超高層建物の地震応答を受ける performance of ......667...
TRANSCRIPT
667
超高層建物の地震応答を受けるALC版外壁の耐震性能 -E- ディフェンス振動台実験-
PERFORMANCE OF EXTERIOR ALC WALLS IN SEISMIC RESPONSES OF A HIGH-RISE BUILDING- E-Defense shaking table tests-
日本建築学会技術報告集 第15巻 第31号,667-672,2009年 10月
AIJ J. Technol. Des. Vol. 15, No.31, 667-672, Oct., 2009
長江拓也 *1 藤谷秀雄 *2福山國夫 *3 梶原浩一 *4城戸史郎 *5
キーワード :ALC版,外壁,振動台実験,超高層建物
Keywords:ALC panel, Exterior wall, Shaking table test, High-rise building
Takuya NAGAE *1 Hideo FUJITANI *2Kunio FUKUYAMA *3 Kouichi KAJIWARA *4Shirou KIDO *5
A two-story, two-span by two-bay frame was set up on E-Defense shaking table, and exterior walls made of ALC panels were attached to the frame with typical connection details. In a series of tests, seismic responses of a high-rise building were reproduced in the frame. First, damage of ALC panels in expected seismic responses (the maximum inter-story drift angle is 0.02 rad) was observed. The possibility that the ALC panels come off and drop from the frame was also considered in an ultimate deformation range (the maximum inter-story drift angle is 0.04 rad).
*1 防災科学技術研究所兵庫耐震工学研究センター 主任研究員・博士(工学) (〒 673-0515 兵庫県三木市志染町三津田西亀屋 1501-21)*2 神戸大学大学院工学研究科建築学専攻 教授・工博*3 防災科学技術研究所兵庫耐震工学研究センター 客員研究員*4 防災科学技術研究所兵庫耐震工学研究センター 主任研究員・博士(工学)*5 兵庫県企画管理部災害対策局参事 建築技術担当
*1 Senior Researcher, Hyogo EERC, NEID, Dr. Eng.
*2 Prof., Kobe Univ., Dr. Eng.*3 Visiting Researcher, Hyogo EERC, NIED*4 Senior Researcher, Hyogo EERC, NEID, Dr. Eng.*5 Officer, Hyogo Prefectural Government
��������������ALC ���������E-������������
PERFORMANCE OF EXTERIOR ALC WALLS IN SEISMIC RESPONSES OF A HIGH-RISE BUILDING �E-Defense Shaking Table Tests�
����� � � �1� � � ����� � � �2� � ������ � � �3� � � ����� � � �4� � ������ � � �5� � ���������ALC�����������������Keywords: ALC panel, Exterior wall, Shaking table test, High-rise building
Takuya NAGAE � � � �1 � � � � Hideo FUJITANI � � � �2� � �Kunio FUKUYAMA � � � �3 � � � � Kouichi KAJIWARA� � �4� � �Shirou KIDO� � � �5 � � � �
1. ����
�����������������������������
�����������������������������
� 2006 �����������������E-���������
������������������2007 � 3 ��������
�������������������������� 1) ���
���
��������������� ALC ������������
ALC �������������������������� ALC
���������������� 2), 3), 4)����� 5) �����
������������������������������
�� 2), 3), 6)��������������������������
����������������������
������������������������ALC ���
������������������������������
����������������� ALC �����������
����������� 2 ������������������
������������ ALC ����������������
� 2 ����������������������������
(1) ��������
�����������������������������
��ALC ��������������������������
����������� 7)���������������� 30 �
������������������������������
������������������������������
�������������8)�������������� JR �
��������������������� 0.017rad ��� 0.02
rad ��� 9)�����������������
(2) ������
�����������������������������
������������������������������
����� ALC �����������������������
ALC ����������������������������
��������������������� 2 ���������
���������� 0.04 rad �������������
2. ����
2. 1 ����
�����������1������8.6 m×10.6 m���3.4 m �
2������������������������������
����������4����������1�RB�������
��������������������612 t��������
��1000 mm�����285mm���������0.3 N/mm2���
�������������1�������2.8�����
�����������������������160 t����
������������������������������
������������������������������
�1���2�����0.017-0.02 rad ��������������
�����1�������������������������
�����������C3���������1���C1, C2�2�
*1 ������ ��������� ������������ ����� ������
��673-0515� ��������������� 1501-21�*2 ������� ����� ����� �����
*3 ������ ��������� ������������ �����
*4 ������ ��������� ������������ ����� ������
*5 �����������������������
*1 Senior Researcher, Hyogo EERC, NEID, Dr Eng.
