6. 水平構面等 - 床・野地板
床構面の種類伝統的構法に用いられる床構面として、板幅が 120 〜 300mm 程度の小幅板を下地材に用いた床構面を対象とし、構造用合板を用いた水平構面は対象外とした。一般的には小幅板を斜め釘打ちとしたものや、釘脳天打ちとしたものが考えられる。ただし、このような水平構面は初期剛性や耐力が非常に低いことがわかっているため、性能改善を目的としてダボなどによるずれ止めを併用したような床構面の実験実施例もいくつか挙げられる。また、根太を有する仕様についても、対象とした。
さらに、ここでは屋根面に用いる野地板張りの実験についても同様にまとめることとした。野地板張りの屋根面の抵抗機構は、基本的には床構面と同様であり、小屋組の破壊モードが卓越しなければ、床構面のせん断性能に傾斜角度を考慮すれば、野地板張りのせん断性能を求めることができると考えられる。
表 1 に想定される床構面の仕様一覧を示す。図 1 に示したように床板に打ち付けた釘に梁などの下地材とのずれ変形によりせん断力が生じ、この釘に生じたせん断力が偶力としてモーメント抵抗することとなる。そのため、板の中心軸に対して両側に釘を打ち付けなければ抵抗モーメントが生じないため、仕上げ用に片側から斜め打ちした床構面はほとんど耐力が生じないため、ここでは対象とする仕様から除外した。
床構面のせん断性能を求めるためには釘の一面せん断性能が必須となるが、この釘の一面せん断性能は釘の種類だけでなく、板材と下地材（梁桁・根太・垂木）の樹種やサイズにも影響を受けることになる。

表1

図1

床構面の仕様一覧

釘接合部の抵抗メカニズム

共通

理論式
①面材張り床水平構面の詳細計算法
木造軸組工法住宅の許容応力度設計（2008 年版）1）に記載されている面材張り床水平構面の詳細計算法による考え方で理論式を誘導することが可能である。ただし、伝統的構法に用いられる小幅板を用いた床構面においては、構造用合板とは異なり板材の縦横比が大きいことから、板 1 枚あたりの Ix<<Iy であるため、一方向のずれ変形が支配的となり、簡易な評価法 2）によって設計式を誘導することができる。
また、この理論式では、釘 1 本あたりの一面せん断性能（剛性と耐力）が必要不可欠であり、これは実験によって得られる値である。実施済みの実験については、「今後の DB 充実のための提案」、「理論値の比較に使用可能なデータ」に記載した。
②面材の継ぎ目に沿ってせん断キーで補強した水平構面のせん断剛性と降伏耐力の予測式
村上らによって面材の継ぎ目に沿ってせん断キーで補強した水平構面のせん断剛性と降伏耐力の予測式 3）が提案されている。実験値として、釘 1 本あたりの一面せん断性能とせん断キー 1 ヶ所あたりの一面せん断性能が必要となる。
ジベル金物を用いた実験は既往文献に掲載されているため要素実験が実施されているが、ダボや根太の落とし込みのタイプについては要素実験データがないため、評価できない現状である。
文献
1）木造軸組工法住宅の許容応力度設計（2008 年版）：（財）日本住宅・木材技術センター
2）瀧野敦夫、安曇良治、岡本滋史、中川岳士、渋谷朋典、村上雅英：摩擦による耐力上昇を考慮した伝統的構法に用いる床構面の面内せん断性状の予測式、日本建築学会構造系論文集、No.703、pp.1329-1336、2014.9
3）村上雅英、安曇良治、瀧野敦夫、岡本滋史、中川岳士、車田慎介：面材の継ぎ目に沿ってせん断キーで補強した水平構面のせん断剛性と降伏耐力、日本建築学会構造系論文集、Vol.79、No.702、pp.1137-1146、2014.8

