超高層建物の地震応答を受ける performance of ......667...

6
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 *2 Kunio FUKUYAMA *3 Kouichi KAJIWARA *4 Shirou 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 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 18.6 m×10.6 m3.4 m 241RB612 t1000 mm285mm0.3 N/mm 2 12.8160 t120.017-0.02 rad 1C31C1, C22

Upload: others

Post on 24-May-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 超高層建物の地震応答を受ける PERFORMANCE OF ......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-

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).

Page 2: 超高層建物の地震応答を受ける PERFORMANCE OF ......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-

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�������

Page 3: 超高層建物の地震応答を受ける PERFORMANCE OF ......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-

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� ������������

Page 4: 超高層建物の地震応答を受ける PERFORMANCE OF ......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-

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 �����

Page 5: 超高層建物の地震応答を受ける PERFORMANCE OF ......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-

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� ����������

Page 6: 超高層建物の地震応答を受ける PERFORMANCE OF ......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-

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