*2 Prof., Kobe Univ., Dr. Eng. *3 Visiting Researcher, Hyogo EERC, NIED *4 Senior Researcher, Hyogo EERC, NEID, Dr Eng. *5 Officer, Hyogo Prefectural Government
A two-story, two-span by two-bay frame was set up on E-Defense shaking table, and exterior walls made of ALC panels were attached to the frame with typical connection details. In a series of tests, seismic responses of a high-rise building were reproduced in the frame. First, damage of ALC panels in expected seismic responses (the maximum inter-story drift angle is 0.02 rad) was observed. The possibility that the ALC panels come off and drop from the frame was also considered in an ultimate deformation range (the maximum inter-story drift angle is 0.04 rad).
668
�����������1��������������0.04 rad��
������������������������������
����������S���������������
2. 2 ��������
�2����������������������������
��������������������ALC��������
�������������������������������
2. 3 ALC���
ALC����������������� 5) ����������
������������������������������
���ALC������������������������150
� 1� ����
����1 ������� mm�
(2) Y2 ���� (3) X2 ����
4300
4300
8600
5300 530010600
500
500
1100
5300 530010600
C2
C1
C2
C1
C1
C1
C1
C2
C2C2 C1 C2
C2 C1 C2C3 C3 SS
S
C3
G2
G1
G1
800
9600
3400
3400
4300 43008600
C2 C1 C2
C2 C1 C2C3 S
G2
G1
G1
X1 X2 X3 Y3 Y2 Y1X1 X2 X3
Y1
Y2
Y3
4300
4300
8600
5300 530010600
500
500
1100
5300 530010600
C2
C1
C2
C1
C1
C1
C1
C2
C2C2 C1 C2
C2 C1 C2C3 C3 SS
S
C3
G2
G1
G1
800
9600
3400
3400
4300 43008600
C2 C1 C2
C2 C1 C2C3 S
G2
G1
G1
X1X1 X2X2 X3X3 Y3Y3 Y2Y2 Y1Y1X1X1 X2X2 X3X3
Y1Y1
Y2Y2
Y3Y3
RB RB RB
RB
X
Y
1 ��
2 ��
1 ��
2 ��
L-75x75x6
600 600 600 600 600 600 600 600 430420
5650
L-75x75x6
600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600
8700300
2155
1070
1070
2155
690
1355
1170
3220
3250
3220
3250
3220
3250
3250
3220
X1 X2 Y3 Y2 Y1Y1�� X1��
�����
����
�������
b
ac
L-75x75x6
600 600 600 600 600 600 600 600 430420
5650
L-75x75x6
600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600
8700300
2155
1070
1070
2155
690
1355
1170
3220
3250
3220
3250
3220
3250
3250
3220
X1 X2 Y3 Y2 Y1Y1�� X1��
�����
����
�������
bb
aacc
� 3� ALC �������� (1)
cc
� 2� ���������
(1) ����������������� (2) ��� ALC �������� (3) �����������
X1X1X1Y1Y1Y1
X2X2X2Y3Y3Y3
�� ���� �� ����
C1 �-175×175×12 S H-400×200×8×13
C2 �-175×175×9 G1 H-294×200×8×12
C3 H-294×200×8×12 G2 H-244×175×7×11
�1�������
669
mm���ALC�������
ALC���600 mm���3220 mm����������100 mm�
���ALC���������3��4����X1���Y1���Y3
���ALC���������Y1���X1-X2����1���2�
��������������X1���Y1-Y3���������1
���������X1-X2����1���2�����������
�����2�ALC����������
�5(1) �������1���2���������������
����������������9x150�������������
�L75x75x6����������������R������ALC��
������������ALC������ALC��������
�����������5(2)������������������
���������������������������ALC�
������������������������������
������������������������������H
����������L90x90x7�����������������
���������������ALC�������������
���������������������6���������
��������
ALC������R����������������������
������������������������������
����������R������6 mm���0.02 rad�����
������������������������������
��������
2. 4 ��
���������������1���2�����������
1����2����2���������������������
