接合部

組立部材
屋根

柱梁

ブレース
壁

床集成材

LVL 製材

合板 その他

75

接合具

3.1

材料
要素 接合具

データの解説接合具・部材の解説

構造用ビス

概要
構造用ビスの現状
近年、木造建築物に使われる各種接合金物を留め付ける接合具として、構造用ビスと呼ばれる接合具が主流となってきている。これは、従来の “ 木ねじ ” を独自に改良・進化させたもので、胴部径と胴部長さ、ネジ山のピッチ・高さとねじ部長さ、先端部の形状、ビス頭部の形状や大きさ等を様々に変化させて、各種用途に特化した形で販売されている。しかし、構造用ビスと呼ばれるものがあまりにも多岐に渡るため、統一的な規格が整備されておらず、それ故にビスの許容せん断耐力、引き抜き耐力等の性能評価法に関する検討が遅れているのが現状である。現状は、日本建築学会の「木質構造設計規準・同解説」1）に掲載されている“ 木ねじ（JIS 製品）” を使って同書の計算式を用いるか、同じく日本建築学会の「木質構造接合部設計マニュアル」2）に掲載されている構造用ビスの性能評価法に従って一面せん断耐力を算定するしか設計方法がない。
一方で、木造住宅用の接合金物には構造用ビスが大量に使われているが、ビス 1 本の性能から接合部の耐力を設計しているのではなく、仕様を決めて接合部の引き抜き試験やせん断試験を行うことにより、実験値を基にした接合部耐力を評価して設計に用いる数値を導き出している。

構面の性能
現在の木造軸組工法住宅の許容応力度計算を行う際、（財）日本住宅・木材技術センターの「木造軸組工法住宅の許容応力度設計」3）を参考にすることが多い。この中の面材張り構面の許容せん断耐力を詳細計算法により求める際に釘接合部の一面せん断性能を使用するが、それと同様に接合具の一面せん断性能を実験的に求め、その数値を基にして構面の性能を評価することが出来れば、従来手法と同様の手順で設計が可能となるため大変都合が良い。
そこで本項では、これまで主に対象としてきた釘とは異なるせん断性能を有する長ビスを対象に、接合具1 本あたりのせん断性能を求めることとする。

力の伝達方法本項で扱う構造用ビスは、主に木材と木材を接合する際に用いるものである。ビスの形状により、主にせん断力に抵抗することを目的としたもの、主に引っ張り力に抵抗することを目的としたものに分かれる。
せん断力に抵抗するものは、一方の木材（主材）から他方の木材（側材）に対し、ビスを介してせん断力を伝達するものである。主材と側材の材厚やビスの打ち込み深さ、ビスの形状などにより降伏モードが異なるため、耐力は高いが変形性能の低い接合部、あるいは耐力はそれほど高くないが変形性能に富む接合部など、目的に応じた接合部を形成することが可能である。
引っ張り力に抵抗するものは、全ネジタイプのビスで、頭部を小さくしてネジ山を高くし、主材が側材か76

材料
要素 接合具ら離れようとする引っ張り力に対し、ネジ山が抵抗するものである。頭部を小さくすることで徐々にビスは接合部材中にめり込んでいき、変形性能に富む接合部を形成することが出来るのが特徴である。

使用する接合具

組立部材

本設計データの集成床パネル用として用いる接合具は、近年 CLT（Cross Laminated Timber）の接合等に用いられる長めの構造用ビス（以下、長ビス）3 種類と、接合金物の留め付けなどに使われる一般的なせん断接合用の構造用ビス（以下、せん断ビス）1 種

