JPH0621838B2 - 建物側壁の耐震試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建物側壁の耐震性能の資料を得るための試験
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

建物側壁の性能試験装置として、実開昭59-77045号公報
に開示されたものがある。

即ち、少なくとも１つの角部を有し、固定された多角形
状の反力フレームの上端から外方へ支持部材を突設し、
該支持部材から下方へスラブ縦柱を垂設するとともに、
該スラブ縦柱に横方向の仮想スラブを取付けてなる建物
側壁の性能試験装置である。

ここで、被試験体である建物側壁を仮想スラブに取付
け、スラブ縦柱及び仮想スラブが形成する側壁取付け面
を振動させることによって、耐震性能の試験を行うもの
であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

この建物側壁の性能試験装置にあっては、下方へ垂設さ
れたスラブ縦柱は、反力フレームの上端に設けられた支
持部材にピンによって軸着されており、スラブ縦柱の下
部または仮想スラブの最下層を油圧シリンダ等によって
揺動して耐震試験を行う。

スラブ縦柱は反力フレームの上端に設けられた支持部材
に軸着されているために、スラブ縦柱、仮想スラブ並び
に被試験体の重量の一部が反力フレームの上端にかかっ
ており、また、被試験体の重量が大きいために、スラブ
縦柱及び仮想スラブを揺動して耐震試験を行った時の反
力フレームにかかる反力が大きい。

このため、反力フレームを大型で堅固なものにする必要
があり、装置全体が大型化するという問題があった。

また、仮想スラブが構成する被試験体取付面に対して、
左右方向の振動試験（これを面内試験と称す）及び被試
験体取付面に対して前後方向の振動試験（これを面外試
験と称す）以外にも、上下方向の圧縮、伸張試験、被試
験体取付面内における高さ方向中間部と上下両端部が相
反する方向に変位させるくの字試験、面内、面外を組み
合わせた捻り変位試験、面内、面外に上下方向の傾きを
加えた３次元変位試験、その他複雑な変位試験を行うこ
とが要望されてきた。

本発明は上記問題点を解決するとともに、各種変位試験
を可能とする建物側壁の耐震試験装置の提供を目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、略直方体形状で
あり、上部外方へ突設した一対の支承部を有する反力フ
レームと、前記反力フレームの前方に前後左右に配し、
前側に位置する左右一対の上端が前記反力フレームの支
承部にそれぞれ遊嵌状態で支承され、両側に位置する前
後一対の下端が前後方向、左右方向移動可能に、それぞ
れ床面に固定し且つ油圧シリンダで駆動するＸＹ方向テ
ーブルの上面にユニバーサルジョイントを介して取付け
て支持されてなる４本のスラブ縦柱と、前記各スラブ縦
柱間に上下に離間して少なくとも３段以上横設され、そ
れぞれ該スラブ縦柱との結合部において全方向に回動可
能にユニバーサルジョイントを介して支承され、前面で
被試験体取付面を構成する複数の仮想スラブとよりなる
建物側壁の耐震試験装置を構成するものである。

また、前記仮想スラブが平面視略コ字状に構成すること
ができる。

更に、左右方向一側に位置する前後のスラブ縦柱の下端
とＸＹ方向テーブルの上面に取付けたユニバーサルジョ
イントとの間にそれぞれ油圧ジャッキが取付けことがで
きる。

また、少なくとも高さ方向中間に位置する１つの仮想ス
ラブと各スラブ縦柱間にそれぞれ油圧ジャッキが設けら
れ、該仮想スラブとスラブ縦柱との結合部に設けられる
ユニバーサルジョイントが離脱可能に構成することもで
きる。

更に、少なくとも高さ方向中間に位置する１つの仮想ス
ラブの前縁部に着脱可能な左右方向のレールが設けら
れ、該レールに案内されて左右方向に移動可能なスライ
ド架台と、該スライド架台を左右方向に揺動する油圧シ
リンダとが設けられ、被試験体の高さ方向中間部を該ス
ライド架台前面に取付けるとともに、上下両端部を上下
に位置する他の仮想スラブに取付けて構成することも可
能である。

〔作 用〕

本発明に係る建物側壁の耐震試験装置は上述のようにし
てなり、上下に隣接する仮想スラブ間に被試験体である
建物側壁を取付け、スラブ縦柱を左右方向または前後方
向に揺動して、面内または面外試験を行うものである。

