JPH067080B2 - 建物側壁の水平方向振動型耐震試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建物側壁の水平方向の耐震性能の資料を得る
ための水平方向振動型耐震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
状主体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柱を吊下げ状に垂設するとともに、
柱に横方向の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スラブに取付け、柱
及び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
れた柱は、主体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、柱の下部またはスラブの
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。

ここで、被試験体の重量が大きいために反力も大きく、
この反力を支えるために油圧シリンダのロッド径を大き
くしなければならず、また、使用する油圧力も大きくす
る必要があった。

また、最下層のスラブにおける変位量は、階層数に応じ
て大きくなるので、シリンダストロークが大きくなっ
て、装置全体が大型化し、また大きな加力が必要となる
ものである。

更に、柱とスラブの結合をピン着しているために、ピン
にかかる反力受けが必要となり、スラブの取付け高さを
変更することが困難であるという問題点を内包する。

また、側壁取付面を前後または左右に振動させることは
可能であるが、各スラブの相対変位は柱に規制されて全
体として直線的なものとなり、捻じり変位を試験した
り、波状等その他複雑な変位の試験を行なうことは困難
であった。

また、各柱とスラブを主体フレームの支持部材によって
吊下げた構造であるので、スラブの階層が増えたり、ス
ラブが体型化して支持部材下の重量が増大するような大
型の試験装置には強度的に対応できないものであった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点に鑑みて、鉛直方向に複数の支柱
を立設した略直方体形状の枠体でなる固定的な主体フレ
ームと、前記主体フレームの複数の支柱に独立して水平
面内で遊動自在に支持されるとともに、上下方向に離間
状態で並設され、少なくとも前面に被試験体取付面を構
成する複数のスラブと、前記スラブを前面の被試験体取
付面に対して直行方向又は平行方向に振動可能に案内す
べく、水平面内で９０度付替え可能となした複数の案内
手段と、前記各スラブを他のスラブの独立して前記案内
手段で案内される方向に振動させるために、前記案内手
段による案内方向に応じて水平面内で９０度付替え可能
となしてスラブと支柱間に関係づけて取付けた油圧振動
手段と、を有する建物側壁の水平方向振動型耐震試験装
置を構成するものである。

ここで、スラブを平面視略Ｌ字形状、平面視略コ字形状
または平面視略ロ字形状に構成することができる。

〔作用〕

本発明に係る建物側壁の水平方向振動型耐震試験装置
は、上述のような構成からなり、スラブ前面等の被試験
体取付面に被試験体を取付け、各階層に対応するスラブ
を案内手段で案内して油圧振動手段によって独立して振
動させることにより、各スラブを水平面内において前後
方向又は左右方向の振動における耐震試験、略く字型変
位に対する試験、捻じれ変位に対する試験、波状等その
他複雑な耐震試験を行うものである。また、各スラブは
それぞれ主体フレームに固定した支柱に取付けられてい
るので、スラブの階層が増えたり、スラブが体型化して
も十分な支持強度を有し、大型の耐震試験装置にも適応
できる構造である。

〔実施例〕

まず、本発明の概念を述べることとする。

第５図に本発明に係る建物側壁の水平方向振動型耐震試
験装置の概念説明図を示す。

第５図において、51は固定された枠体でなる主体フレー
ムであり、各階層に対応したスラブ52が水平方向に遊動
可能に主体フレーム51に支持されている。

このスラブ52は、各々独立して水平面内において前後ま
たは左右に振動可能に構成されており、各スラブ52，…
は例えば油圧シリンダ等を用いて移動させられる。

スラブ52の表面には被試験体である建物側壁が取付けら
れ、各種振動試験が行われるが、例えば、紙面状で左右
方向の加圧に対する試験を行う場合には、上部に位置す
るスラブ52を右方向（または左）に移動させ、下部に位
置するスラブ52を左方向（または右）に移動させる。

