パイプラグスクリューボルトを用いた木質構造柱脚接合部の開発（その 1）パイプラグスクリューボルトの引抜き性状
214-014 梅木 栞奈
1.

序を実施し，パイプ LSB の最大引抜き耐力について検討する。

ラグスクリューボルト（以下，LSB という）は，木材中2.

LSB の概要にねじ込まれ，引抜き耐力を他部材に伝達するためのボル

図 2 に LSB の概要を示す。
（a）は従来の LSB，（b）はパト仕様のねじ部を直列に配した接合具であり，木質構造のイプ LSB である。従来の LSB は S45C の鋼棒を切削したね建造物の柱脚接合部や柱梁接合部に用いられている。

じであるのに対し，パイプ LSB は外殻をパイプ転造ねじと従来の LSB を柱脚接合部に使用した場合，柱脚と基礎部の接合は接合金物を介してアンカーボルト接合される。図 11)に LSB を用いた柱脚接合部の履歴曲線の一例を示す 。柱しており，その内部にインナーボルトが LSB 軸部先端で定着されている。
3.

実験計画

脚部はアンカーボルトの引張降伏を許容する設計が一般的

図 3 及び図 4 にパイプ LSB 及び試験体詳細，表 1 に試験であるが，LSB の木部材の抜出し耐力を確保できない場合体諸元及び実験変数を示す。実験変数は，①インナーボルが多く，そのため柱脚接合部の耐力は木部材特有のばらつ

トの種類，②樹種，③木部材の断面寸法，④LSB の打設位きの影響が大きくなる。

置であり，木部材のばらつきを考慮した計 24 体の試験体がこのような観点から，本研究は，LSB の木部材の抜出し計画された。各試験体とも，部材長は 600 mm，LSB の埋込に対して，LSB 部の引張降伏を先行させることを意図した

み長さは 400 mm である。使用するパイプ LSB は全長 430

パイプ LSB を用いた柱脚接合部を開発するための要素試験

mm，ねじの谷径は 22.2，ねじの山径は 27.2，ピッチが10 mm であり，集成材の繊維直角方向，集成材の継ぎ目に繊維直角方向へ打設されている。インナーボルトは，PC 鋼

4030棒（C 種 1 号，17）及び普通ボルト（SNR490B，M16）で柱脚試験体20ある。樹種はホワイトウッド（WW）及びアカマツ（RW），

10

木部材の断面寸法は 120×120 mm（無垢材 30×600 mm×40枚）及び 180×180 mm（無垢材 45×600 mm×4 枚）の各々-102 種類である。LSB の打設位置は，木部材の断面の図心及び断面の図心より偏心距離 e = 45 mm の位置とする。

-20実験は，2000kN 長柱万能試験機で実施し，LSB の単調引-30抜き載荷を行う。インナーボルトに普通ボルトを使用した-0.02-0.010.00

0.010.020.03

図 1 既存の LSB の実験結果

0.040.05

IBWW18E シリーズは，ボルトねじ部の破断，PC 鋼棒を使1)

表 1 試験体諸元及び実験変数
試験体名(a) LSB
外殻パイプ

LSB の概要

パイプ内径16.2
SNR490B14.5
内径内径インナーボルト( SNR490B ) A = 460

図 3 内径パイプ LSB の詳細

インナーボルト14.5(M16)

試験D (mm)

打設位置

体数3120×12036

WW180×180
普通ボルト

6ee.2

内径LSB

1) PC : C 種 1 号，普通ボルト： SNR490B
2) WW : ホワイトウッド， RW : アカマツ
3) e = D/4 = 45mm

27Pitch=10 27.2

内径IB - WW18E

断面PC

P - WW18E(b) パイプ LSB

LSB 全長 L = 430

樹種2)
RW

P - WW18C

インナーボルト

図2インナー1)ボルト

P - RW12CP - WW12C

22.2-40-0.03600
4003040木部材

図 4 試験体詳細LSB6

P (kN)