また、左右方向及び前後方向の移動を組み合わせること
により２次元の変位を試験することができる。

更に、左右方向に位置するスラブ縦柱の下端に油圧ジャ
ッキを取付ければ、面内、面外試験に上下方向の傾きを
付加した３次元変位に対する試験が可能となる。

高さ方向中間に位置する仮想スラブとスラブ縦柱との結
合部に設けられるユニバーサルジョイントを離脱し、こ
の仮想スラブに取付けた油圧ジャッキを作動して、被試
験体の上下方向の圧縮、伸張の変位試験を行う。

また、高さ方向中間に位置する仮想スラブに左右方向の
レールを取付け、これに案内されて移動するスライド架
台に被試験体を取付けて、油圧シリンダを作動すること
により面内におけるくの字試験を行うものである。

〔実施例〕

本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係る建物側壁の耐震試験装置の実施
例説明用斜視図である。

図中１は、略直方体形成の枠体でなる反力フレームであ
り、上部外方に突設した支承部２を有し、床部３に固定
されるものである。

この反力フレーム１には観察台が設けられ、被試験体の
取付けや試験状況の観察を容易にするものである。

４は上端が反力フレーム１の支承部２に遊嵌状態で支承
され、下端が前後方向、左右方向に移動可能に床面に支
持されたスラブ縦柱である。

図示したスラブ縦柱４は、前後左右に位置して４本設け
られている。

スラブ縦柱４のうち前方に位置する右前スラブ縦柱41及
び左前縦柱43の上端は、第２図に示すように反力フレー
ム１の支承部２に支承されている。

即ち、反力フレーム１の支承部２にはユニバーサルジョ
イント８が取付けられており、このユニバーサルジョイ
ント８の軸受部に取付けられたベアリング７にスラブ縦
柱４上端の挿通軸６が挿通されている。

９は挿通軸６の上端に設けられた抜止材であり、これに
よりスラブ縦柱４の上端は抜け落ち不能でかつ反力フレ
ーム１の支承部２に遊嵌状態で支承される。

スラブ縦柱４下端は、前後方向、左右方向に移動可能に
床面に支持されており、例えば、右前スラブ縦柱41及び
右後スラブ縦柱42は、ユニバーサルジョイント11を介し
てＸＹ方向テーブル10に固定されている。

ＸＹ方向テーブル10は、Ｘ方向レール13及びＹ方向レー
ル14に案内されて前後及び左右方向に移動可能にされて
おり、Ｘ方向油圧シリンダ15及びＹ方向油圧シリンダ16
によって駆動されるもので、これにより右前スラブ縦柱
41及び右後スラブ縦柱42下端は前後方向、左右方向に移
動可能となるものである。

左前スラブ縦柱43及び左後スラブ縦柱44下端は、右前、
右後の両スラブ縦柱41、42と同様にユニバーサルジョイ
ント11を介して、ＸＹ方向テーブル10の上面に取付けら
れており、やはりＸ方向レール13及びＹ方向レール14に
案内され、Ｙ方向油圧シリンダ16によって前後方向に移
動可能にされている。尚、左右方向の移動は、右側に設
けたＸ方向油圧シリンダ15によって仮想スラブ５を介し
て行われる。

スラブ縦柱４のうち少なくとも左右方向一方に位置する
ものは、下端部に油圧ジャッキが取付けられるものであ
り、図示したものは左に位置する左前スラブ縦柱43、左
後スラブ縦柱44が油圧ジャッキ17によって上下動可能に
されている。

これを第３図に詳細に示す。

即ち、スラブ縦柱43(44)に取付けられた油圧ジャッキ17
のロッドがベアリング18に挿通され、先端がＸＹ方向テ
ーブル10に固定されたユニバーサルジョイント11の軸部
側に取付けられている。

５はスラブ縦柱４、４間に横設される仮想スラブであ
り、被試験体の高さと略同間隔毎に離間して複数設けら
れるものである。

図示した仮想スラブ５は、上方より51、52、53、54と４
つ設けられており、それぞれスラブ縦柱４との結合部に
おいてユニバーサルジョイント18aを介して回動可能に
スラブ縦柱４に支承されている。

また、右後スラブ縦柱42にはＸＹ方向テーブル19が固定
されており、このＸＹ方向テーブル19に軸受部が固定さ
れたユニバーサルジョイント20の軸部が仮想スラブ５に
取付けられて、仮想スラブ５が右後スラブ縦柱42に対し
て回動可能であるとともに前後左右に移動可能に支承さ
れている。