この時、各スラブの変位量は階層に応じてコンピュータ
によって制御されるもので、従来のものよりシリンダの
ストロークを短く、加圧も小さなもので実現できるもの
である。

また、中間部のスラブ52を移動させず、上部に位置する
スラブ52と下部に位置するスラブ52を同方向に移動させ
れば、略く字状の変位の試験を行うことができ、シリン
ダの取付け位置を換えることによって捻じりやその他の
複雑な変位にも対応することができる。

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水平方向振動型耐震
試験装置の代表的実施例の説明用簡略斜視図である。

図中１は、略直方体形状の枠体でなる主体フレームであ
り、床部２に固定されている。

この主体フレーム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。

３は、主体フレーム１の上端部と床部２の間に鉛直に固
定されてなる支柱であり、この支柱３は、主体フレーム
１の少なくとも１側面に複数設けられるもので、１つの
角部を挟む２側面、隣接する２つの角部を含む３側面ま
たは４側面全体に設けることが可能であり、図示したも
のは１つの角部を挟む２側面に設けている。

４は、支柱３の高さの略中間に位置して固定される固定
スラブであり、該固定スラブ４は例えば２本のＨ型鋼に
よって支柱３を挟む状態で結合したものである。

図示した実施例ではＬ字型の側壁について試験を行うも
のとし、１つの角部を挟む２側面の振動または変位を想
定している。

Ｌ字型に形成された固定スラブ４は、支柱３を挟む状態
で結合されており、これに溶着した固定部材５を支柱３
にボルト等で締着して、固定スラブ４と支柱３との連結
を行う。

６は可動スラブであり、固定スラブ４の上下に離間して
同数配されるもので、図では固定スラブ４の上方に位置
するものを省略した。

この可動スラブ６も固定スラブ４と同様にＨ型鋼を結合
して構成されるものであり、支柱３を挾持する位置にお
いて、前後及び左右に耐震試験のための変位距離だけ間
隙が設けらるとともに、前後左右に遊動可能に支柱３に
支持されている。

支柱３の可動スラブ６の支持位置における一部拡大断平
面図を第２図に示し、第２図のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ
線断面図をそれぞれ第３図、第４図に示す。

即ち、支柱３には可動スラブ６を上下方向に挾持するよ
うに支持部材７，７が取付けられており、そして該可動
スラブ６の上下両面には、それぞれの支持部材７に対応
する位置に板状の摺動部材８が取付けられている。

支持部材７と摺動部材８の間は摺動容易に構成されてお
り、例えば、表面を研磨した金属板を貼着し、この金属
板表面の摺動によって、可動スラブ６を水平面内で遊動
可能に支持できるものである。

９は、支柱３に取付けられるガイドローラであり、可動
スラブ６に取付けられる案内部材10を摺動することによ
って可動スラブ６を試験する方向に安定的に振動させる
ものである。このガイドローラ９と案内部材10の一対で
案内手段を構成している。

11は、支柱３と可動スラブ６間に関係づけて取付けられ
て該可動スラブ６を振動させるための油圧振動手段とし
ての油圧シリンダであり、振動試験をする方向に応じて
水平面内で90度付替え可能にされている。

例えば、第４図に示した油圧シリンダ11は、可動スラブ
６を左右方向に振動させるものであり、可動スラブ６を
前後方向に振動する時には、90度方向を変えて付替え、
同時にガイドローラ９と案内部材10も90度方向を変えて
付替えられる。

例えば、第１図に示したガイドローラ、案内部材及び油
圧シリンダ11は、可動スラブ６の前後方向の振動に対応
するもので、第２図に示すものは可動スラブ６の左右方
向の振動に対応するものである。

油圧シリンダ11は、図示しないが、油圧装置に接続され
ており、該油圧シリンダ11によって可動スラブ６を移動
させる距離は各階層に応じてコンピュータ等によって制
御される。

固定スラブ４は、固定部材５の支柱３への固定位置をか
えることによって、高さ位置をかえることが可能であ
り、可動スラブ６は、支持部材７の位置をかえることに
よって容易に高さを選択することができる。

