都市型木造建物の耐震診断・補強法の開発と推進

(1)

都市型木造建物の耐震診断・補強法の開発と推進

木質ラーメン、不整形建物、狭小間口、制振壁

１

*

河合直人２

**

宮澤健二３

***

杉山永幸

１．はじめに

小課題 1.4 「都市型木造建物・伝統木造建物の耐震診断・補強法の開発と推進」では、当初、都市部の木造住宅のうち、歴史的・文化的価値を持つ建物に注目し、耐震補強や防耐火性能の向上と価値の保全を可能とする簡便で廉価に診断・改良が行える方法の開発を行うことを目的とし、平成 22 年度には横手市増田町の内蔵を有する住宅の耐震補強に関する検討が行われた。平成 23 年度の中間評価において、

都市部の一般的な戸建て住宅の検討も必要であり、

耐震基準や構造計算法に有用な示唆も目指してはどうかという指摘があった。これを受けて、研究課題として「不整形平面を有する木造住宅の耐震性能評価法」及び「木質ラーメンを用いた木造住宅の耐震補強方法」を追加し、「内蔵を有する住宅の耐震補強」

については、この種の併用構造物の耐震性能評価法の問題として一般化して検討することとした。

一般的な木造住宅に対する耐震診断、補強法については、すでに日本建築防災協会の「木造住宅の耐震診断と補強方法」があり、補強後の耐震性評価も含めて全国的に利用されている。

一方、この診断法では耐震性能の評価に限界があると考えられる建物として、凹形平面など不整形の建物、一部に剛性の高い構造を含み水平構面剛性が小さい建物（上記の増田町の内蔵を有する住宅もこれに当たると考えられる）などがある。また、荷重変形関係の異なる耐震要素、例えば集成材ラーメンフレームなどを用いて補強を施した建物も、その配置が偏在するような場合には上記診断法に限界があると考えられる。

このため、平成 23 年度及び 24 年度には、耐力壁とラーメンフレームを併用した木質構造の地震時挙動に関する振動実験、平成 24 年度には凹型平面を有する木造住宅の振動実験、平成 25 年度には剛性の異なる内蔵を有する住宅に対する常時微動測定による振動特性の把握を行い、こうした複雑な振動を生じ

る構造物についての地震時挙動の把握を行った。

平成 26 年度には、剛性耐力の高い耐力制振壁を用いた狭小間口住宅の振動実験結果から、その耐震補強効果についての検討を行った。併せて、こうした検討を踏まえ、不整形な建物あるいは構造特性が異なる耐震要素が偏在する建物に対する診断あるいは補強後の性能評価手法として、比較的簡易な疑似 3 次元モデルを用いた評価方法の提案を行った。

２．平成 24 年度までの成果

2.1 耐力壁と木質ラーメンを併用した木質構造の地震時挙動

木造住宅の開口をふさがない補強方法として木質ラーメン構造を用いる方法があるが、木質ラーメンは一般に木質耐力壁と復元力特性が異なり、適切な補強設計の方法が明確ではない。ここでは、耐震補強方法として木質ラーメンを使用した木造住宅の耐震設計法の基礎資料を得ることを目的として行った、靱性の異なる耐力壁と木質ラーメンを併用した構造物の振動実験結果について述べる。

(1)木質ラーメンの静的加力試験

木質ラーメンは集成材を用いたスパン 3.64(m)のフレームで、接合部は引きボルト形式とし、「高剛性低靭性」タイプと「低剛性高靭性」タイプの 2 種類とする。図 1 に試験体形状を示す。高剛性低靭性タイプの柱断面は 105(mm) × 360(mm) 、梁断面は 105(mm)×450(mm)、引きボルトは M20（全ネジタイプ）を使用する。低剛性高靭性タイプの柱断面は 105

×300[mm]、梁断面は 105×360[mm]、引きボルトは SNR 材の M16、σy＝ 330(N/mm²)程度のものとする。

試験体は高剛性低靭性タイプ

3

体、低剛性高靭性タイプ

3

体、それに各々のタイプに

1.2(t)の錘で荷

重をかけて行うものが各

1

体、計

8

体である。

試験結果として図 2 に各試験体の包絡線を示す。

(2) 併用構造の振動台実験

木質ラーメンと耐力壁が併用された構造物につい

＊：工学院大学建築学部建築学科＊＊：工学院大学名誉教授＊＊＊：工学院大学建築学部建築学科（

4

年）

(2)