屋根類である。
長ビスは、国内ではまだあまり生産されておらず、欧州からの輸入品が中心であるが、胴部径がいられている。主にせん断接合に用いる長ビス

写真 1

せん断接合用の長ビス（ASSY 3.0 SK）

写真 2

引張接合用の長ビス（ASSY plus VG）

梁

はネジ頭が大きい半ネジタイプのビスを使い、主柱太く、全ネジあるいは半ネジタイプのものが用に引張接合に用いる場合にはネジ頭が小さい全ネ

ブレース

ジタイプのビスを使うようであるが、特に用途が限定されているわけではない。今回検討に用いた
長ビスは、パネル－軸組接合部用にはネジ頭が大壁

きく頭部のめり込み抵抗の大きい半ネジタイプ（WURTH 社製 ASSY 3.0SK）を、胴部径を変えて2 種類使用した。パネル間継ぎ手接合部には、主床に斜めビス打ちに使用されるネジ頭の小さい全ネジタイプ（WURTH 社製 ASSY plus VG）と、国内集成材で接合金物のせん断接合用に販売されているタイプ（( 株 ) カナイ製 YD-R90）の 2 種類を使用した。
本設計データの合わせ梁に用いる接合具は東日

写真 3

せん断ビス（YD-R90）

合板 その他

図1

LVL 製材本パワーファスニング株式会社のパネリード X である。

パネリード X（各部の寸法）

3.1

接合具77

設計における考え方と適用範囲
構造用ビスを用いた構面の設計に用いる接合部のせん断データは、まだそれほど蓄積が多くない。また、耐力壁や床構面のモデル化の手法については既に多くの研究実績があり、参考となる書籍 3,4 など）も多いが、それらは全て釘打ち構面を想定しており、また基本的には一般的な住宅に適用する構面を想定してモデル化等されたものである。本設計データ集で扱っている中層大規模木造建築物に用いるような高強度構面についての検証はなされていないし、構造用ビスの適用性についても検証されているわけではない。よって、現段階では構造用ビスのせん断性能を基に自由に構面の設計をするのは危険であり、最低限、同一のビス留め仕様による構面の実験を併用して安全性を確かめてから設計に用いる必要があるだろう。

文献1）（社）日本建築学会編：木質構造設計規準・同解説 －許容応力度・許容耐力設計法－、2006．
2）（社）日本建築学会編：木質構造接合部設計マニュアル、2009．
3）（財）日本住宅・木材技術センター編：木造軸組工法住宅の許容応力度設計、2008．
4）（社）日本ツーバイフォー建築協会編：枠組壁工法建築物構造計算指針、2007．

78

材料
要素 接合具
接合部

組立部材
屋根柱梁

ブレース
壁

床集成材

LVL 製材

合板 その他

79

接合具

3.1

集成材／カラマツ／ E105-F300 ／ 200 × 90 ／主材繊維方向に対する加力方向 0°・90°パネリード X● 姿図・寸法【使用材料】
タイプ a
主材 200mm × 90mm、側材① 176mm × 60mm、側材② 176mm × 54mm
（カラマツ E105-F300）

タイプ b
主材 200mm × 90mm、側材① 176mm × 60mm、側材② 176mm × 54mm
（カラマツ E105-F300）

接合具

長ビス（パネリード X）φ 8● 適用条件

ビスの径を d として、端距離≧ 7d、縁距離≧ 4d を守る。
● 概要

パネリード X の 2 面せん断試験を行った。主材、側材の繊維方向に対する加力の方向をパラメータにとり、
タイプ a、タイプ b とした。両タイプとも主材と側材の繊維方向は直交している。
タイプ a：12 体（主材に対する加力方向が 0°）
タイプ b：7 体（主材に対する加力方向が 90°）
● 接合具（メーカー、入手方法等）

パネリード X（東日本パワーファスニング株式会社）● 問い合わせ先

東大農学部木質材料学研究室

TEL：03-5841-5253● 理論式「木質構造接合部設計マニュアル」の構造用ビスの項に従い、ビス 2 面せん断の 1 本あたりの剛性、降伏耐力を計算する。マニュアルでは 1 面せん断の推定式しか示されていないため、長ビスを主材の中心で 2 本に分け、両側からビスを打ち込んだ 2 か所の 1 面せん断として考えた。表裏それぞれで 1 面せん断の剛性、耐力を計算し、2 面せん断の剛性は両者の和、耐力は両者のうちで小さい方とした。