仮想スラブ５のうち、少なくとも高さ方向中間に位置す
る仮想スラブ52には油圧ジャッキ21が設けられており、
仮想スラブ52とスラブ縦柱４との結合部におけるユニバ
ーサルジョイント18a及び20は離脱可能にされている。

22は仮想スラブ52に取付けられ回転面がスラブ縦柱４の
側面を転動するガイドローラであり、仮想スラブ52の上
下動を容易にするものである。

また、少なくとも高さ方向中間に位置する１つの仮想ス
ラブ53の前縁部には脱着可能な左右方向のレール23が設
けられており、このレール23に案内されて左右方向に移
動可能なスライド架台24が設けられている。

スライド架台24前面は、被試験体が取付可能にされてお
り、油圧シリンダ25によって左右に揺動されるものであ
る。

26は、被試験体の気密や水密試験を行うために圧力チャ
ンバを近接させた際に圧力チャンバとの気密を保つため
のシール枠であり、シリコンゴムその他の弾性を有する
合成樹脂で構成されるものである。

本発明に係る建物側壁の耐震試験装置は、上述のように
してなり、仮想スラブ５の前面及び左右側面に被試験体
である建物側壁を取付ける。

面内試験を行う場合には、スラブ縦柱４の下端に設けた
Ｘ方向油圧シリンダ15を用いてスラブ縦柱４の下端を揺
動する。

この時、各スラブ縦柱５の下端部はＸ方向レール13に案
内されて移動する。

また、各スラブ縦柱４の上端部に設けたユニバーサルジ
ョイント８、各スラブ縦柱４と仮想スラブ５との結合部
に設けたユニバーサルジョイント18a、20及びスラブ縦
柱４下端部のユニバーサルジョイント11によって各仮想
スラブ５及び被試験体は左右方向に円滑に揺動する。

また面外試験を行う場合には、スラブ縦柱４の下端に設
けたＹ方向油圧シリンダ16により、スラブ縦柱４の下端
部を揺動すれば、Ｙ方向レール14に案内されてスラブ縦
柱４の下端が前後方向に移動する。

この場合も前述と同様に各ユニバーサルジョイント８、
18a、20、11等により各仮想スラブ５が円滑に揺動し
て、被試験体の面外試験を行うことを可能とするもので
ある。

また、Ｘ方向油圧シリンダ15及びＹ方向油圧シリンダ16
を同時に駆動することにより、面内、面外を組み合わせ
た捻り変位試験を行うことが可能となるものである。

また、左前スラブ縦柱43及び左後スラブ縦柱44の下端に
設けた油圧ジャッキ17を駆動すれば、仮想スラブ５の面
内における傾き変位を得ることができ、これにＸ方向油
圧シリンダ15及びＹ方向油圧シリンダ16による変位を組
み合わせることにより、面内、面外に上下方向の傾きを
加えた３次元変位試験を行うことが可能となるものであ
る。

この時、左前及び左後スラブ縦柱43、44の上端は、第２
図に示したように、ベアリング７及びユニバーサルジョ
イント８を介して遊嵌状に反力フレーム１に支承されて
いるため、このような変位試験を可能とするものであ
る。

また、被試験体の高さ方向中間部を仮想スラブ53のスラ
イド架台24に取付け、上下両端部を他の仮想スラブ52、
54に取付けて、油圧シリンダ25を駆動すれば、面内にお
けるくの字変位試験を行うことができる。

更に、仮想スラブ52を含む被試験体取付面に建物側壁を
取付け、油圧ジャッキ21、21を駆動すれば、上下方向の
圧縮、伸張試験を可能とするものである。

この時、仮想スラブ52と各スラブ縦柱４との結合部に設
けたユニバーサルジョイント18a、20は取り外すものと
する。

ガイドローラ22は、仮想スラブ52が円滑に上下するよう
に案内するものであり、これから所望の変位試験を可能
とするものである。

〔発明の効果〕

本発明に係る建物側壁の耐震試験装置は、上述のように
してなり、スラブ縦柱を前後左右に揺動することによ
り、仮想スラブに取付けた被試験体の面内及び面外の変
位試験を行うことを可能とするものであり、面内及び面
外を組み合わせた２次元変位試験も可能とするものであ
る。

この時、スラブ縦柱の上端は、ユニバーサルジョイント
を介して反力フレームに支承されており、また、仮想ス
ラブとスラブ縦柱との結合部及びスラブ縦柱の下端には
ユニバーサルジョイントが設けられているために、変位
試験における揺動が円滑になるものである。

