警察体育館「武徳殿」の耐震診断・改修設計に関する調査 -構造材の

警察体育館「武徳殿」の耐震診断・改修設計に関する調査
-構造材の残存強度性能値及び劣化度の推定-
(研究部
背
生産利用グル-プ)
宮崎茂雄
景
山口県警察体育館(武徳殿)は、昭和5年に建設された大規模木造建築物で
あ り 、 70年 以 上 の 経 年 変 化 に よ る 建 物 の 老 朽 化 、 台 風 被 害 に よ る 屋 根 か ら の 漏
水等によって木部の劣化が認められる。
このため、芸予・南海などの大規模な地震及び大型台風による被害を予測す
ると、現状の建物の劣化状況、危険性を調査して、本建物の改修計画を早急か
つ総合的に検討する必要がある。
そこで、現地調査により建物の意匠、構造及び劣化状況を実測調査して、図
面を復元するとともに、地盤と建物の振動特性を計測して建物に作用する入力
地震動を推定し、モデル化した本建物について耐震診断を行い、この診断結果
に基づいて今後の改修計画を検討する。
目
的
関 係 調 査 機 関 と の 共 同 調 査 に よ り 、山 口 県 警 察 体 育 館( 武 徳 殿 )の 劣 化 調 査 、
耐震診断、改修設計及び保全改修計画を策定する。
このうち、林業指導センタ-は、耐震診断の判断根拠となるための、構造材
( 柱 材 ・ 梁 材 ・ 桁 材 )の 残 存 強 度 性 能 値( ヤ ン グ 係 数 )及 び 劣 化 度 を 推 定 す る 。
成
果
1
目 視 調 査 及 び 材 料 試 験( 密 度 ・ 含 水 率 )に よ り 、構 造 材 の 樹 種 を 同 定 し た 。
(1) 柱 材 ( 丸 柱 )・ 梁 材 ・ 桁 材 … ベ イ マ ツ
(2) 柱 材 ( 角 柱 )・ 筋 交 い 材 … ス ギ
2
次の各非破壊試験により、構造材の残存強度性能値(ヤング係数)及び劣
化度を推定した。
(1) 穿 孔 試 験 … 木 材 に 一 定 の 力 で 鋼 鉄 製 の ピ ン を 打 ち 込 ん で 、 そ の 打 ち 込 み
深さで木材の腐朽劣化度を推定する。
(2) 超 音 波 試 験 … 木 材 の 繊 維 方 向 の 超 音 波 伝 播 速 度 か ら 、 ヤ ン グ 係 数 を 算 定
する。
(3) 含 水 率 試 験 … 高 周 波 木 材 水 分 計 に よ り 含 水 率 を 計 測 す る 。
図-1
図-2
山口県警察体育館「武徳殿」
山 口 県 警 察 体 育 館 「 武 徳 殿 」( 北 面 )
表-1 構造材の非破壊試験結果及び残存強度推定値
穿孔試験
超音波試験(シルバテスト) m/s
残存強度推定値
含水率
繊維方向
直交方向
(ヤング係数)
試験体 樹種 部材名 (ピロディン) ㎜
高さ方向 幅方向 木口
表面 高さ方向 幅方向
(%)
kN/㎜2
WGD262 ベイマツ 桁材 11.2 10.7
-
1228 1118 1233 12.9
10.23
WGD90 ベイマツ 桁材 11.2 12.0
-
712
302
364
13.6
5.93
WGD91 ベイマツ 桁材 10.5
8.5
-
856
334
1102 14.0
8.55
WGD264 ベイマツ 桁材 11.3
8.3
-
562
-
-
15.1
4.67
WGD266 ベイマツ 丸柱
-
-
-
1283 538
-
-
15.26
WGD267 ベイマツ 丸柱
-
-
-
872
425
-
-
10.37
WGD268 ベイマツ 丸柱
-
-
-
923
289
-
-
10.98
WGD271 ベイマツ 丸柱
-
-
-
1097 500
-
-
13.05
WGD265 スギ
角柱
-
-
-
1430
-
1183
-
7.90
WGD269 スギ
角柱
-
-
-
1468
-
1417
-
8.11
WGD270 スギ
角柱
-
-
-
1716
-
930
-
9.48
WGD263 スギ 筋交い材 9.5
9.9
-
1050 1015
-
11.8
5.80
(参考) 普通構造材のヤング係数(木質構造設計規準/日本建築学会)
ベイマツ:9.80kN/㎜2 スギ:6.86kN/㎜2