80

ビス

d1d2
E
Mpμ

初期軸力

Pax-ini (N)=min.(Phead-ini,Ppull)

頭部のめり込み抵抗

Phead(N)2020

引き抜き抵抗Ppull(N)

2450

摩擦力

Pf(N)

=μ×Pax-ini(mm)(mm)(N/mm2) 205000(Nmm)5510
0.8

初期軸力

Pax-ini (N)

引き抜き抵抗Ppull(N)

2450

摩擦力

Pf(N)

=μ×Pax-ini

曲げ強度

Fbf

(N/mm2) 235

ヤング係数

E01(N/mm2) 10500

繊維方向面圧降伏応力
Fe01
主材(柱)
直行方向面圧降伏応力度 Fe901
カラマツ
E105- 繊維方向面圧定数
kE01
F300

(N/mm2) 235

ヤング係数

E01(N/mm2) 10500

繊維方向面圧降伏応力

Fe01(N/mm2) 25.4
(N/mm2) 12.7
(N/mm3) =Fe01/(31.6+10.9×d1)

直行方向面圧定数kE901(N/mm3) =kE01/3.4

厚さ

t1(mm)

kE901(N/mm3) =kE01/3.4

厚さ

t1(mm)(N/mm2) 12.7(N/mm3) =Fe02/(31.6+10.9×d2)(N/mm3) =kE02/3.4(mm)αMy

60=d2/d1=t2/t1(Nmm)=Z×Fbf45(N/mm2) 10500(N/mm2) 25.4(N/mm2) 12.7(N/mm3) =Fe02/(31.6+10.9×d2)(N/mm3) =kE02/3.4(mm)60=d2/d1αMy

My=Z*Fbf(N/mm2) 25.4=t2/t1(Nmm)=Z×Fbf

ブレース

My=Z*Fbf

EYT式用 材料厚さの比45(N/mm2) 10500

梁EYT式用 材料厚さの比(N/mm3) =Fe01/(31.6+10.9×d1)

柱E02
側材 繊維方向面圧降伏応力Fe02(梁)直行方向面圧降伏応力度 Fe902
カラマツkE02
E105- 繊維方向面圧定数F300 直行方向面圧定数
kE902
t2
厚さφ
有効径比
ヤング係数

(N/mm2) 12.7

屋根主材(柱)直行方向面圧降伏応力度 Fe901
カラマツ
E105- 繊維方向面圧定数
kE01
F300(N/mm2) 25.4

直行方向面圧定数E02
側材 繊維方向面圧降伏応力Fe02(梁)直行方向面圧降伏応力度 Fe902
カラマツ
kE02
E105- 繊維方向面圧定数
F300 直行方向面圧定数
kE902
t2
厚さφ
有効径比1／2

組立部材

Fbf=min.(Phead-ini,Ppull)

頭部のめり込み抵抗(N)
2020 X 200)
Phead( パネリード
構造用ビス

ヤング係数

曲げ強度(mm)(mm)(N/mm2) 205000
(Nmm)
5510
0.8

接合部

ビス

主材における有効径
側材における有効径
ヤング係数
全塑性モーメント
材料間の静止摩擦係数

d1d2
EMpμ材料
要素 接合具● 計算式

主材における有効径
側材における有効径
ヤング係数
全塑性モーメント
材料間の静止摩擦係数

壁床集成材
LVL 製材
合板 その他

3.1接合具81

集成材／カラマツ／ E105-F300 ／ 200 × 90 ／主材繊維方向に対する加力方向 0°・90°パネリード X● モデル化

―
● 特性値

タイプ a

タイプ b

● 荷重変形

82

2／2

材料
要素 接合具

構造用ビス ( パネリード X 200)
● 破壊性状ビス 1 面せん断の各降伏モード

接合部
組立
部材

ビスの終局、破断。ビス先端の抜け。

屋根柱（b-2）

梁（a-4）

ブレース

破壊性状については、母材の割裂破壊は起こらず、すべてビスの終局で試験が終了した。特に a-4、a-5、a-6、a-9、a-10、a-11、a-12、b-1、b-4、b-5、b-7 はビスがせん断面で破断したことで急激な荷重低下を示した。