釘の一面せん断性能の実験データ
構造用合板を用いた場合と同じく、伝統的構法の床構面のせん断性能を推定するためには釘の一面せん断性能の実験データが必要不可欠であり、多様な床構面の特性値を得るために、これら釘の実験データを充実させていくことが重要である。
釘の一面せん断性能を求めるための実験
釘の一面せん断性能を求めるための実験として、木造軸組工法住宅の許容応力度設計（2008 年版）（（財）日本住宅・木材技術センター）に「面材くぎ等 1 本あたりの一面せん断耐力様子を算定するための試験」方法が記載されており、原則はこの試験方法に従って実施すべきである。しかし、「理論式」でも述べたように、伝統的構法に用いられる小幅板を用いた床構面においては、一方向のずれ変形が支配的となるため、簡易な評価法によって設計式を誘導することが可能となる。この考え方に基づき、文献 1）では図 2 に示す小型の壁体試験体を用いて釘 1 本あたりのせん断性状を求めている。なお、この試験体では大変形域での床板間に生じる摩擦の影響を除外するために、板と板との間に試験時に接触しない程度の隙間を設けている。

共通図2

小型壁体試験体

文献1）瀧野敦夫、安曇良治、岡本滋史、中川岳士、渋谷朋典、村上雅英：摩擦による耐力上昇を考慮した伝統的構法に用いる床構面の面内せん断性状の予測式、日本建築学会構造系論文集、No.703、pp.1329-1336、2014.9

理論値の比較に使用可能なデータ「釘の一面せん断性能を求めるための実験」で述べた実験方法から得られた釘単体の一面せん断性能の結果 1）を示す。試験体は表 2 に示すように、板材の樹種および厚みと梁桁材の樹種の組み合わせをパラメータとした。図 3 〜図5 に試験結果から次式により変換して得られた釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係を示す。

ここで、Q (R) ：試験体に作用したせん断力、R ：真の変形角、H ：試験体高さ、N ：釘接合点数、d ：釘間距離。

表2

試験体一覧

文献
1）特定非営利活動法人

緑の列島ネットワーク：平成 24 年度国土交通省補助事業報告書

討委員会報告書、平成 25 年

共通

伝統的構法の設計法作成及び性能検証実験検図3

釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係（ss シリーズ）

図4

釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係（bs シリーズ）

共通

図5

釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係（h シリーズ）

図 6 に釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係の包絡線の 50% 下限値を比較した結果を示す。床板と軸組とを固定した場合（ss シリーズ、bs シリーズ）、板厚が大きくなるにつれて降伏点近傍から耐力が上昇する傾向が見られる。しかし、初期剛性については、板厚の差による初期剛性の差はほとんど出なかった。板厚が全て 30mm の結果で比較すると、最も耐力が大きかった試験体は bh30（床板ヒノキ・軸組ベイマツ）で、ss30（床板スギ・軸組スギ）試験体の 2 倍ほどの耐力が得られた。bs30（床板スギ・軸組ベイマツ）と sh30（床板ヒノキ・軸組スギ）試験体は、降伏点付近まではほぼ同様の性能を示したが、降伏点以降においては bs30（床板スギ・軸組ベイマツ）の方が耐力が上昇する結果となった。また、全てのシリーズにおいて、初期剛性の差は小さかった。

図6

釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係の包絡線 50% 下限値の比較

共通以上の結果を用いて、釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係の包絡線データを完全弾塑性近似した結果を図 7 〜図 9、
表 3 に示す。ここで、「木造軸組工法住宅の許容応力度設計」に記載される方法を用いて、10mm までのデータにより完全弾塑性近似を行い、完全弾塑性近似の初期剛性と降伏耐力の 2 つの指標を表 3.6.5-3 にまとめる。安全側の評価とするために、降伏耐力を釘 1 本あたりのせん断耐力とした。

図7

釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係の完全弾塑性近似結果（ss シリーズ）

共通

図8

釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係の完全弾塑性近似結果（bs シリーズ）

図9

釘 1 本あたりのせん断力−滑り関係の完全弾塑性近似結果（h シリーズ）

共通

表3

床板－根太・野地板－垂木間の釘接合部 1 本当たりのたりのせん断力－滑り関係の包絡線データ

表4

床板−梁桁間の釘接合部 1 本当たりの初期剛性およびせん断耐力

共通