テーマ

1

小課題番号

1.4

て、変形挙動を確認し構造物の荷重変形関係を推定する手法の妥当性確認を目的として、併用構造箱形試験体の振動台実験を行った。

箱形試験体は、片側に耐力壁、反対側に木質ラーメンを設けた平面

3,640ｍｍ×3,640mm

の

1

層の試験体合計

4

体である。図

3

に箱形試験体の概要を示す。耐力壁部分に構造用合板（厚さ

24(mm)、N50

釘@150mm以下）を用いた場合は偏心が大きく、釘打ちを

N50

釘@100(mm)とした場合は偏心が小さい。

木質ラーメン部分は静的加力試験と同様、低剛性高靭性タイプと高剛性低靭性タイプの

2

種類とする。

試験体の天井面には耐力要素の許容耐力に基づいて

10ton

の錘を乗せる。

入力地震動には、日本建築センターによる人工地震波

BCJ-L1

及び

BCJ-L2

の位相を用い、建築基準法で想定される

2

種地盤の応答スペクトルに適合するよう改変した人工地震波を用いた。

実験結果の例として偏心が小さい場合の 2 体の試験体について、BCJ-L2 加振時の木質ラーメンと耐力壁の応答変位を図

4

に比較して示す。

耐力壁の剛性耐力が小さく、偏心が大きい場合に

は、

BCJ-L2

加振において木質ラーメンの剛性、靱

性にかかわらず、いずれの場合も構造用合板耐力壁のせん断変形が大きくなり大破した。木質ラーメンは接合部での損傷を生じたが、高靱性低靱性タイプの方が損傷は大きかった。

耐力壁の剛性耐力が大きく、偏心が小さい場合には、変形が同程度の並進振動を生じた。低剛性高靱性タイプの木質ラーメンは大変形まで耐力を維持するが、一方、高剛性低靱性タイプの木質ラーメンは

1/50rad.程度で耐力低下を示した。

(3)

まとめ

木質ラーメンの荷重変形関係は、接合部等の設計により大きく変化する。靱性の乏しい木質ラーメンを用いた場合には、耐力壁と比べて早期に急激な耐力低下を起こすため、構造物全体の耐震性確保に問題が生じる恐れがあり、適切な設計が必要である。

2.2 凹形平面を有する住宅の地震時挙動

近年、都市部では敷地の狭小性により不整形な住宅が多く建てられており、凹形平面の住宅も少なくない。ここでは凹型平面の住宅の地震時挙動の把握、

連結の有無による補強効果などについて、実大振動実験による検討を行う。

1）低剛性高靭性タイプ 2）高剛性低靭性タイプ図 1 門型フレームの各試験体

図 2 木質ラーメンの静的加力実験結果－包絡線

図 3 箱形試験体概要図

1) 偏心小・低剛性高靱性タイプ・BCJ-L2

2) 偏心小・高剛性低靱性タイプ・BCJ-L2 図 4 各試験体の応答変位時刻歴

加振方向

X1

X3 X5

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

(3)

(1) 試験体

試験体は、2 階建て枠組壁工法 2 体と軸組壁工法 1 体であるが、主に枠組壁工法住宅（試験体 WS、WL）

について述べる。一方向振動台のため、凹形平面の枠組壁工法住宅を直交して 2 棟配置した（写真 1）。

平面は 6,825mm×4,550mm、高さは 6,527mm である。加振実験は、整形の場合、凹形平面でくびれの両側で不均衡な耐力壁配置の場合、この両側を制振連結した場合などで行っている。そのほかに制振壁や