壁

また b-2、b-3 はビスの先端側の側材からビスが激しく抜け出てきて、離れ止めを緩めただけで側材が倒れた。
荷重変位曲線の傾向としては、降伏は早いが終局変位の大きい粘り強い挙動を示すものもあったが、a-4、a-5、a-6、a-9、a-10、a-11、a-12、b-1、b-4、b-5、b-7 はビスがせん断面で破断したために急激な荷重低床下を示した。繊維方向に対する加力方向による違いはあまり見られなかったため、この結果を用いて実大試
験体の性能を推定する際には、ハンキンソン式を用いるのではなく、タイプ a、タイプ b を合わせた平均値集成材を用いた。母材密度の高いものは若干最大耐力が高くなる傾向にあった。

LVL 製材
合板 その他

3.1

接合具

83

集成材パネル／スギ E65-F255 ／胴部径 8.0

全長 160

胴部長さ 604本

ASSY3.0SK

主材：カラマツ E95-F270● 姿図・寸法【使用材料】
木材：主材：120 × 180 × 400mm（JAS 構造用集成材 ( 対称異等級構成 )、E95-F270、カラマツ）
側材：120 × 90 × 400mm（JAS 構造用集成材 ( 同一等級構成 )、E65-F255、スギ）
接合具：ASSY 3.0 SK、胴部径 8.0mm、全長 160mm、胴部長さ 60mm、× 4 本使用● 適用条件

集成材厚板パネルを床下地材として梁桁材に留め付けた床構面の許容せん断耐力算定に用いるための接合部性能を求める試験体である。ビスは両側材から 2 本ずつ、千鳥に打ち込む。ビス頭は側材と面一（ビス頭が軽くめり込む程度）とし、過度なめり込みは避ける。主材－側材間の摩擦力が耐力に影響を及ぼすと考えられるが、実際使用時を考慮し、特に摩擦力を排除した試験体を作成する必要は無い。
● 概要

一般的な住宅に多用される構造用合板張り床構面と同様に、集成材厚板パネルを床構面に留め付けた場合の性能を求めるための基礎資料として、構造用ビスの一面せん断性能を求める。本仕様では、側材に用いる集成材パネルのラミナの方向を 2 種類（主材と平行方向および直交方向）用意することで、繊維方向の違いよる耐力・変形性能に違いがあるかどうかも検証している。
● 接合具（メーカー、入手方法等）

ASSY 3.0 SK･･･ ドイツの Würth 社の商品であるが、日本の正規代理店である「ウルトジャパン ( 株 )」は建築関係の金物の取り扱いを休止しているため、現在は、東日本パワーファスニング ( 株 ) が代理店となっている。
● 問い合わせ先

http://www.e-jpf.co.jp/ ＜東日本パワーファスニング ( 株 ) ＞
http://www.wuerth.co.jp/ ＜ウルトジャパン ( 株 ) ＞● 理論式

ヨーロッパ型降伏理論（EYT 式）を拡張し、構造用ビスに適用した設計式が提案されている。接合具単体の曲げ性能や木材の物性値（面圧性能）等をもとに、初期剛性、降伏耐力、二次剛性、最大耐力等を推定することが出来る。ただし、本項で扱う長ビスに関してこの理論式の適合性を確認した研究例はない。詳細は、( 社 ) 日本建築学会の「木質構造接合部設計マニュアル」を参照のこと。
なお、集成パネル張り構面の許容せん断耐力を求める際には、ビス接合部の一面せん断特性値を基にして、( 財 ) 日本住宅・木材技術センターの「木造軸組工法住宅の許容応力度設計」に準拠して耐力算定することが出来る。

