柱カウンターウェイト検証実験（予備実験）

２．実験概要

２−５．実験方法

（１）柱カウンターウェイトと耐力壁の耐力の関係解説

建物に水平力が加わると、耐力壁はせん断変形や曲げ変形や剛体回転をしようとする。

柱カウンターウェイトは耐力壁の剛体回転による柱の浮き上がりに対する抵抗力である。

耐力壁のせん断耐力が小さいと、剛体的な挙動による浮き上がりはほとんど発生しないで耐力壁の変形で抵抗するが、耐力壁のせん断耐力が大きいと、剛体的な挙動が大きくなり耐力壁にとりついている柱の引き抜き力が発生する。この剛体的な挙動が大きくなる場合に柱カウンターウェイトの効果が期待される。以下に、終局状態における2通りの破壊形式から柱カウンターウェイトの効果について述べる。

《耐力壁の終局状態の破壊形式について》

　※耐震要素を「面材大壁」に例として以下述べる

耐力壁が回転角Rとなるときの抵抗モーメントをMとすると、耐力壁の縁に生じる鉛直せん断力は式�@で与えられる。

　　　V ＝ M ／ W ---�@

　　W：面材の幅

耐震要素(面材)に水平力が左から右に作用したとき、柱に生じる引っ張り軸力V（上向きの力）は、以下のように算出される。（図2−4）

　　　V ＝ V_T − V_C ＝ Q_UR × H ／ W − Q_UL × H ／ W ---�A

　　Q_UR：柱の右側にある耐震要素の終局せん断耐力の和

　　V_T：柱の右側にある耐震要素により柱に作用する上向きの鉛直せん断力の総和

　　Q_UL：柱の左側にある耐震要素の終局せん断耐力の和

　　V_C：柱の左側にある耐震要素により柱に作用する上向きの鉛直せん断力の総和

　　H：階高