使用データ No.
No.114 ～ 119
第2版

1軸組 - 接合部

2仕口

03

渡り腮引張・圧縮概要
伝統的構法や在来軸組工法などの軸組工法には数多くの仕口が存在するが、そのうちの渡り腮についての軸剛性と耐力について、実験結果、理論式、耐力、解析モデル及び注意点などについての内容を記載してある。

○力の伝達方法
材 2 に引張力が作用した場合には、材 1 の腮部分のめり込み変形と材 2 の腮部から先端にかけてのせん断変形が生じる。引張力が作用した場合には、小梁（材 2）の先端でせん断破壊が生じて耐力が頭打ちとなるが、圧縮力が作用した場合には小梁（材 2）側でせん断破壊が生じないため、材 1 の腮部分のめり込み変形が卓越した粘り強い荷重−変形関係を得る。また、今回の実験の範囲内では生じていないが、材 1 の腮部分でせん断破壊が生じる可能性もあるため、せん断耐力の検定は必要である。
引張材2b2 圧縮b1b2g1h2eAs2h1
材1

材1h1L2
材2のせん断変形

Ac1b1As1d1

材1へのめり 込み
材1のせん断破壊

図

力の伝達方法

現時点で評価可能な理論式はまだ確立されていないが、破壊メカニズムから考えられる理論的な評価方法について以下に述べる。
【初期剛性】
渡り腮仕口の引張剛性は、次式により表される。						

（1）ここで、K t 1 は材 1 における等変位めり込みによる剛性を、K t 2 は材 2 におけるせん断変形に対する剛性を示しており、それぞれ次式で表される。

4					（2）					（3）					

（4）

21 902（5）⁄50 ：材 1 における稲山のめり込み式に入力する繊維直交方向のヤング係数
1 0G1：材 1 におけるせん断弾性係数

共通

n1：材 1 における繊維方向に対する繊維直交方向の置換係数
なお、せん断変形を求める際にはせん断ひずみγを定義する必要があるが、腮が引っ掛かる部位ではめり込み変形など局所的に潰れるような変形が生じていることから、厳密にせん断ひずみγを定義することが難しい。また、材 2 に作用する軸力作用線と腮接触部の圧縮抵抗力の作用線とがずれているため、小梁（材 2）が面外方向へ開こうとするようなモーメントが生じ、このことも腮部分でのせん断ひずみの定義を難しくしている。そこで、ここでは理論的根拠はないが、せん断ひずみγを下図のように腮の高さの半分を考慮して試算することとした。
引張ee/2γ

図δ

渡り腮先端でのせん断変形

渡り腮仕口の圧縮剛性は、材 1 腮部分のめり込み変形のみを考慮すると、式（2）におけるK t 1 と等しくなる。
【降伏耐力】
渡り腮仕口の降伏耐力（引張・圧縮いずれも同じ）は、材 1 腮部分のめり込みを想定して次式により表される。			

（6）		

（7）

4

F E 1：材 1 における縁端距離を無限大としたときのめり込み降伏応力度（F E =0.8 × F C 90）（N/mm2）
ただし、の時（引張側）、の時（圧縮側）において、降伏は生じない。

【最大耐力】
渡り腮仕口の引張側の最大耐力は、材 1 と材 2 の顎部せん断負担面のせん断耐力を想定して次式により表される。					（8）					

（9）					（10）F S 1：材 1 の基準せん断強度、F S 2：材 2 の基準せん断強度
なお、ここでも材 2 に作用する軸力作用線と腮接触部の圧縮抵抗力の作用線とがずれている
ことが理由により、小梁に面外へのモーメントが生じるため、腮の切り込み部には横引張力が共通作用すると考えられ、本理論で考えているような純せん断のようなせん断力の掛かり方とは異なるものと考えられる。そのため、後で示した理論式による評価が実験値を大きく上回ったと考えられ、今後の課題である。
圧縮側の最大耐力は式（9）で示した P u 1 となる。
【評価式と実験結果との比較】
・引張試験結果7060(kN)

6050404030Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

30
2020(mm)02468

10121416Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

10100(kN)50

1802000.5

11.5

22.5

33.5(mm)44.55【F1-1（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
7030(kN)

6050204015Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

30
205(mm)02468

10121416Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

10100(kN)2518020(mm)
00.5

11.5

22.5

33.5

44.55

【F1-2（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
7060(kN)

6050404030Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

30
2020(mm)0246810121416Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

10100(kN)50

1802000.5

11.5

22.5

【F1-3（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）

共通

33.5(mm)44.55

7030(kN)6050204015Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

30
2010(mm)02

468

10121416Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%Calc.

