使用データ No.
No.134 ～ 143
第2版

1

軸組 - 接合部

2仕口

10

胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）

概要
伝統的構法木造建物の柱 - 横架材接合部に良く用いられる接合部である。ほぞを横架材背の半分としていることで、直交する横架材との取り合いを考慮しながら、部材のレベル差を無くすことが可能である。J2 胴付き小根ほぞ鼻栓タイプ（No144 ～ 151）とは、使用部位で使い分けが必要である。同様の接合部は主要な軸組の仕口接合部となることから、建物全体の耐震性能を把握する上でも、単体のモーメント - 回転角関係を正確に評価しておくことが重要である。
冒頭に述べているように、横架材の背半分から上下で柱内でのほぞの構成が異なることから、正負回転変形でそのモーメント性能が異なる。実験結果と評価式の比較においても正負のモー
メント - 回転角関係を分けて表示している。基本的には地震による外力を受ける際には、部材の両端で逆対称に変形するため、正負のモーメント抵抗性能を合算することで当該部材周りのモーメント抵抗性能を算出することが出来るが、当該部材の背や長さ（柱間スパン）によっては曲げ変形によって、仕口の回転角が建物の回転角よりも浅くなる場合が考えられる。そのような場合には、部材の曲げ変形を直列的に考慮して、仕口のモーメント抵抗性能を算出する必要がある。

○抵抗メカニズムと施工の注意点
評価式の力学モデルで示したように、正負回転方向でその抵抗メカニズムが異なる。正回転
では、柱木口のほぞへのめり込み（と同部での摩擦）、梁木口の柱へのめり込み、ほぞと柱側面による込栓の二面せん断を考慮してモーメント - 回転角関係を担っている。負方向では、ほぞ上下への柱木口のめり込み、梁上端部での柱へのめり込み、込栓の二面せん断が抵抗要素としてあげられる。
いずれの回転方向においても、込栓の二面せん断抵抗は同一方向へ効くものである。込栓は、通常、柱の込穴とほぞ穴が全く一致しているわけでなく、少し横架材を引き寄せる様に穴を開ける。その加工の際には、J2 胴付き小根ほぞ鼻栓タイプ（No144 ～ 151）と同様な注意が必要である。初期段階で強く締めることで初期支圧力を大きくすると、評価式の中でも脆性的な破壊としているほぞ余長へのせん断破壊を誘発する恐れがある。柱径（割裂）、込栓径（曲げ）、ほぞ幅（せん断）等の寸法バランスを考慮し、込栓打ちの位置にも配慮する必要がある。
また、同部での込栓の曲げ降伏は、評価式上、接合部のモーメント - 抵抗性能に二次勾配を与えないものとして設定している。込栓単体では曲げ破壊などは比較的脆性的な破壊であるが、脆い木材を栓として使用しなければ、折損後も柱 - ほぞ間に引っかかるため、鉛直荷重を支持出来る程度の性能は失わない。この栓については、強度と粘りのある材を使用するのが良く、この破壊がほぞの曲げ破壊・ほぞのせん断破壊に先行するような寸法バランスを設計するのが良い。
さらに、モーメントを大きく受ける小根ほぞ部分では、節などの欠点を有さないようすることは非常に重要である。

○設計における考え方と適用範囲
上述したように、主要な軸組の仕口接合部であることから、脆性破壊を避ける必要がある。
込栓の位置や寸法に配慮すること、小根ほぞ背を大きくとることが有効である。また、寸法バランスによっては、栓類の樹種を変更することで対応出来る可能性もある。基本的にはめり込み性能に仕口のモーメント抵抗性能が依存するため、母材の材料としては一般的な針葉樹を想定している。また、母材の性能が高すぎても、局所的な脆性破壊を把握しきれなくなるため、材料の強度指定を意識しておく必要があり、それに応じて材料定数を変更することで全体性能を把握しておく。
共通