84

材料
要素 接合具

構造用ビス (ASSY3.0SK)● 計算式―● モデル化

接合部

許容応力度設計を行う際には、下記特性値を基にして接合部の特性を完全弾塑性モデルに仮定し、集成パネル張り構面の許容せん断耐力を詳細計算法によって求めることが可能である。ただし、ビスの形状や木材の樹種、等級などが異なってくると接合部のせん断性能から求め直さなければならないので、その適用範囲には十分注意すること。

組立部材

なお、一般的に剛性は平均値を、終局耐力、終局変位は 50% 下限値を用いることが多い。
● 特性値
Pmax（kN）

Pu（kN）

δv（mm）

δu（mm）

0.562

6.01

12.50

11.05

20.08

82.34

側材直交方向

0.489

6.48

13.87

12.64

27.11

72.67

平均値

0.526

6.25

13.19

11.85

23.60

77.51

下限値

0.497

6.06

12.94

11.60

22.00

75.78

側材平行方向柱Py（kN）

屋根K（kN/mm）

注 1：Ｋ剛性、Py 降伏耐力、Pmax 最大耐力、Pu 終局耐力、δ v 降伏点変位、δ u 終局変位
注 2：平行方向、直交方向の値は各 6 体の平均値。下限値は、各方向について信頼水準 75% の 50% 下側許梁容限界値を求めた値の平均値。
● 荷重変形ブレース
壁床集成材

注：赤線は各方向特性値による完全弾塑性モデル、青線は終局耐力、降伏点変位、終局変位を下限値にした場合の完全弾塑性モデル● 破壊性状LVL 製材
合板 その他

・ほとんどのビスが、ビス頭が側材にめり込む破壊性状。
・一部、主材からネジ部が引き抜ける破壊を示すものもあった。

3.1

接合具

85

集成材パネル／スギ E65-F255 ／胴部径 6.0

全長 160

胴部長さ 604本

ASSY3.0SK

主材：カラマツ E95-F270● 姿図・寸法【使用材料】
木材：主材：120 × 180 × 400mm（JAS 構造用集成材 ( 対称異等級構成 )、E95-F270、カラマツ）
側材：120 × 90 × 400mm（JAS 構造用集成材 ( 同一等級構成 )、E65-F255、スギ）
接合具：ASSY 3.0 SK、胴部径 6.0mm、全長 160mm、胴部長さ 60mm、× 4 本使用● 適用条件

集成材厚板パネルを床下地材として梁桁材に留め付けた床構面の許容せん断耐力算定に用いるための接合部性能を求める試験体である。ビスは両側材から 2 本ずつ、千鳥に打ち込む。ビス頭は側材と面一（ビス頭が軽くめり込む程度）とし、過度なめり込みは避ける。主材－側材間の摩擦力が耐力に影響を及ぼすと考えられるが、実際使用時を考慮し、特に摩擦力を排除した試験体を作成する必要は無い。
● 概要

一般的な住宅に多用される構造用合板張り床構面と同様に、集成材厚板パネルを床構面に留め付けた場合の性能を求めるための基礎資料として、構造用ビスの一面せん断性能を求める。本仕様では、側材に用いる集成材パネルのラミナの方向を 2 種類（主材と平行方向および直交方向）用意することで、繊維方向の違いよる耐力・変形性能に違いがあるかどうかも検証している。
● 接合具（メーカー、入手方法等）

ASSY 3.0 SK･･･ ドイツの Würth 社の商品であるが、日本の正規代理店である「ウルトジャパン ( 株 )」は建築関係の金物の取り扱いを休止しているため、現在は、東日本パワーファスニング ( 株 ) が代理店となっている。
● 問い合わせ先

http://www.e-jpf.co.jp/ ＜東日本パワーファスニング ( 株 ) ＞
http://www.wuerth.co.jp/ ＜ウルトジャパン ( 株 ) ＞● 理論式