5100(kN)

251802000.511.522.5

33.5(mm)44.55【F1-4（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
7060(kN)

60
50404030Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

30
2020(mm)0246810121416Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

10100(kN)

50

18020

00.5

11.5

22.5

33.5(mm)44.55【F1-5（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
7030(kN)

60Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

50
40201530

10205100(kN)

25(mm)
02468101214161802000.5

11.5

22.5

3Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

(mm)

3.5

4.545

【F1-6（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
・圧縮試験結果
120100(kN)

100(kN)Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

80

80606020040Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

40

20(mm)

0510152025030(mm)
00.5

11.5

22.5

【F1-1p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）

共通

33.5

44.55

12070(kN)5080406030Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

40200(kN)60

10010(mm)05101520Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

2025030

00.5

11.5

22.5

33.54(mm)4.55【F1-2 p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
120

100(kN)100(kN)Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

80

80606020040Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%Calc.

4020(mm)05

10152025(mm)

030

00.5

11.5

22.5

33.5

44.55

【F1-3 p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
12040(kN)Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%Calc.

10080(kN)

306020Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

40
10200(mm)051015202503000.5

11.5

22.5(mm)

33.5

44.5

33.5

44.55

【F1-4 p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
120100(kN)

100(kN)Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

80

80606020040Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%Calc.

4020(mm)05

10152025030(mm)00.511.522.5【F1-5 p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）

共通512040(kN)Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%Calc.

10080(kN)

30Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%
Calc.

20604010200(mm)0510152025030(mm)00.511.522.533.544.55【F1-6 p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）○設計における考え方と適用範囲
渡り腮仕口は水平構面を構成する接合部であるが、梁端部においては梁に作用する引張力によって渡り腮端部がせん断破壊する可能性が考えられる。十分なせん断長さ、つまり梁端部の余長を確保することができれば問題ないが、余長が短い場合にはせん断破壊が生じ、脆性的な破壊が生じる。渡り腮接触部の直交側の材では圧縮抵抗によるめり込み変形が生じると予想されるが、せん断破壊が生じた時点でそれ以上の変形能力は期待できないものとして考えるべきである。
接合部の変形においては、あくまでも面内での変形を考えており、面外への変形が著しく大きくならないような配慮（小梁が面外に浮き上がらないこと）が必要である。
また、接合部内に初期ガタを有する場合は、初期スリップを伴う荷重−変形関係を示すことになるため、経年劣化により初期ガタが生じる可能性が考えられる場合は、特に剛性評価において注意が必要である。
文献1）（一社）日本建築学会：木質構造接合部設計マニュアル、2009
2）伝統的構法の設計法作成及び性能検証実験検討委員会 , 事業報告書 , 2012

共通

データ
No.114 ～ 119
第2版

1軸組 - 接合部

2仕口03

渡り腮
引張・圧縮

●姿図・寸法No.114 ～ 119
第2版
1軸組 - 接合部
2仕口03

接合部試験体（左：引張試験／右（一点鎖線で囲んだ図）：圧縮試験）（引用：伝統的構法の設計法作成及び性能検証実験検討委員会 , 実験データライブラリー）【使用材料】
木材：静岡県産の天然乾燥スギ（E70、SD20 相当） 、 仕口仕様：渡り腮
試験方法：単調加力（引張・圧縮）

渡り腮
引張・圧縮図●適用条件
スギ無等級材の天然乾燥材料を使用。よって、含水率の低い人工乾燥材や強度区分のことなる JAS 材やエンジニアリングウッドなどによる継手の設計等に引用するときは、含水率や強度区分の違いによる補正を意識する必要がある。
寸法については本実験の範囲内において適用可能である。また、小梁が軸力作用時に面外に外れないことを確認する必要がある。

●概要
渡り腮仕口の単調引張加力試験を行い、接合部の荷重−変形曲線を収録している。なお、本来の仕口単体では部材軸芯のずれにより生じるモーメントによって回転が生じるため引張試験が困難であることから、渡り腮材をは、加力終了後に水平材の支点下部と鉛直材の加力点部にブロックを挟んで圧縮試験を行っている。これにより、引張試験時には健全であった仕口の反対側でのめり込み性能を評価している。

No.114 ～ 119
第2版

両側から挟み込む試験体を用いて試験を実施している。また、顎部のせん断で先行破壊を生じた試験体について●理論式
現時点で評価可能な理論式はない。

1

●モデル化

軸組 - 接合部

要素モデルの例：
引張材2b2 圧縮

b1b2g1h2eAs2h1
材1材1h1L2材2のせん断変形

Ac1As1d12b1
材1へのめり 込み

仕口

材1のせん断破壊

等価モデル：
引張側と圧縮側とで非対称の特性となる。

03
渡り腮
引張・圧縮

●特性値
・引張試験結果（最大荷重までほぼ線形で脆性破壊を生じた試験体のうち、完全弾塑性近似ができなかった結果については、最大荷重時の割線剛性を初期剛性とし、Pu=Pmax、δ v= δ u= 最大荷重時の変形とした。）【F1-1（引張）】【F1-2（引張）】【F1-5（引張）】【F1-6（引張）】【F1-1p（圧縮）】【F1-2p（圧縮）】1【F1-4（引張）】No.114 ～ 119
第2版【F1-3（引張）】軸組 - 接合部
2仕口・圧縮試験結果

03渡り腮引張・圧縮【F1-3p（圧縮）】【F1-4p（圧縮）】【F1-5p（圧縮）】【F1-6p（圧縮）】No.114 ～ 119
第2版
1軸組 - 接合部

●荷重変形・引張試験結果
5070(kN)

60405035304025Exp.