データ
No.134 ～ 143
第2版

1

軸組 - 接合部

2

仕口

10

胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）●姿図・寸法
H1(+)

er=1515M=P×L

腕長さL15横架材

V3

No.134 ～ 143
第2版

dV4

H2hl(-)

オイルジャッキ

WDlh1

荷重P18WcW120150120Wc120150hh118090240300120150l018□
15○18○153003015□36

実験概要【使用材料】

仕口

図90D15□120180d2No.
J3-1J3-2J3-3J3-4J3-5J3-6J3-7J3-8J3-9J3-10

鉄骨架台

モーメントM

軸組 - 接合部

単位：(mm)1

柱木材：母材スギ、込栓シラカシ
試験方法：逆 T 字型曲げ試験●概要・適用条件
一般的に差鴨居接合部など広く柱 - 横架材接合部に用いられる、小根ほぞタイプ仕口のモーメント抵抗性能を材両端において対で使われるため、正負の性能を合わせて用いることで、当該部材周りのモーメント抵抗性能を求めることが出来るが、部材の曲げ変形を伴うことに留意する必要がある。
後述する理論式では、柱木口の小根ほぞへのめり込み、梁木口の柱へのめり込み、栓の二面せん断による引張り抵抗を合算することで、モーメント抵抗性能を算出する。降伏・終局の要因としては、めり込み、栓の二面せん断抵抗周りの支圧・曲げ・柱の割裂、小根ほぞ余長にかけてのせん断破壊、小根ほぞ根元での曲げ破壊が生じるが、特にほぞのせん断、曲げ破壊は脆性的な破壊モードであるため、避けなければならない。込み栓は柱径、ほぞ厚のバランスによって、柱幅に対して適切に配置する必要がある。また襟輪周り（ほぞ根元周り）には節な胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）

横架材中心に対して上下非対称であるため、正負回転方向でその抵抗性能・破壊性状が異なる。一般的には部10求めるために、柱を反力土台に留め付けた逆 T 字型曲げ試験を行っている。

どの欠点を避けることで小根ほぞの曲げ破壊を誘発させないこととする。直交方向横架材との取り合いによっては、小根ほぞ背を大きくすることを推奨する。

●理論式

Ny1hy

Ny2yn

Nx

Px

No.134 ～ 143
第2版

2/ 3ynhyNxx

h1 =2/h

3h /4-yn

h/4Px

h1 -yn yn

Ny Ny

Ny2xnWcWc

図正回転力学モデル

図負回転力学モデル

1［正回転］【初期剛性】
込栓の 2 面せん断抵抗に回転中心からの距離を以て全体の抵抗モーメント・回転剛性を算出する。
x 方向の力の釣り合いから下式が成立し、x 方向の回転中心位置 yn を得る。

∑ N − P − µN = 0xx

軸組 - 接合部

x 方向、y 方向の合力の釣り合いから、それぞれの回転中心を算出し、めり込み長さを決定する。めり込みとy2E⊥W 2  2 E⊥W µ x ′ E D 3
+ k s  yn −  n ⊥ + hk s  = 0yn + 2Wc4 3 2h122

Kθ =2 yn 3 E⊥W  32 x ′ E DWc
+  h − yn  k s + n ⊥3Wc
6h1
4E⊥

：母材の繊維直交方向ヤング係数 [N/mm2]（=1/50E0）

μ：めり込み接触部分の摩擦係数ks：小根ほぞと柱側面による鼻栓の二面せん断すべり剛性 [N/mm]

その他各部寸法は、前頁の実験概要図による。
【降伏モーメント】
降伏モーメントは、以下の 2 要因の最も小さいもので決まるとする。
（1）梁下端部での柱へのめり込み降伏三角形めり込み式の降伏変形角の算出より、胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）：Ny のめり込み部分におけるめり込み長さ10※算出は、I3 長ほぞ込栓打ち（No.85 ～ 92）の引張り による。
xn’仕口

