木造住宅の耐震性能実験装置の試作研究

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阪神・淡路大震災では木造住宅の倒壊により多くの命が犠牲となった。在来工法やツーバイフォー構法の木造住宅においてその耐震性能は耐力壁の多少、耐力壁の配置などに大きく関係し、耐力壁不足や壁の偏在によって倒壊した住宅が多かったようである。そのため木造住宅の耐震化が叫ばれ、適切な耐震補強を推進する目的で実寸大の建物を振動台に載せ、地震時と同じように揺らし耐震性能を調べることなど行われているが、個人の災害意識の低さにより耐震化がなかなか進んでいない。大型の実験では時間や費用がかかり、実際の実験はなかなか目にする機会がないようである。耐震化の必要性を分かりやすく示せていないことも大きな原因であろう。本研究の実験装置は、木造住宅の構造をアクリル板や鉄の棒などの簡易な模型に置き換え、2つの木造住宅模型を模型載置台に並列に置き、その土台を起振装置で揺らして、壁の配置と模型の壊れ方を観るということにより耐震性の関係が視覚的に理解できる装置で、何度でも簡便に教卓上で手軽に実験できる。主な実験のメニューを次に示す。(1)耐力壁の効果のある方向の実験(2)耐力壁の多少の実験(3)建物の平面形状の違いの実験(4)耐力壁の壁配置偏りの実験(5)屋根の重さによる違いの実験(6)1階建てと2階建ての実験(7)阪神大震災で大きな被害を受けた2階建の実験、などを実施した。そこで学生実験の授業や公開講座の授業で活用した。その結果、大変扱いやすい、模型の組み立てが簡単、模型を揺らして模型の壊れ方を身をもって体感し観察することができる、と大変好評であった。また、実験の様子をビデオで撮影し、パソコンの美しいグラフィック機能を活用して実験操作のアニメーションを作成し、実験の理解をより深めるようにした。これによって実際の模型と理論を学ばせることができた。研究成果として、木造住宅の耐震性能実験装置は、平成19年度の第55回全国教職員発明展(発明協会・毎日新聞社主催文部科学省等後援)において、毎日新聞社賞を受賞した。これらの成果を別冊に添付する。