ヨーロッパ型降伏理論（EYT 式）を拡張し、構造用ビスに適用した設計式が提案されている。接合具単体の曲げ性能や木材の物性値（面圧性能）等をもとに、初期剛性、降伏耐力、二次剛性、最大耐力等を推定することが出来る。ただし、本項で扱う長ビスに関してこの理論式の適合性を確認した研究例はない。詳細は、( 社 ) 日本建築学会の「木質構造接合部設計マニュアル」を参照のこと。
なお、集成パネル張り構面の許容せん断耐力を求める際には、ビス接合部の一面せん断特性値を基にして、( 財 ) 日本住宅・木材技術センターの「木造軸組工法住宅の許容応力度設計」に準拠して耐力算定することが出来る。

86

材料要素 接合具

構造用ビス (ASSY3.0SK)● 計算式―● モデル化

接合部

許容応力度設計を行う際には、下記特性値を基にして接合部の特性を完全弾塑性モデルに仮定し、集成パネル張り構面の許容せん断耐力を詳細計算法によって求めることが可能である。ただし、ビスの形状や木材の樹種、等級などが異なってくると接合部のせん断性能から求め直さなければならないので、その適用範囲には十分注意すること。

組立部材

なお、一般的に剛性は平均値を、終局耐力、終局変位は 50% 下限値を用いることが多い。
● 特性値
Pmax（kN）

Pu（kN）

δv（mm）

δu（mm）

0.505

3.60

8.19

7.31

14.82

84.30

側材直交方向

0.350

4.20

9.28

8.41

24.24

78.53

平均値

0.428

3.90

8.74

7.86

19.53

81.42

下限値

0.411

3.77

8.53

7.67

18.53

78.32

側材平行方向柱Py（kN）

屋根K（kN/mm）

注 1：Ｋ剛性、Py 降伏耐力、Pmax 最大耐力、Pu 終局耐力、δ v 降伏点変位、δ u 終局変位
注 2：平行方向、直交方向の値は各 6 体の平均値。下限値は、各方向について信頼水準 75% の 50% 下側許梁容限界値を求めた値の平均値。
● 荷重変形

ブレース
壁
床集成材

注：赤線は各方向特性値による完全弾塑性モデル、青線は終局耐力、降伏点変位、終局変位を下限値にした場合の完全弾塑性モデル● 破壊性状LVL 製材
合板 その他

・ビス頭が小さいため、よりめり込みやすくなり、外からはほとんど見えないくらい。
・胴部径も細いため、ビスの曲げ変形も大きかった。

3.1

接合具

87

集成材パネル／スギ E65-F255 ／胴部径 6.0

全長 120打ち込み角度 45° 8 本

ASSY plug VG

主材：カラマツ E95-F270● 姿図・寸法【使用材料】
木材：主材：90 × 200 × 400mm（JAS 構造用集成材 ( 同一等級構成 )、E65-F255、スギ）
側材：90 × 150 × 400mm（JAS 構造用集成材 ( 同一等級構成 )、E65-F255、スギ）
雇い実：30 × 40 × 300mm（スギ製材）
接合具：ASSY plug VG、胴部径 6.0mm、全長 120mm、打ち込み角度 45°× 8 本使用● 適用条件

集成材厚板パネルを床下地材として梁桁材に留め付けた床構面の許容せん断耐力算定に用いるための接合部性能を求める試験体である。ビスは主材と側材それぞれから斜め 45°の角度でビスを打ち込み、雇い実のスギ製材を貫通する。ビス頭は概ね集成材厚板パネルと面一とし、過度なめり込みは避ける。主材－側材間の摩擦力が耐力に影響を及ぼすと考えられるが、実際使用時を考慮し、特に摩擦力を排除した試験体を作成する必要は無い。
● 概要

一般的な住宅に多用される構造用合板張り床構面と同様に、集成材厚板パネルを床構面に留め付けた場合の性能を求めるための基礎資料として、構造用ビスの一面せん断性能を求める。本仕様では、パネル間継手部分の接合方法として雇い実＋せん断ビス接合を取り上げ、せん断ビス１対（両方のパネルでビスを打つため、１対で１つの接合部と見なす）のせん断性能を評価する。
● 接合具（メーカー、入手方法等）