更に、スラブ縦柱の内、左右方向一方の下端に設けた油
圧ジャッキによって、被試験体の面内における上下方向
の傾きを与えることが可能であり、これに面内及び面外
変位を組み合わせることによって３次元変位試験を行う
ことが可能となるものである。

更に、高さ方向中間に位置する仮想スラブに左右に移動
可能なスライド架台を設けた場合には、これを利用して
被試験体の面内におけるくの字変位試験を行うことが可
能となるものである。

また、高さ方向中間に位置する仮想スラブに油圧ジャッ
キを取付けた場合には、この仮想スラブとスラブ縦柱と
の結合に設けたユニバーサルジョイントを取り外して、
油圧ジャッキを駆動すれば、被試験体の上下方向の圧
縮、伸張試験を行うことが可能となるものである。

これら各種変位試験において、仮想スラブ、スラブ縦柱
にかかる被試験体の重量の多くは床部に支持されてお
り、スラブ縦柱の上端は反力フレームに遊嵌状に支承さ
れているだけであるため、反力フレームにかかる力が少
なく、反力フレームを小型にすることができ、コストを
軽減することも可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る建物側壁の耐震試験装置の実施例
説明用斜視図、第２図はスラブ縦柱の上端部説明断面
図、第３図はスラブ縦柱の下端部説明断面図である。 １：反力フレーム、２：支承部、 ３：床部、４：スラブ縦柱、 ５：仮想スラブ、６：挿通軸、 ７：ベアリング、 ８：ユニバーサルジョイント、 ９：抜止材、10：ＸＹ方向テーブル、 11：ユニバーサルジョイント、 13：Ｘ方向レール、14：Ｙ方向レール、 15：Ｘ方向油圧シリンダ、16：Ｙ方向油圧シリンダ、 17：油圧ジャッキ、18：ベアリング、 18a：ユニバーサルジョイント、 19：ＸＹ方向テーブル、 20：ユニバーサルジョイント、 21：油圧ジャッキ、22：ガイドローラ、 23：レール、24：スライド架台、 25：油圧シリンダ、 41：右前スラブ縦柱、42：右後スラブ縦柱、 43：左前スラブ縦柱、44：左後スラブ縦柱、 51、52、53、54：仮想スラブ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略直方体形状であり、上部外方へ突設した
   一対の支承部を有する反力フレームと、 前記反力フレームの前方に前後左右に配し、前側に位置
   する左右一対の上端が前記反力フレームの支承部にそれ
   ぞれ遊嵌状態で支承され、両側に位置する前後一対の下
   端が前後方向、左右方向に移動可能に、それぞれ床面に
   固定し且つ油圧シリンダで駆動するＸＹ方向テーブルの
   上面にユニバーサルジョイントを介して取付けて支持さ
   れてなる４本のスラブ縦柱と、 前記各スラブ縦柱間に上下に離間して少なくとも３段以
   上横設され、それぞれ該スラブ縦柱との結合部において
   全方向に回動可能にユニバーサルジョイントを介して支
   承され、前面で被試験体取付面を構成する複数の仮想ス
   ラブと、 よりなる建物側壁の耐震試験装置。
2. 【請求項２】前記仮想スラブが平面視略コ字状に構成さ
   れてなる特許請求の範囲第１項記載の建物側壁の耐震試
   験装置。
3. 【請求項３】左右方向一側に位置する前後のスラブ縦柱
   の下端とＸＹ方向テーブルの上面に取付けたユニバーサ
   ルジョイントとの間にそれぞれ油圧ジャッキが取付けら
   れてなる特許請求の範囲第１項記載の建物側壁の耐震試
   験装置。
4. 【請求項４】少なくとも高さ方向中間に位置する１つの
   仮想スラブと各スラブ縦柱間にそれぞれ油圧ジャッキが
   設けられ、該仮想スラブとスラブ縦柱との結合部に設け
   られるユニバーサルジョイントが離脱可能にされてなる
   特許請求の範囲第１項又は第３項記載の建物側壁の耐震
   試験装置。
5. 【請求項５】少なくとも高さ方向中間に位置する１つの
   仮想スラブの前縁部に着脱可能な左右方向のレールが設
   けられ、該レールに案内されて左右方向に移動可能なス
   ライド架台と、該スライド架台を左右方向に揺動する油
   圧シリンダとが設けられ、被試験体の高さ方向中間部を
   該スライド架台前面に取付けるとともに、上下両端部を
   上下に位置する他の仮想スラブに取付けてなる特許請求
   の範囲第１項又は第３項記載の建物側壁の耐震試験装
   置。