日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2011 年 8 月

22013

木造3階建て軸組工法住宅の接合部の設計法と耐震性能
その15 壁構面、接合部の動的・静的要素実験○中川 貴文*1
槌本 敬大*3

正会員
同
木造軸組構法 速度依存性

筋かい耐力壁

同
同

実*2
直人*4

岡部
河合

非構造部材

1. はじめに【接合部の引張試験】動的加力は、震動台実験試験体におい平成21年10月にE-ディフェンスにおいて、柱脚柱頭の接合て 、 ホ ールダウン金物（15kN、 20kN用）、ビス止め金物部、水平構面の仕様の異なる4棟の3階建て木造軸組構法住宅（P10、P06）が設置された箇所で計測された1階柱脚部の浮の震動台実験が実施された1)。そこでは並行して実施されたき上がり変位の履歴を追従するよう加力を行った。25kN用

壁構面、接合部の静的要素実験の結果2)に基づき、実験の事

HD金物は、浮き上がり変位のデータがないことから、20kN

前・事後に3次元フレームモデルによる数値解析3)を実施した用と同一の加力履歴とした。図 4に動的加力時の変位履歴をが、一連の実験結果を十分説明しうる解析結果は得られなか示した。静的加力では動的加力と同一の1階柱脚浮き上がりった。その原因の一つとして、水平耐力要素の動的加力によ変位の履歴を、加力速度2.0mm/secで一定となるよう制御しる速度依存性の影響が挙げられる。本報では、上記震動台実て加力を行った。
軸組筋かい

桁：対称異等級構造用集成材 E105-F300
おうしゅうあかまつ筋かい金物：BP-2同等認定品

ビス止めHD U-252. 試験体

ビス止めHD U-252587.5（サイディング・せっこうボード）壁の仕様を再現し、表12730

2587.5柱：同一等級構造用集成材 E95-F315
スプルース2730【壁構面のせん断試験】震動台実験に用いた筋かい、面材

100

ついて報告する。

100100180

的・静的せん断試験、接合部の動的・静的引張試験の結果に180

験の数値解析の精度向上を目的として実施された壁構面の動間柱：無等級材
スプルースに示した4仕様の試験体とし、動的と静的加力で各3体の試験
HD25
ビス止めHDU-25200200200200540200540

いられた金物を取り付けたもので、柱・土台仕様及び仕口金

5402004552004552900

45510010524100【接合部の引張試験】柱－土台仕口接合部に震動台実験で用ビス止めHD
U-25HD25105を行った。試験体の寸法、筋かい、面材仕様を図1に示した。

2004555402900

土台：同一等級構造用集成材 E95-F315
おうしゅうあかまつ

物の仕様は、表2に示すものとした。試験体形状を図 2に示せっこうボードした。

筋かい金物：BP-2同等認定品

サイディング

胴縁 18x45 すぎ
N50 @300
180

ビス止めHD U-251001003. 試験方法10010018025

ビス止めHD U-25150【壁構面のせん断試験】動的加力は、震動台実験の試験体12587.5

せっこうボード GB-R
ボードビス @150mm
川の字固定

2730

2587.5

変位が100Hzサンプリングで震動台実験と同一速度となるよ2730

で計測された1階層間変位の平均値の履歴を追従して入力し、窯業系サイディング 14mm
サイディング用くぎ

200
540

筋かい

外壁仕様

内壁仕様

F
無無
無G2
無せっこうボード
せっこうボード
B2-G2
たすき掛け
せっこうボード
せっこうボード
B2-S-G
たすき掛け
サイディング
せっこうボード
梁：集成材E105-F300 柱：集成材E95-F315 土台：集成材E95-F315
筋かい：40×90 LVL E95×F390 せっこうボード：GB-R 12.5mm厚
サイディング：パルプ混入スラグセメント版

200455200455455200
54010024100200455

54020045529002004554554552005402900

図 1 壁構面試験体仕様

表 1 壁構面試験体仕様
試験体記号HD25
ビス止めHD U-25
105

加力と同一の1階層間変位の履歴を、加力速度2.0mm/secで一定となるよう制御して加力を行った。

HD25
ビス止めHD U-2524

図 3に動的加力時の変位履歴を示した。静的加力では、動的試験体数
動的
静的33333333

表 2 接合部試験体仕様
試験体記号

金物

短期許容引張耐力

P06
P10HD15HD20HD25

ビス止め金物
ビス止め金物
ホールダウン金物
ホールダウン金物
ホールダウン金物

6.2kN
10.4kN
15.6kN
10.9kN
28.7kN

試験体数
動的
静的3333333333

Design Methods and Shaking Table Tests on 3-story Wood Houses by Post and Beam
Construction Part 15 Dynamic and Static Loading Test of Structural Element― 25 ―