ASSY plus VG･･･ ドイツの Würth 社の商品であるが、日本の正規代理店である「ウルトジャパン ( 株 )」は建築関係の金物の取り扱いを休止しているため、現在は、東日本パワーファスニング ( 株 ) が代理店となっている。
● 問い合わせ先

http://www.e-jpf.co.jp/ ＜東日本パワーファスニング ( 株 ) ＞
http://www.wuerth.co.jp/ ＜ウルトジャパン ( 株 ) ＞● 理論式

この接合具は本来は引っ張り抵抗させるためのものであり、その理論的研究はまだ途上であるが、本実験ではせん断抵抗接合具として使用している。
なお、集成パネル張り構面の許容せん断耐力を求める際には、ビス接合部の一面せん断特性値を基にして、( 財 ) 日本住宅・木材技術センターの「木造軸組工法住宅の許容応力度設計」に準拠して耐力算定することが出来る。

88

材料
要素 接合具

構造用ビス (ASSY plug VG)● 計算式―● モデル化

接合部

許容応力度設計を行う際には、下記特性値を基にして接合部の特性を完全弾塑性モデルに仮定し、集成パネル張り構面の許容せん断耐力を詳細計算法によって求めることが可能である。ただし、本接合仕様は軸組材との接合ではなくパネル間の接合であるため、詳細計算法をそのまま適用することは出来ない。「床／集成パネル床」の解説にてその計算方法を詳述する。

組立部材

なお、前記と同様に、一般的に剛性は平均値を、終局耐力、終局変位は 50% 下限値を用いることが多い。
● 特性値
Py（kN）

Pmax（kN）

Pu（kN）

δv（mm）

δu（mm）

平均値

0.875

3.337.456.89

7.9251.85

下限値

0.854

3.247.29

6.74

7.6549.91

屋根K（kN/mm）

注 1：Ｋ剛性、Py 降伏耐力、Pmax 最大耐力、Pu 終局耐力、δ v 降伏点変位、δ u 終局変位

柱

注 2：下限値は、信頼水準 75% の 50% 下側許容限界値。● 荷重変形梁
ブレース
壁床

注：赤線は平均値による完全弾塑性モデル、青線は終局耐力、降伏点変位、終局変位を下限値にした場合の完全弾塑性モデル

集成材● 破壊性状LVL 製材
合板 その他

・全ネジタイプのビスのため、ビス頭のめり込みは少ない。
・ネジ部が木材にめり込みながら変形が進行する。

3.1

接合具

89

集成材パネル／スギ E65-F255 ／胴部径 6.0

全長 90

平打ち 8 本YD-R90

主材：カラマツ E95-F270● 姿図・寸法【使用材料】
木材：主材：90 × 200 × 400mm（JAS 構造用集成材 ( 同一等級構成 )、E65-F255、スギ）
側材：90 × 150 × 400mm（JAS 構造用集成材 ( 同一等級構成 )、E65-F255、スギ）
雇い実：15 × 100 × 300mm（構造用合板）2 枚合わせで使用
接合具：YD-R90、胴部径 6.0mm、全長 90mm、平打ち

× 8 本使用● 適用条件

集成材厚板パネルを床下地材として梁桁材に留め付けた床構面の許容せん断耐力算定に用いるための接合部性能を求める試験体である。ビスは主材と側材それぞれから平打ちで打ち込み、雇い実の合板を貫通する。
ビス頭は集成材厚板パネルと面一とし、過度なめり込みは避ける。主材－側材間の摩擦力が耐力に影響を及ぼすと考えられるが、実際使用時を考慮し、特に摩擦力を排除した試験体を作成する必要は無い。
● 概要

一般的な住宅に多用される構造用合板張り床構面と同様に、集成材厚板パネルを床構面に留め付けた場合の性能を求めるための基礎資料として、構造用ビスの一面せん断性能を求める。パネル間継手部分の接合方法として雇い実＋せん断ビス接合を取り上げ、せん断ビス１対（両方のパネルでビスを打つため、１対で１つの接合部と見なす）のせん断性能を評価する。
● 接合具（メーカー、入手方法等）