「ねじ釘」による補強効果を確認する加振も行う。

表 1 に実験ステージと概要の一覧を示す。

加振波は、兵庫県南部地震（1995）における神戸海洋気象台観測波（JMA 神戸-NS）、建築センター波

（BCJ-L2）をレベル調整し用いた。また加振実験進行に伴う振動性状の変化を把握するため、各ステージ前後に常時微動、スィープ波及び矩形波加振し、

固有周期、減衰定数及び振動モードを計測した。

(3) 実験結果とまとめ

①応答概要：図 6 に応答層間変位の経緯を示す。

②制振壁効果：加振方向合板壁 8 枚に対して制振壁を 2 枚入れることで、応答変位は高減衰ゴム系では 10％程度、低降伏点鋼制振壁では 30％程度の低減効果が認められた。

③制振連結効果：凹形平面で全体偏心があり、外部開口左右で耐力壁が不均衡の場合、WL 試験体では図 8 から左右で異なる床の変形が見てとれる。これに対し、制振連結部材を設置すると左右の床構面が一体化されることが確認された。

表 1 実験ステージと概要ステージ試験体 WS および WL

1 整形・制振壁（ M 仕様）配置

2 整形

3 整形・制震壁（ H 仕様、 Ω 仕様）配置

4 整形

5 凹形・先端左右制振連結 6 凹形・床開口端ボルト補強 7 凹型・外部補強なし 8 凹型・左右バランス調整

9 凹型・極大加振・WS のみ制振壁配置 10 凹型・極大加振・WL ねじ釘補強

写真 1 試験体全景（ステージ 1）

図－１供試体震動台配置（ステージ①、⑤）

加振方向

VR VR VR

VR

MR MR

MRMR

X0

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7 X7.5

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7X7.5

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

WL WS

G

加振方向

VR VR VR

VR X0

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7 X7.5

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7X7.5

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

制振連結 Y0

制振連結

ブロック1

ブロック2

ブロック1 ブロック2

基準階高さ2751

図 5 試験体の配置（ステージ 1、ステージ 5）

図－５１階応答層間変位の変遷（BCJ_L2）

ステージ1□

BCJ-L2_95gal 0.0057 (15.8mm) 0.0059 (16.3mm)

ステージ2□

BCJ-L2_95gal 0.0061 (16.8mm) 0.0064 (17.6mm)

ステージ3□

BCJ-L2_95gal 0.0058 (15.9mm) 0.0057 (15.8mm)

ステージ4□

BCJ-L2_95gal 0.0063 (17.5mm) 0.0069 (19.1mm)

11月28日

ステージ5凹

BCJ-L2_95gal 0.0090 (24.7mm) 0.0076 (21.1mm)

ステージ6凹

BCJ-L2_95gal 0.0123 (33.8mm) 0.0075 (20.6mm)

ステージ7凹

BCJ-L2_95gal 0.0126 (34.7mm) 0.0075 (20.6mm)

ステージ8凹

BCJ-L2_252gal/40kine 0.0431 (118.6mm) 0.0263 (72.3mm)

ステージ9凹

ステージ9凹(再)

ステージ10凹

ステージ10凹(再)

BCJ-L2_252gal/40kine 0.0265 (73mm) 0.0317 (87.2mm) 11月29日

11月30日

WL WS

最大層間変形角[rad]

加振日ステージ

11月26日 11月27日

加振波

中加振

大加振

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

WL WS

[rad]

入力：

252gal

入力：

95 gal

図 6 1 階応答層間変位の推移（BCJ-L2）

■加振直交方向

WL(加振直交方向) WS(加振直交方向)

1F

2F 2F

WL(加振方向) WS(加振方向)

1F

■加振方向

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

Y0-B1 Y0-B2 Y0平均 Y3.5 Y5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

X0 X2.5 X5 X7.5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

Y0-B1 Y0-B2 Y0平均 Y3.5 Y5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

X0 X2.5 X5 X7.5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

X0 X2.5 X5 X7.5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

X0 X2.5 X5 X7.5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

Y0-B1 Y0-B2 Y0全体平均 Y3.5 Y5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

荷重[kN]

変形角[rad]

■加振直交方向

WL(加振直交方向) WS(加振直交方向)

1F

2F 2F

WL(加振方向) WS(加振方向)

1F

■加振方向

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

Y0-B1 Y0-B2 Y0平均 Y3.5 Y5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

X0 X2.5 X5 X7.5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

Y0-B1 Y0-B2 Y0平均 Y3.5 Y5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

X0 X2.5 X5 X7.5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

X0 X2.5 X5 X7.5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

X0 X2.5 X5 X7.5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

Y0-B1 Y0-B2 Y0全体平均 Y3.5 Y5

荷重[kN]