3020

bi-linear50%

20

bi-linear5%024681012141618Exp.

10bi-linear50%

5bi-linear5%020

0123(mm)45仕口(mm)

152100(kN)

45【F1-1（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
7030(kN)

6050204015Exp.

20bi-linear50%(mm)0246810121416

bi-linear50%
bi-linear5%

518200(mm)012【F1-2（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）

345渡り腮
引張・圧縮

bi-linear5%

10Exp.

1003300(kN)

257060(kN)

6050Exp.
bi-linear50%
bi-linear5%

4040

3030Exp.

20

bi-linear50%

20

bi-linear5%100(kN)5010(mm)

02

4681012141618200(mm)012345【F1-3（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
7020601650

141240103020100(kN)

18No.114 ～ 119
第2版

(kN)

Exp.

8Exp.

bi-linear50%

6bi-linear50%

bi-linear5%4bi-linear5%2(mm)024681012141618200(mm)01234550(kN)

60

軸組 - 接合部

701【F1-4（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）(kN)

4050304030

Exp.

20

bi-linear50%

Exp.
bi-linear5%(mm)246810121416

182000123(mm)457040(kN)

60(kN)

Exp.
bi-linear50%50

仕口【F1-5（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）

20bi-linear50%

10bi-linear5%

10020Exp.
bi-linear50%

30

bi-linear5%

bi-linear5%

402030201010(mm)2468101214161820(mm)012【F1-6（引張）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）

345渡り腮
引張・圧縮

00030

・圧縮試験結果
120100(kN)

100(kN)

80
Exp.

80

60

bi-linear50%

60

bi-linear5%
Exp.

40

bi-linear50%
20

bi-linear5%

20040(mm)0510152025(mm)

030

0

12345

【F1-1p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
80(kN)

No.114 ～ 119
第2版

120(kN)

10060Exp.

80

bi-linear50%

604040bi-linear50%20

bi-linear5%200

bi-linear5%

Exp.

(mm)
51015202530(mm)01234512080(kN)

軸組 - 接合部【F1-2p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）(kN)

10060806040Exp.

40

bi-linear50%

152025300

123(mm)45【F1-3p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
12040(kN)

(kN)

Exp.

10030

bi-linear50%80

bi-linear5%

602040Exp.

10510152025300012【F1-4p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）

3(mm)
45渡り腮
引張・圧縮

bi-linear5%(mm)003

bi-linear50%

200

仕口

10025

bi-linear50%
bi-linear5%(mm)
0Exp.

20

bi-linear5%

20
0

100

120

100(kN)100(kN)

80

80

6060
Exp.

40

Exp.

(mm)
05

101520bi-linear50%

20

bi-linear5%20040

bi-linear50%

25

bi-linear5%(mm)

030

0

12345

【F1-5p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）
12040(kN)

Exp.

100

bi-linear50%
80

Exp.
bi-linear50%

30

bi-linear5%

bi-linear5%60

No.114 ～ 119第2版(kN)

204010200(mm)0510152025300(mm)012341【F1-6p（圧縮）】（左：全体図／右：初期剛性近辺の拡大図）

5軸組 - 接合部

●破壊性状

2仕口

F1-1-1F1-2-1F1-3-503

写真F1-4-1
破壊の様子（報告書より引用）

F1-5-2（引用：平成 23 年度伝統的構法の設計法作成及び性能検証実験検討委員会報告書、p.599）

渡り腮
引張・圧縮

F1-6-2

使用データ No.
No.114 ～ 119
第2版

1軸組 - 接合部

2仕口03

渡り腮
引張・圧縮

解説
○構造システムと施工の注意点
渡り腮仕口は主に水平構面を構成する梁接合部で用いられる。ここで示した実験結果および理論式はいずれも面内において軸方向力が作用した場合の結果を示しているため、鉛直力や上部の部材によって面外変形が卓越しないことを前提条件としなければならない。
この他の注意点として、含水率、ヤング係数、材料欠点が耐力や剛性に及ぼす影響が考えられる。含水率やヤング係数については、本文の許容耐力で示した方法により補正することができるため、材料指定、検査などで一般的には対応できる。しかし、材料の欠点については、あまり簡単ではなく、また、加工材料選別の時点で仕口位置に欠点が入らないようにすることは、生産性などの要因によりなかなか難しい。よって、このような欠点については計算の上では安全率を大きく確保することで対処しておき、加工や施工業者との意思の共有や検査体制を整えることが重要になる。または、金物補強を追加するなどの方法により安全の担保または危険の分散をとることも可能である。特に、耐力剛性上重要な仕口のときは、これらには注意する必要がある。

○解析モデル
一般的な伝統的構法建築物や在来軸組工法においては、渡り腮仕口による軸方向バネを部材端にモデル化する。

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