140120120100100808060

普通ボルト

6040

普通ボルト (材料試験結果)
PC 鋼棒

4020Pmax = 114.8kN

WWRW20 (mm)0 (mm)0020406080

0100

5P (kN)1015(b) 樹種（IB：PC 鋼棒）(a) インナーボルト（破壊モード）
140

Pmax = 122.2kN

P (kN)

140Pmax = 120.5kN Pmax = 104kN

P (kN)

140Pmax = 122.2kNPmax = 120.5kN

120120100100Pmax = 106.7kN

80Pmax = 106.7kN

806060180×1804020

中心40120×120偏心20 (mm)

 (mm)

005010150(c) 断面寸法（IB：PC 鋼棒）

5(d)1015LSB 打設位置（IB：PC 鋼棒）

図 5 荷重-変形関係用したその他のシリーズは最大荷重が得られるまで載荷を択したホワイトウッド及びアカマツによる樹種の影響は小実施する。

さいといえる。

4.

実験結果及びその考察(c) 断面寸法（インナーボルト：PC 鋼棒）

図 5 に各実験変数の代表的な荷重-変形関係を示す。縦軸

図(c)に示すように，断面寸法が小さい 120×120 mm のは荷重 P，横軸は LSB の抜出し量である。各試験体の破最大荷重の方が，180×180 mm の結果より 15 kN ほど大き壊モードは，インナーボルトに PC 鋼棒を使用した試験体がくなった。インナーボルトに PC 鋼棒を用いた全試験体とも，すべて木部材に対する外殻パイプねじの抜出し，普通ボル外殻パイプねじの抜出しで最大荷重が決定されていること

トを使用した試験体がインナーボルトの引張降伏であった。

から，外殻パイプねじの抜出しに伴う木部材とねじ部のせ

以下，各実験変数が LSB の抜出し挙動に及ぼす影響についん断ずれ強度は，木材のばらつきの影響を大きく受けるこて考察する。とが考えられる。

(a) 破壊モードの影響(d)

LSB の打設位置

図(a)に示すように，インナーボルト，すなわち，破壊モ

図 5(d)に示すように，LSB の打設位置においても，中心ードにかかわらず，普通ボルトの引張降伏荷重付近までは，載荷より偏心載荷の方が最大荷重は 15 kN 程大きくなって荷重-変形関係に顕著な相違は見られない。インナーボルト

おり，前述の材料のばらつきの影響が考えられるが，集成が PC 鋼棒の場合，普通ボルトが引張降伏する荷重付近で剛材 1 枚の厚さ（本試験体では 45 mm = 断面せいの 1/4）程性が若干低下するものの荷重は増大し， = 4～8 mm 程度で度の偏心距離であれば，偏心載荷による荷重-変形関係に及最大荷重を発揮した。その最大荷重は，106～122 kN であり，ぼす影響は小さく，ほぼ中心載荷と同様の力学性状を示す大きなばらつきが認められる。一方，インナーボルトが普ことが推察される。

通ボルトの場合，図(a)に示す普通ボルトの材料試験結果と5.

ほぼ同様の荷重-変形関係を示した。また，実験後に計測した外殻パイプねじの抜出し量はほぼ 0 であったことから，本研究の結果，以下の知見が得られた。
1)

インナーボルトに普通ボルトを用いれば，木部材に対する示唆している。

インナーボルトに普通ボルトを使用する場合，木部材に対する外殻パイプねじの抜出しの影響は小さく，その外殻パイプねじの抜出しの影響は小さく，曲げ引張側では普通ボルトの構成則のみを用いた設計が可能であることを結語

荷重-変形関係は普通ボルトの構成則にほぼ類似する。
2)

破壊モードが木部材に対する外殻パイプねじの抜出しに支配される場合，最大荷重のばらつきは大きくなる。

図(b)に示すように，最大荷重に若干の差は認められるも【参考文献】
1) ラグスクリューボルト研究会：ラグスクリューボルト接合 設計・施工指針，勝美システムズ， 2007.9のの，外殻パイプねじの抜出し挙動に対して，本実験で選（馬場研究室）(b) 樹種（インナーボルト：PC 鋼棒）