変形角[rad]

-150 -100 -50 0 50 100 150

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

荷重[kN]

変形角[rad]

図 7 荷重変形関係の例

WS_Y0,Y3.5,Y5通り負最大時 10.13 sec

-910 0 910 1820 2730 3640 4550 5460

-1820-910 0 91018202730364045505460637072808190 変位(mm)

変位(mm) -910

0 910 1820 2730 3640 4550 5460 6370 7280

-1820 -910 0 910 1820 27303640455054606370 変位(mm)

変位(mm)

WS

WL

2F変形図 1F変形図加振方向

ステージ 4 JMA 神戸-NS 90gal

10.21 sec WL_Y0通り負最大時、WS_X2.5,X5,X7.5通り正最大時

-910 0 910 1820 2730 3640 4550 5460

-1820-910 0 91018202730364045505460637072808190 変位(mm)

変位(mm) -910

0 910 1820 2730 3640 4550 5460 6370 7280

-1820-910 0 910 182027303640455054606370 変位(mm) 変位(mm)

WS

WL

2F変形図 1F変形図加振方向

ステージ 8 JMA 神戸-NS 316gal

図 8 2 階床の変形状態（変位 10 倍に拡大）

ステージ⑩

BCJ_L2

２５２gal 再加振ステージ⑧

BCJ_L2

２５２gal

(4)

テーマ

1

小課題番号

1.4

2.3 内蔵を有する住宅の振動特性 (1) 研究の目的

小課題 1.4 では、伝統木造建物の実例研究として秋田県横手市増田町の町屋を取り上げ、耐震診断・

補強方法の検討を行っている。増田町の町屋は、建物内部に内蔵と呼ばれる土蔵を取り込み、その周囲に鞘（さや）と呼ばれる覆屋を組んで蔵前を吹き抜けとし、通常 2 階建ての主屋と連続した架構とするという特徴を有している。剛性や構造特性の異なる部分を連続させた構造であり、耐震性能の評価に難しい面がある。振動特性の把握および詳細な構造モデル化の基礎資料を得ることを目的として、 2 棟について常時微動測定および人力加振実験を行った。

(2)旧石平金物店の常時微動測定

測定対象である旧石平金物店の写真を写真 2 に示す。図 9 に示す地盤、 2 階床レベル、桁梁レベル合計 33 点に速度計（株式会社東京測振製 VSE-15D）14 台を順次設置して 100Hz、500 秒間の測定を行い、FFT 解析を行って固有振動数、振動モードの把握を行った。併せて並進振動固有振動数に合わせて 1 階で柱 3 本を押す方法により人力加振を行い、加振停止後の自由振動波形から対数減衰率を算出した。

2 階床レベルの主要な測定点について、地動とのスペクトル比による伝達関数を図 10 に示す。図 10 から 2.86Hz、3.49Hz、5.02Hz、5.75Hz に明瞭なピークが見られる。それぞれのピーク振動数に対して、

各点の振幅比と位相から振動モード図を描いた結果を図 11 に示す。

図４から、2.86Hz では梁間方向（短辺方向）の並進振動であるが、内蔵部分の振幅が小さく道路側の住居部分が大きく振られる振動形を示している。 3.49Hz は主として梁間方向の振動であるが、内蔵と住居部分が逆位相で全体としてはねじれ振動である。

5.02Hz も主として梁間方向の振動であるが、中央部分で逆位相となる弓なりの振動形である。5.75Hz では、梁間方向にも振動する部分があるが、全体としては桁行方向（長辺方向）の並進振動と見て取れる。