よって、回転剛性 は下式で表される。

FEWc

M ye =

 4Wc  4Wc 
1 + 1 +ynW 33
n 
yn E⊥× Kθ

：めり込み降伏応力度 [N/mm2] （=0.8Fc90 ）FE（2）込栓の二面せん断抵抗部分周りの降伏M ys =PxyPxy3 h − yn  k s
4


× Kθ

：鼻栓の二面せん断接合の降伏耐力 [N]【終局変形角】
前述したように、接合部の脆性的な破壊として以下の 3 つがある。それぞれが発生する時期を変形角で与え、No.134 ～ 143
第2版※算出は、I3 長ほぞ込栓打ち（No.85 ～ 92）の引張り による。

小さい方で決まるものとする。
（1）込栓からほぞ余長にかけてのせん断破壊W
Fs D  c + l 2
=
θus =
3
3 h − yn  k s  h − yn  k s
44
Pxu

1
軸組 - 接合部

Fs：ほぞのせん断強度 [N/mm2]

ほぞのせん断破壊

図

ほぞの曲げ破壊2図

θub =仕口（2）ほぞ根元部での曲げ破壊
2 Fb ⋅ h13 ⋅ Z

6 xn′2 E⊥ D (Wc − er )Fb

：ほぞの曲げ強度 [N/mm2]

er：襟輪深さ10θuc =2 (Wc − D ) Cγ

( h1 − yn ) ks1Wc

Cγ：割裂破壊定数 [N/mm1.5]

胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）（3）込み栓による柱の割裂破壊

［負回転］【初期剛性】
正回転と同様に回転中心位置を求める。
y 方向の力の釣り合いから下式が成立し、x 方向の回転中心位置 xn を得る。
Ny2 － Ny1 ＝ 0
Wc 2 DE⊥  Wc DE⊥ 2 DE⊥ −− xn = 02h13  h1x 方向でも同様に下式から、y 方向回転中心位置 yn を得る。

∑ N − P − µNxxy2=02



n2Wc3s n2h11 s

No.134 ～ 143
第2版(W − D ) E⊥ y 2 +  2 (W − D ) E⊥ + k  y −  µ (Wc − xn ) DE⊥ + h k  = 0

よって、回転剛性 Kθ は下式で表される。
32 xn 3 DE⊥  1 2h1  (Wc − xc ) DE⊥ 2 yn (W − D ) E⊥  1 2Wc 2+ ++ + + ( h1 − yn ) k s3h1  2 3 xn 
3h13Wc 2 3 yn 3Kθ =1

降伏モーメントも、正回転と同様に以下の 2 要因の最も小さいもので決まるとする。
（1）ほぞ下部でのめり込み降伏
M ye =

FE h1× Kθ
4h1 4h1
E⊥  xn +
 1+3 3nD
軸組 - 接合部【降伏モーメント】（2）鼻栓の二面せん断抵抗部分周りの降伏
2Pxy( h1 − yn ) ks× Kθ

仕口M ys =【終局変形角】
終局についても正回転と同様であるが、正回転に比して、ほぞによって込み栓に入力される曲げモーメントが小さくなることが明らかであるため、負回転ではほぞの曲げ破壊のみを確認しておく。
（1）ほぞ根元部での曲げ破壊
2 Fb ⋅ h13 ⋅ D

6 (Wc − xn ) DE⊥ (Wc − er )210θub =胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）

●回転バネとしてのモデル化
フレーム解析を行う場合、建物全体の荷重変形関係には、本仕口は重要な要素となるため、図のように回転バネを設定する。

回転バネ

このとき、モーメント - 変形角としては、降伏後の勾配を設定しても良い。めり込み降伏が先行する場合、二次剛性を一次剛性の 1/8 程度とし、その後、栓周りの降伏に達した時点で完全塑性域を有するような折れ線とする。