YD-R90･･･ カナイ ( 株 ) の商品。接合金物の留め付け用として開発されたものであるが、他の用途にも使用することは可能。
● 問い合わせ先

http://www.kana-e.co.jp/ ＜カナイ ( 株 ) ＞● 理論式

この接合具は接合金物の緊結などに使われるもので、主にせん断抵抗する接合具である。ビス 1 本の許容耐力等は、日本建築学会の「木質構造接合部設計マニュアル」に従って求めることできる。
なお、集成パネル張り構面の許容せん断耐力を求める際には、ビス接合部の一面せん断特性値を基にして、( 財 ) 日本住宅・木材技術センターの「木造軸組工法住宅の許容応力度設計」に準拠して耐力算定することが出来る。

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材料要素 接合具

構造用ビス (YD-R90)● 計算式―● モデル化

接合部

許容応力度設計を行う際には、下記特性値を基にして接合部の特性を完全弾塑性モデルに仮定し、集成パネル張り構面の許容せん断耐力を詳細計算法によって求めることが可能である。ただし、本接合仕様は軸組材との接合ではなくパネル間の接合であるため、詳細計算法をそのまま適用することは出来ない。「床／集成パネル床」の解説にてその計算方法を詳述する。

組立部材

なお、前記と同様に、一般的に剛性は平均値を、終局耐力、終局変位は 50% 下限値を用いることが多い。
● 特性値
Py（kN）

Pmax（kN）

Pu（kN）

δv（mm）

δu（mm）

平均値

2.528

3.23

5.37

4.93

2.018.46

下限値

2.386

3.11

5.24

4.81

1.887.54

屋根K（kN/mm）

注 1：Ｋ剛性、Py 降伏耐力、Pmax 最大耐力、Pu 終局耐力、δ v 降伏点変位、δ u 終局変位

柱

注 2：下限値は、信頼水準 75% の 50% 下側許容限界値。
● 荷重変形梁
ブレース
壁床

注：赤線は平均値による完全弾塑性モデル、青線は終局耐力、降伏点変位、終局変位を下限値にした場

集成材

合の完全弾塑性モデル● 破壊性状LVL 製材
合板 その他・主材又は側材のビスが折れて耐力低下し、後は変形が進む。

3.1

接合具

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データの解説

構造用ビス

構造システムと施工の注意点
構造用ビス接合部は、釘に比べて太い胴部径を有するものが多いために高いせん断抵抗性能を有し、さらにネジ部を有することで高い引き抜き耐力が期待できることから、様々な接合金物の留め付けに利用されている。本項で扱った構造用ビス（特にウルト社の長ビス）は、主に木材同士の接合に使用されるものであり、高いせん断性能と共に変形性能も高い点が特徴であり、欧州では CLT 建築物の接合部に多用されているものである。
ビスの寸法には様々なものがあるため、用いる材料の厚さ等を考慮して、適切な接合具を選択することが望ましい。また、施工の際はビスのピッチや材縁部からの距離（縁距離）を十分に確保し、木材のせん断破壊が先行するようなことが無いよう注意して施工すること。

解析モデル
ビス接合部の特性を基に構面の性能を求める際には、接合具 1 本あたりの荷重－変形関係を完全弾塑性
モデル化し、それを基にして床構面等の許容耐力算定などを行うことが多い。本設計データには実験結果の平均値と 50% 下限値を示したが、剛性は平均値を、終局耐力や終局変位は 50% 下限値を用いるのが適当と思われる。

バリエーション
ビスの寸法には様々な種類がある。側材の厚さや打ち込み深さ、必要とする耐力等によって、適切なビスを選択する必要がある。ただし、寸法が変わると当然ながら接合部の特性も変わるため、本設計データに掲載した寸法以外のビスを使う際には、同じような一面せん断試験を実施し、その耐力・変形特性を把握した上で設計に用いなければならない。

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