3.4 m�������������ALC�������������2
��������������������������ALC��
�������������������3��4����
3. ����
3. 1 �������
������ 2 ������������������� 3 ��
����������� 1. ����������2. ������
������������� 3. ���������������
�������������������1 ������ 2.5-2.8 �
����������������������2 ������ 0.7
�����������������
���������� 1 ��� 2 ��������������
����������������� 0.015 rad���������
0.02 rad ��������������1 ��� 0.043 rad�2 ���
0.02 rad �����1 ��� X ����������������
���� �� R����� ���1��2�����
��ALC� 27�31�58
����ALC� 13�8� 21
����ALC� 3�0� 3
�����
�2 ALC������
6 mm
������t9
�����
�����
ALC����100 ������L90x90x7
�����������
20
������L75x75x6
���
40
�����
R�����6�50�100
������t9
�����
�����
ALC����100 ������L90x90x7
�����������
20
������L75x75x6
���
40
�����
R�����6�50�100
L-75x75x6
5100
600 600 450450 600 600 450450 600300
3220
3250
3250
3220
2155
1070
2155
1070
X1X2 Y3��
d
L-75x75x6
5100
600 600 450450 600 600 450450 600300
3220
3250
3250
3220
2155
1070
2155
1070
X1X2 Y3��
dd
� 4� ALC �������� (2)
(1) 1 ����� 2 ����
� 5� ALC �������
(2) ������
������
15
25
��������
�������
R�����
������
15
25
��������
�������
R�����
� 6� ������������
670
��� 7 �� 8 ��������������������� 200
����������� 100 �����������������
�������������������� 100 ������ 8(2)
��������� XY �������������������
��� 2 ���������������
3. 2 ALC���
3. 2. 1 ��������
ALC ������������������������� 9 �
�������������������������� 40 ��
���������ALC ���a-d�� 3 �� 4 ��������
��������ALC � a ������ ALC ��ALC � b ���
���� ALC ��ALC � c ������� ALC ��ALC � d ��
������ ALC �����
ALC � a �������������������������
��������������������������� X ��
��������������������������� ALC
� d ����������������������������
�������� ALC � b ������� ALC � c ������
���������� ALC ������������������
�� ALC �� 0.45-0.7 �����������
������������������ 10 ����� 10(1)��
�������������������� ALC �� 58 ����
3 ��������������������� ALC � 3 ����
1 ���������������������� 10(2) �����
�� ALC � 21 ����������
������������� 0.3 m ���� 0.3 mm ����U �
��������� 10) �������������������
������������1 ����������� 20�30 ���
������������������������� 0.3 m�4 �
��U ���������� 4020 �/m�11)� ��ALC ������
����ALC � 161 m2��������������������
����� 6730 �/m2�11)� � 0.5 %�������
-0.04
-0.02
0
0.02
0.04
0 50 100 150 200
-0.04
-0.02
0
0.02
0.04
0 50 100 150 200
-0.04
-0.02
0
0.02
0.04
0 50 100 150 200
-0.04
-0.02
0
0.02
0.04
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04
(rad)
(sec)
(rad)
(sec)
(rad)
(sec)
(rad)
(rad)
(1)� 1 �� X ��������
1 ��
� 7� ��������
(1)� ����������1 �� X ��������
2 ��
(2)� ������ XY �������
Y
X
(2)� ��������1 �� X ��������
� 8� ������
X�� Y�� X�� Y�� X�� Y�� X�� Y�� X�� Y��
����� 0.015 0.013 0.013 0.012 4.3 3.5 1.6 1.3 0.79 0.61
��� 0.020 0.018 0.018 0.020 3.0 3.6 1.0 1.2 0.52 0.52
���� - 0.043 0.037 0.020 0.016 4.9 4.4 1.7 1.3 0.84 0.64
����
(m/s)����
(m)1�������
(rad)2�������
(rad)
������
��
�����
(m/s2)
� 3� �������
������������� 2 �����
671
3. 2. 2 ������
����������������ALC ������������
�� ALC � a ������ 11 ������ ALC ��������
������������������������������
ALC ����������������� ALC � a ������
����������������� 12 ����ALC �����
������������������������������
