[1] 石場建ての柱脚の移動が建物の応答や耐震性能にどのような影響を及ぼすのかをみる。
◆柱脚の仕様による建物の振動性状の観察と安全性の検証。
◆上部建物の耐力、柱脚と礎石の摩擦、入力地震動レベルの相互関係の検証。
2種類の平屋棟を用意し、柱脚の滑り条件や滑り量を、パラメータをいろいろ変えて観察する。
[2] 水平構面の変形や偏心、1 階と2階の耐力バランスが建物の挙動に与える影響をみる。
水平方向においては水平構面の変形や偏心による影響をみるために、柔な床構面、偏心のある壁配置にし、鉛直方向においては1Fと2Fの耐力バランスを変えた2階建て試験体で実験する。
[3] 伝統構法の設計のクライテリアについて検討する。
◆建物がが大きな損傷や崩壊をしないための条件をどう設定すればよいか(安全限界、崩壊限界)を検証する。
石場建て=柱脚フリーの建物は、さまざまな挙動をする。どのような条件でどのような挙動をするのだろうか。
石場建てで、上部構造が剛に偏りすぎれば建物が柱脚の滑りや移動がおこる。柔に偏りすぎれば変形して倒壊してしまう。「そこそこの耐力と、そこそこの変形性能」という、中庸をねらいたい。
上記の目的を踏まえ、先ず、平屋建て実大試験体を用いて、伝統構法で未解明な石場建て(礎石建て)構法の柱脚の移動に注目し、柱脚の滑りの発生条件、滑り量について検証を行い、柱脚と礎石との摩擦、上部建物の耐力、入力地震動レベルとの関係を明らかにする。(試験体 No.1、試験体 No.2)
次に、石場建て( 柱脚フリー) と柱脚固定の2階建て試験体2棟により、限界耐力計算など解析的に課題となっている水平構面の変形や捻り振動による変形などの解明とともに柱脚仕様による大地震時の挙動への影響を検証する。(試験体 No.3、試験体 No.4)
いずれの試験体も平面は2室3列(4間×6間)
平面形 | 階数 | 柱脚の仕様 | 耐力要素 | ねらい | |
試験体 No.1 | 2室3列 | 平屋 | 足固め・石場建て | 乾式土壁パネル | 壁配置により、上部構造のCb換算耐力を4通り変える。また入力地震動レベルを変えて、柱脚の移動、滑り量を調べる。 |
試験体 No.2 | 足固め・石場建て | 乾式土壁パネル | 試験体 No.1に加えて、1階床の重量が柱脚移動に及ぼす影響を明らかにする。 | ||
試験体 No.3 | 2階建 | 土台 | 乾式土壁パネル | 水平構面の変形や偏心の影響を見る | |
試験体 No.4 | 足固め・石場建て | 土塗り壁 (中塗仕上) | 入力地震動レベルを変えて、柱脚の移動や上部建物の応答性状を調べる。 |
摩擦係数、礎石の表面の粗さを一定にしておいて、耐力要素(乾式土壁パネル)の量を変化させる。
試験体 No.2では、試験体 No.1に加えて、1階床の重量が建物の移動に与える影響を見る。
上部の影響を見るために、この試験体だけは土台仕様とし、足元を留める。壁配置を動かせるよう、乾式土壁パネルを採用。
石場建て・足固め・土塗り壁で偏心もある、実際の伝統構法建物に近い状況で、どの位の柱脚の移動がおこるのか、どの位の変形で壊れるのかを見る。伝統構法の場合、1/10くらいまで変形することが予想されるが、設計法をつくるにあたって、変形をどこまで許容できるかを、探る。