Transcript H19年度
木造住宅の 常時微動観測 05TC012 押野雅大 05TC021 川村潤也 研究内容 常時微動の測定・解析による表層地盤およ び建物の固有振動数の算定 建物のモデル化による固有振動数の算定 常時微動とは 震動源が地表に数多く存在する。(海の波、 風、道路の震動) 震動の様子は場所によって異なり、地震時の 地盤の揺れやすさを推定することができる。 北 観測方法 4ch 2ch 1ch 3ch 6ch 道路 5ch 1階平面図 2階平面図 スペクトル(×10^(-2)・mm^2・s) 地盤の速度スペクトル 10-5 10-6 東西方向 南北方向 鉛直方向 10-7 10-8 10-9 100 101 振動数(Hz) 建物の速度波形 4ch 2ch 1ch 3ch 6ch 5ch 0.03 0.02 道路 1ch 3ch 5ch 0.01 0 -0.01 -0.02 -0.03 66 0.03 0.02 67 68 69 70 2ch 4ch 6ch 0.01 0 -0.01 -0.02 -0.03 66 横軸:時間(s)、縦軸:速度(mm/s) 67 68 69 70 建物の速度スペクトル 4ch 2ch 1ch 3ch 6ch 5ch 10-5 10-5 10-6 10-6 10-7 10-7 10-8 10-8 10 -9 10-10 1ch 3ch 5ch 100 10 10 1 -9 10-10 道路 2ch 4ch 6ch 100 横軸:振動数(s)、縦軸:スペクトル( mm2 s ) 101 建物の速度 スペクトル比(2階/1階) 4ch 1ch 3ch 6ch 5ch 5.8Hz 道路 5.6Hz 102 102 101 101 100 100 1ch 5chスペクトル比 3ch 5chスペクトル比 100 2ch 101 横軸:振動数(Hz) 2ch 6chスペクトル比 4ch 6chスペクトル比 100 101 建物のモデル化による固有振動数の 算定 2階以上の重さを1階 の耐力壁が支えている と考え、右図のようにモ デル化する。 2階以上の重さ m 20103 kg 固定荷重 17 (t)積載荷重 (t) 3 壁の高さ H 2.9(m) 1階の壁量 A 44(m) (梁間方向) δ F ⊿θ H 1 振動数 f 2 k 1 1.02 107 3.6Hz 3 m 2 20 10 固有振動数の測定値と計算値との比 較・考察 測定値:5.8Hz 計算値:3.6Hz この差の原因は、 建物の重さを実際よりも安全側に算定 計算には含まない壁の剛性の影響 などが考えられる。 結論 地盤の固有振動数は 4.5Hz程度である。 どのchも1階に比べ2階のほうが大きな速度で揺れ ており、この建物の固有振動数は5.8Hz程度である。 1ch付近の壁を中心として回転するような揺れが2 Hz程度で観測されており、偏心している可能性も考 えられる。 この理由として、3ch側に本やタンスなどがありこ の部分の積載荷重が大きいためと考えられる。 参考文献 木質構造 第3版 杉山英男/編著 菊池重照・野口弘行・鈴 木秀三・神谷文夫・安村基/著 木造の詳細 1 構造編 新訂二版 彰国社刊 木造住宅の耐震診断と補強方法 木造住宅の耐震精密診 断と補強方法(改訂版) 監修 国土交通省住宅局建築指導 課 発行 財団法人 日本建築防災協定 図と模型でわかる木構造 在来軸組工法 辻原仁美 著 http://www.k-net.bosai.go.jp/k-net/gk/publication/2/II7.2.2.html