この時、支持部材７にガイドローラ（図示せず）を設け
ておけば容易に高さの調整を行うことが可能となるもの
である。

この本実施例では、主体フレーム１に設けられた支柱３
にスラブ４及び６を指示させているが、主体フレーム１
から水平方向に片持梁を突設し、これに上下２つの支持
部材を設け、この支持部材によってスラブ４、６を支持
することも可能である。

このようにした本実施例は、支柱３の高さの略中間に位
置して固定される固定スラブ４を振動の中心として、可
動スラブ６を振動する為、油圧シリンダ11のストローク
を小さくすることができ、加力も少なくてすむ為に、ロ
ッド径の小さなシリンダを使用することが可能となるも
のである。

また、固定スラブ４の上方に位置する可動スラブ６と下
方に位置する可動スラブ６とを同方向に変位させれば、
被試験体を略く字状に変形させた試験を行うことが可能
となる。

また、固定スラブ４及び可動スラブ６は、固定部材５及
び支持部材７を付替えることによって、容易に高さをか
えることが可能であり、被試験体として各種の外壁を試
験するこが容易にできるものである。

この本実施例で固定スラブ４のかわりに他の可動スラブ
６と同様に遊動自在の可動スラブを設けることも可能で
あり、特に限定されるものではない。

〔発明の効果〕

本発明に係る建物側壁の水平方向振動型耐震試験装置
は、上述のようにしてなり、スラブの各階層に応じた変
位を独立に与えることによって、建物側壁の各種振動試
験を行うことが可能となるもので、水平面内における前
後方向又は左右方向の振動試験の他、例えば、略く字状
試験や捻じれ試験、その他の振動試験を行うことが可能
となるものである。

また、各スラブはそれぞれ主体フレームに固定した支柱
に取付けられているので、スラブの階層が増えたり、ス
ラブが大型化しても十分な支持強度を有し、大型の耐震
試験装置にも適用できる構造である。

また、各階層に応じたスラブの変位量を小さくでき、加
力も少なくできるので、油圧シリンダのストローク及び
ロッド径を小さくすることが可能となるものである。

更にスラブの高さ調整も容易である為、各種側壁に対応
することが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水平方向振動型耐震試
験装置の代表的実施例の説明用斜視図、第２図は同じく
要部拡大断平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、
第４図は第２図のＢ−Ｂ線断面図、第５図は本発明の概
念説明図である。 １：主体フレーム、２：床部、 ３：支柱、４：固定スラブ、 ５：固定部材、６：可動スラブ、 ７：支持部材、８：摺動部材、 ９：ガイドローラ、11：油圧シリンダ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉛直方向に複数の支柱を立設した略直方体
   形状の枠体でなる固定的な主体フレームと、 前記主体フレームの複数の支柱に独立して水平面内で遊
   動自在に指示されるとともに、上下方向に離間状態で並
   設され、少なくとも前面に被試験体取付面を構成する複
   数のスラブと、 前記スラブを前面の被試験体取付面に対して直交方向又
   は平行方向に振動可能に案内すべく、水平面内で９０度
   付替え可能となした複数の案内手段と、 前記各スラブを他のスラブと独立して前記案内手段で案
   内される方向に振動させるために、前記案内手段による
   案内方向に応じて水平面内で９０度付替え可能となして
   スラブと支柱間に関係づけて取付けた油圧振動手段と、 を有する建物側壁の水平方向振動型耐震試験装置。
2. 【請求項２】スラブが平面視略Ｌ字形状である特許請求
   の範囲第１項記載の建物側壁の水平方向振動型耐震試験
   装置。
3. 【請求項３】スラブが平面視略コ字形状である特許請求
   の範囲第１項記載の建物側壁の水平方向振動型耐震試験
   装置。
4. 【請求項４】スラブが平面視略ロ字形状である特許請求
   の範囲第１項記載の建物側壁の水平方向振動型耐震試験
   装置。