自由振動波形から対数減衰率として得られた減衰定数の値は、2.86Hz で 4.3%、3.49Hz で 2.3%、5.75Hz で 3.5%であった。

全体としては内蔵という水平剛性の高い部分を含み、比較的柔らかい水平構面で連結されている構造物であると捉えることができよう。

写真 2 旧石平金物店写真（外観および内部）

図 9 旧石平金物店常時微動計設置位置

0 20 40 60 80 100

0 2 4 6 8 10

伝達関数

振動数（Hz）

CH4/CH1 CH5/CH1 CH7/CH1 CH8/CH1 CH9/CH1

0 10 20 30 40 50

0 2 4 6 8 10

伝達関数

振動数（Hz）

CH10/CH1 CH11/CH1 CH12/CH2 CH14/CH2

a) 2 階床・梁間方向 b) 2 階床・桁行方向図 10 旧石平金物店地動との間の伝達関数

図 11 旧石平金物店振動モード

1 階床（土間） 2 階床レベル桁梁レベル

→

：水平方向

○：上下方向

2 階床レベル桁梁レベル 2 階床レベル桁梁レベル

a) 2.86Hz b) 3.49Hz

2 階床レベル桁梁レベル 2 階床レベル桁梁レベル

c) 5.02Hz b) 5.75Hz

(5)

(3) 佐藤又六家の常時微動測定

佐藤又六家の写真を写真 3 に示す。佐藤又六家は前面に店蔵という蔵造りの部分があり、鞘で覆われ、

鞘は主屋背面にまで伸びるという構造である。

同様に常時微動測定、人力加振を行った結果、 2.28Hz、4.09Hz、4.52Hz、5.71 に明瞭なピークが見られ、2.28Hz では手前の店蔵部分の振幅が大きい梁間方向（短辺方向）の並進振動、4.09Hz は座敷蔵の手前部分のねじれ振動、4.52Hz は桁行方向の並進振動、5.71Hz は主として梁間方向の振動であるが、中央部分で位相が逆転する弓なりの振動形であった。

自由振動波形から求めた減衰定数は、梁間方向並進の 2.28Hz で 3.1%、桁行方向並進の 4.52Hz で 2.2%

であった。

(4) 測定結果のまとめ

横手市増田町の内蔵を有する町屋 2 棟の常時微動測定、人力加振を行った。その結果、内蔵と周辺の鞘は一体性を保った振動を示していること、建物全体としては、水平剛性の高い構造体が一部に配置され、吹き抜けを挟んで水平剛性の低い 2 階建て部分があり、相互にはせん断剛性の低い水平構面で連結されている構造と捉えられることがわかった。

３．平成 25 年度の成果

3.1 木質系狭小間口住宅の耐震補強構法の研究 (1) 背景と目的

近年、都市部では狭小間口住宅の建設事例が多いが、間口方向に耐力壁を設置することが難しいという問題がある。本研究は、低降伏点鋼を利用した「耐力制振壁オメガシステム」（以下、オメガ壁）を配置した木造住宅の実大振動台実験により、その耐震補強効果の確認を行うことを目的とする。特に、狭小間口方向に設けた壁長 600mm のオメガ壁（以下、細幅構面オメガ壁）の耐震補強効果に着目する。

(2) 試験体と実験ケース

試験体は、軸組工法 3 階建て住宅（軽い屋根、耐震等級 3）を想定した 2 階建てで、3 階建て相当の錘を載せる。振動台上に同一平面形状で耐力壁配置の異なる 2 棟（A 棟、B 棟）を並べて設置し、同時に加振を行う。また、途中で耐力壁配置を変更し、前半をステージ 1、後半をステージ 2 とする。各階の平面は 3,640mm×9,100mm、各階の重量は錘を含めて、

1 階は 109kN、2 階は 159kN である。階高は、1 階は 2,570mm、2 階（および 3 階の想定）は 2,850mm であ

る。写真 3 に試験体全景と細幅構面オメガ壁を、図 12 に供試体の 1 階耐力壁配置図を示す。ステージ 1 では建物手前の大開口周辺に細幅構面オメガ壁を設けるほか、構造用合板耐力壁と長さ 910mm のオメガ壁を配置する。オメガ壁の数（細幅構面オメガ壁を含む）は、A 棟で 6、B 棟で 4 である。ステージ 2 では、2 棟で内部の構造用合板耐力壁の配置を同一とし、大開口周辺に A 棟は細幅構面オメガ壁、 B 棟は構造用合板耐力壁を使用する。なお、設計上の壁倍率は、オメガ壁が倍率 4、細幅構面オメガ壁が倍率 5、