����1 ��� 2 ���������������������
��ALC ��������������������������
������������������������������
����������������
�������������������� 13 �������
����� 1 ��� ALC ����������������ALC �
����� 0.04 rad ������ALC ��������������
��������ALC �����������������������
������������������������������
������������������������������
1 ���� ALC � 33 ���� 2 ���������������
�������������� 0.4 mm ������������
� 10� ������������
(1) ALC � c (2) ALC � b��� ALC � 58 �� 3 �� ����� ALC � 3 �� 1 ��
-0.02
-0.01
0
0.01
0.02
10 15 20 25 30 35 40 45 50
-0.02
-0.01
0
0.01
0.02
10 15 20 25 30 35 40 45 50
-0.02
-0.01
0
0.01
0.02
20 25 30 35 40 45 50 55 60
� 9� ������������ ALC ������X ���
(1)� ������������ ALC � a (2)� ���������� ALC � a
(3) ���������� ALC � c ����� ALC � b
(rad)
(sec)
(rad) (rad)
(sec)(sec)
�����
ALC � a ����
ALC � c ����
ALC � b ����
�����
ALC � a ����
-0.04
-0.02
0
0.02
0.04
10 15 20 25 30 35 40 45 50
(rad)
(sec)
� 11� ������������ ALC ������X ���
�����
ALC � a ����
-4
-2
0
2
4
10 15 20 25 30 35 40 45 50
� 12� ������������ ALC �������
(m/s2)
(sec)
������
ALC � a ����
� 13� ����������
672
[2009年 2月 18日原稿受理 2009年 4月 6日採用決定]
������������������������������
��������������������������
4. ���
������E-����������������������
��������������������������ALC���
������������������������������
��� 0.02 rad�������������������� 0.04rad�
���� 2 �������������������������
������ ALC ����������������������
������ ALC ������ 0.02 rad ������������
�������������������������� 2 ���
������������������������������
���������
(1) �������������� 0.02 rad
�������� ALC� 82���� 4������������
�� ALC �������������������� ALC ���
������������������������� ALC ���
������������ ALC ����������������
������������U�����������������
����������� 0.5 %�������
(2) �������������� 0.04 rad
���������� ALC � 33 ���� 2 ����������
���������������ALC �������������
�� ALC ������������������������ 0.4
mm ����������������������������
�������������������������������
ALC ������������������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
��
����������ALC ������������������
�E-����������������������������
� �����������������������������
�������������������
�
�����
1) ���������������������������������
���������������������������������
����������������NO.629�pp.1185-1193�2008.6
2) ���������������������������������
���� ALC ������������������� �� 1��� 3�
����������������A�pp.201-206�1987
3) ���������������������������������
����� ALC ����������������� �� 1��� 4�
����������������A-1�pp.429-430�1998
4) ���������������������������������
1995 �������� ALC ������ �� 1��� 3�������
����������A-1�pp.727-731�1995
5) ALC ��������������ALC ���2004
6) ����������������� � ������������ALC
����������������� 3 ��������������
�����������������NO.629�pp.135-1193�2004.7
7) ���������������������������������
�������������������������������
NO.614�pp.111-118�2007.4
8) ���������������������������������
���������������������������������
����� ������������������� E-��������
�� �� 2�����������������B-2�pp.553-554�2007
9) �������������������������30 �������
������������������� ��������������
����� E-���������� �� 3�������������
����B-2�pp.555-556�2007
10) ���������ALC �����������������2000
11) ����������������2009.1