

1

，×

h

　 　 　 　＝

5．

79・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

一・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　（12） 　 　 　

Ic

×

t

　　

l

，：腰 壁付は りの断 面二 次モ

ー

メ ン ト 　　

Ic

：柱の断 面二次モ

ー

メン ト 　　

h

：階高， 1：ス パン 　（12）式が およそ6以 上あ る と きの_{腰 壁付架 構}の応 力 計 算は柱

・

は り接 点を固定 端と して行っ て も よい こ とに な る

。

　

4．

むす び 　た れ壁

，

腰 壁 付架構の応力計算に は

，

剛 域の概 念 を導 入し た解 析 法が

一

般に用い ら れている

。

し か し

，

剛域を 仮定し て求め た応 力 と 実 際の応 力と は異な るこ と か ら， 本 研 究で は剛 域の概 念を導入 せず

，

既 往の光 弾 性 実 験資 料を も とに応 力 計 算する

一

方 法 を 提 案し た

。

こ の方 法に よ る計 算 と応 力 を求める実 験 （光 弾 性 実 験 ）との _{対 応}は

　 　 　 L 　a 　 　 O 　O

．

e7 　0

．

「3 　　 　a27 　 　 0

．

4e 　　 O

．

S3　　eβT 　 　 b　 　 　 D　 　 　 　

齟

’

b！t

・

4

・

・

　

 ’D

巳

凱 。

　

一 ウ

睾

図

一

11b　片側に腰 壁 付 柱の腰 壁 高さ の変 化による反 曲 煎 位 置 　 　 　 　 の変 化 　 　 　 　 ● 実 験 値，

03 ，

1の計算法に よ る値 　 　 　 　 △ _{柱 頭}

・

_{柱 脚 を 固定と して計 算し た値} 非常に良 好であっ た

。

　謝 　辞 　本 研 究 をま と める に あ たり

，

鹿 児 島 大 学助手

・

久 徳琢 磨 氏， 同 大 学 院生

・

松 田 純 治

，

古 賀

　

醇の 各氏の協力 を 頂 き ました。 こ こに謝 意を表し ま す

。

　引 用文献 　1）　日本 建 築 学 会 ：鉄 筋コ _ンク リ

ー

ト構 造 計 算 規 準

，

同 解 説

，

　 　 1982 　Z）　日本 建 築セ ンタ

ー

：構 造 計 算 指 針

，

同 解 説 　3｝ 武 藤　清 ：耐 震設 計シ リ

ー

ズ1

，

耐 震 設 計法

，

丸 善 　4）大 久 保 全 陸 ：腰 壁

，

た れ壁

，

そ で壁 付 き 鉄 筋コ ンクリ

ー

　 　 　ト骨 組の剛 性

，

強 度および履 歴 特 性に関す る研究t 日本 　 　 建 築 学 会 論 文 報告 集

，

86号

，

昭和46年8月 　5＞ 徳広 育 夫

・

佐々木昭夫 ：たれ壁

，

腰 壁 付 柱の弾 性 剛 性に 　 　 　関 す る研 究 （

1

＞日本 建 築 学 会 論文 報 告 集

．

第304号

，

　 　 　昭和56年6月 　6）　徳 広 育 夫

・

久 徳琢磨 ：た れ壁

，

腰 壁 付 柱の弾 性 剛 性に関 　 　 　する研 究 （

U

）日本建築学会 論 文報告 集

，

第318号

．

昭 　 　 　和57年 8月

一

₁₀₈

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

SYNOPSIS

UDC:624.075.2:69.022.1

'

A

METHOD

OF

STRESS

CALCULATION

OF

FRAME

WITH

SPANDREL

WALL

-Studies

on elastic rigidities of columns with spandrel wall

(

M

byDr.[KUO TOKUHIRO, Professor of Kageshirna

versity, and SHINICHI SHIOYA, Research assistant of

KyushuInstituteef Design, Mernbers of A.I.

J.

Up to now, a framewith spandrel wall such as

deep

beam

has

been

calculated by assuming the rigid zones in columns. But this method

is

not always accurate

in

taking account instresses. Accordingly, in this_paper a stress calculation method of

frame

with spandrel walls without assuming rigid zone

is

showp, and itis_presented

thatthe results

by

the _proposed method

fairly

agree with the _{photo-elastic} experimental results.

'

r

,