構造用合板耐力壁（片面）が倍率 2.5 である。

写真 3 試験体写真（全景・細幅構面オメガ壁）

a) ステージ 1 A 棟（左）及び B 棟（右）

b) ステージ 2 A 棟（左）及び B 棟（右）

図 12 試験体 1 階耐力壁配置

(6)

テーマ

1

小課題番号

1.4

(3) 実験方法

ステージ 1、ステージ 2 ともに、主要な加振波は、

BCJ-Level2、20%および 100%、JMA 神戸 NS、50%および 70%とし、これらの加振前後に振動測定の把握のため Step 波および White Noise 波による加振を行う。

ステージ 1 からステージ 2 に移る際には、試験体の軸組はそのまま再利用するが、構造用合板の貼り替えや釘の増し打ちを行っている。また、 JMA 神戸 NS50%および 70%による大加振前には、それ以前の加振による接合部損傷箇所の修復を行っている。

(4) 実験結果

実験結果の例として、JMA 神戸 NS 50%に対する 1 階の荷重変形関係（変位として重心位置の変位を用いたもの）を図 13 に、1 階の大開口位置における層間変位および層間変形角の最大値を表 2 に示す。

これらの結果から、ステージ 1 の荷重変形関係は、

ステージ 2 に比べて履歴吸収エネルギーが大きいことが窺え、これはオメガ壁の数によるものと考えられる。また、ステージ 2 の A 棟と B 棟を比較すると、

B 棟において特に大開口位置での変形が層間変形角で 1/19 ラジアンと大きく、A 棟においては 1/23 ラジアンに納まっていることから、細幅構面オメガ壁が変形抑制に有効に機能したことが確認できる。

損傷としては構造用合板耐力壁の釘接合部の損傷、

細幅構面オメガ壁の柱脚接合部の損傷が見られた。

(5) 振動実験のまとめ

耐力制振壁（オメガ壁）を配置した狭小間口の木造住宅 2 棟 2 ステージの実大振動台実験により、オメガ壁の実建物内での挙動を把握し、変形抑制効果を確認した。損傷状況からオメガ壁の最大耐力に見合った接合仕様選択の重要性が示唆された。

3.2 疑似 3 次元モデルによる評価法の提案

これまで検討の俎上に上がった凹型平面などの不整形平面を有する木造住宅、内蔵など剛性の高い部分を有する木造住宅、木質ラーメンや高剛性高耐力の耐力制振壁を補強に用いた木造住宅においては、

地震時に水平構面のせん断変形を含む 3 次元的な挙動が現れ、その耐震性能評価を難しくしている。

このような観点から、図 14 に示すような、水平構面のせん断変形を考慮した疑似 3 次元モデルを用いた耐震性能評価法を提案する。質点間の伸縮、上下方向への変位を無視することによって自由度は独立な鉛直構面の数だけの簡易なモデル化が可能となり、

a) ステージ 1 A 棟（左）及び B 棟（右）

b) ステージ 2 A 棟（左）及び B 棟（右）

図 13 1 階の荷重変形関係（JMA 神戸 NS 50%）

表 2 1 階層間変位および層間変形角の最大値ステージステージ

1

ステージ

2

試験体

A

棟

B

棟 A棟

B

棟最大層間変位・正側（ mm） 108.6 100.4 119.6 146.4 最大層間変位・負側（ mm）

-44.3 -51.3 -53.1 -94.0

最大層間変形角（ rad）

1/25 1/27 1/23 1/19

図 14 水平構面せん断変形を考慮したモデル化

限界耐力計算と同様の等価な一自由度系への置換によって、地震に対する応答予測が可能となる。

ただし、偏心が極めて大きい場合の外力分布や、

減衰特性の著しく異なる要素が偏在する場合の応答予測手法等については、更なる検討が必要である。

謝辞

木質ラーメンと耐力壁の併用構造の振動実験は

（独）建築研究所との、凹型平面を有する住宅の振動実験は三菱地所ホーム株式会社との、木質狭小間口住宅の振動実験は株式会社サトウとの共同研究として実施された。関係各位に謝意を表する。

都市型木造建物の耐震診断・補強法の開発と推進