No.134 ～ 143
第2版

図また、算出した終局変形角が降伏モーメントに先行する場合は、塑性域を設定せず、その時点で負担モーメントが 0 となるようにする。
また、このことは正負回転方向それぞれについて検討するのではなく、どちらかの方向で降伏耐力、終局変形M

M

Mye <Mys

Mys
MyeM

Mye >Mys

Mye

Mys

MysKRMyeKRθuθ

軸組 - 接合部

回転バネとしての性能を設定しなければならない。

1に至った際に、反対方向の性能保持が成立しなくなる点で注意が必要である。これらのことを総合的に考慮し、

KRθuθ

θu

θ
2
仕口10
胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）

●実験結果と計算結果の比較
以下のように各種材料定数を設定した場合の計算結果と、実験結果との比較を以下に示す。
C γ＝ 8.0[N/mm1.5]

μ ＝ 0.4

Es0f ＝ 2100 ＋ 13700ρ[N/mm2]

Fc90 ＝ 6.0[N/mm2]

ρs ＝ 0.93[g/mm3]

Fs ＝ 1.8[N/mm2]		

FE0 ＝ 19.4[N/mm2]

Fb ＝ 29.4[N/mm2]		

FE90 ＝ 9.7[N/mm2]

E ＝ 7000[N/mm2]		

Fcvf ＝－ 8.2 ＋ 35.4ρ[N/mm2]No.134 ～ 143
第2版

J3-1J3-1
負回転

J3-1
J3-1
J3-1

J3-2
J3-2J3-2 正回転
J3-2J3-2J3-2J3-2負回転J3-2J3-3J3-3J3-3J3-3 正回転
J3-3J3-3J3-3J3-3J3-3負回転J3-31J3-1J3-1 正回転
J3-1J3-1J3-1軸組 - 接合部

J3-22J3-210MM[kN･m]
M[kN･m][kN･m]
M[kN･m]

仕口
胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）

θ [rad]θ [rad]θ [rad]θ [rad]J3-5J3-5 正回転
J3-5J3-5J3-5J3-5J3-5負回転J3-5J3-6J3-6J3-6 正回転
J3-6J3-6J3-6J3-6負回転

J3-7J3-7J3-7J3-7 正回転
J3-7J3-7J3-7J3-7J3-7負回転
J3-7J3-5J3-5No.134 ～ 143
第2版
1軸組 - 接合部

J3-6J3-6J3-62仕口
10J3-8正回転

J3-8J3-8J3-8J3-8J3-8負回転

胴付き小根ほぞ込み栓止め
曲げ（回転）

J3-8J3-8J3-8J3-8J3-9J3-9 正回転
J3-9J3-9J3-9負回転

J3-10J3-10J3-10 正回転

J3-10J3-10負回転

J3-9No.134 ～ 143
第2版

評価式と実験結果との比較（※ J3-4 データ無し）

B

B

B10※実験時の性状は、H23 報告書による。

B

仕口

終局時の破壊性状一覧

B

胴付き小根ほぞ込み栓止め曲げ（回転）表評価2実験
評価実験
J3-1-1S
J3-6-1B
B
J3-1-2B
J3-6-2B
J3-1-3BJ3-6-3BJ3-2-1B
J3-7-1B
B
J3-2-2B
J3-7-2B
J3-2-3BJ3-7-3B
J3-3-1S
J3-8-1B
S
J3-3-2S
J3-8-2B
J3-3-3S →B
J3-8-3B
J3-4-1S
J3-9-1B
J3-4-2E
J3-9-2B
J3-4-3S
J3-9-3B
J3-5-1B
J3-10-1
B
S
J3-5-2B
J3-10-2S
J3-5-3S
J3-10-3B
B：ほぞの曲げ破壊、 S：ほぞ先のせん断破壊、 E：込栓の破壊

軸組 - 接合部

J3 シリーズ1

図J3-10