図 2 接合部試験体標準仕様
NAKAGAWA Takafumi, OKABE Minoru,TSUCHIMOTO Takahiro and KAWAI Naohito

105

うにアクチュエータによって制御して16秒まで加力を行った。

【壁構面のせん断試験】図5に壁構面のせん断試験の各試験 30

F

動的
静的体の荷重変形関係の包絡線を、動的加力と静的加力とを比較 20

100200荷重(kN)

30300

B2-G20040040
動的
静的3050mm～100mmの変形域では、1.0～1.5倍程度高い耐力、100 20

20～150mmの変形域では0.8～1.0倍程度の低い耐力となった。 10100100200300 変形(mm) 400

動的加力時／静的加力時の耐力示した。図6に各試験体仕様の特定変位におけるせん断耐力の平均値の比（動的加力／静的加力）を示した。変形が10mm以下の領域では、動的加力が静的加力の1.0～1.3倍程度、高い耐力を示した。10mmを超える変形領域では、金物の種

動的
静的0100200300 変形(mm) 400

FG21B2-G2B2-S-G0.5
変形(mm)
00

静的の耐力の差は明確ではなかった。ビス止め金物P10は動50100150200

図 6 同一変形時の動的加力の静的加力に対する耐力比（壁構面）

本報では、震動台実験の数値解析の精度向上を目的として、

動的静的 302020験を実施した。壁構面は動的加力が静的加力に比べ、10%程 1010

動的静的0203040 変形(mm) 50
060HD15

動的静的40【謝辞】本実験は、平成22年度国土交通省補助事業「木造長期優良20住宅の総合的検証事業」により行われた。この場を借りて関係各位に深く感謝いたします。
0【文献】 1) 河合, 他：木造3階建て軸組工法住宅の接合部の設計法
0と耐震性能 その1 全体概要, 日本建築学会大会学術講演梗概集, C-1,
p.229-230, 2010
2) 同上 その12、 3) 同上 その13、その1410203040変形(mm) 50HD20動的静的4020010203040変形(mm) 50
060

1020荷重(kN)験体は10mm以下の変形域で、動的加力の耐力が静的加力よ10荷重(kN)

0荷重(kN)

0150mmの変形域で低い耐力を示す試験体もあった。接合部試 60P10荷重(kN)

3040P06荷重(kN)

405. まとめりも若干高い耐力を示した。

B2-S-G

1.5

類によっては、ばらつきが大きい試験体仕様があり、動的、度高い耐力を示したが、筋かいを含む仕様では、100mm～300 変形(mm) 400

2荷重変形関係の包絡線を動的加力と、静的加力とを比較して動的・静的加力による壁構面のせん断試験、接合部の引張試200

図 5 壁構面の包絡線の比較【接合部の引張試験】図7に接合部の引張試験の各試験体の的加力が静的加力に比べ、高い耐力を示した。

10000加力が静的加力の1.5倍以上の耐力を示した。

動的静的荷重(kN)

010% 程 度 、 高 い 耐 力を 示 し た 。 た す き 筋 か い を 含む仕様

フレームのみの試験体(F)では、20mm以下の変形域では動的G210変形(mm)100mm以下と150mm以上の領域では、動的加力が静的加力の 40 0（ B2-G2 、 B2-S-G ） で は 、 動 的 加 力 が 静 的 加 力 に 比 べ 、3020して示した。図6に各試験体仕様の特定変位におけるせん断 10耐力の平均値の比（動的加力／静的加力）を示した。変形が荷重(kN)

40荷重(kN)

404. 実験結果

3040変形(mm) 50HD25

動的静的4040020変位 (mm)200
時刻 (sec.)
00246810121416180-2000-400-600203040変形(mm) 502
動的加力時／静的加力時の耐力-800

図 3 壁構面のせん断試験試験の加力履歴
250HD15200
変位 (mm)10

図 7 接合部の荷重変形関係の比較

HD20時刻 (sec.)
P06150P101005000510152025-50

P 10HD151HD20HD250.5変形(mm)0010203040

図 8 同一変形時の動的加力の静的加力に対する耐力比（接合部）

図 4 接合部の引張試験の加力履歴*1 建築研究所 材料研究グループ 主任研究員・博士(農学)*2 (財) ベターリビング つくば建築試験研究センター 修士(農学)*3 国交省 国土技術政策総合研究所 総合技術政策研究センター 評価システム研究室長・博士(農学)*4 工学院大学・建築学部（建築学科）・教授・工博

P 06

1.5

*1 Senior Research Engineer, Building Research Institute, Dr. Agr.
*2 Chief, Tsukuba Building Research and Testing Laboratory, Center for Better Living, M. Agr..
*3 Head, Evaluation System Division, Research Center for Land and Construction
Management, NILIM, MLIT, Dr. Agr.
*4 Professor, Faculty of Architecture, Kogakuin University, Dr. Eng..

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