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日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2020 年 9 月

EAD に基づく木質構造用木ねじの引張耐力、降伏モーメントの調査
正EAD
引張耐力

○岡部実 1*

木質構造用木ねじ
降伏モーメント

1. はじめにEOTA (European Organization for Technical Assessment)(1)で63 製品のうち 47 製品の ETA を入手することができた。なは、建築関連製品に対する技術的な専門知識を用いた評が、台湾企業も ETA を取得している製品が存在している。

価基準（EAD；European Assessment Document）を用いて、各社が開発した建築製品に対する評価書（ETA；European

おドイツを中心とした欧州の企業が ETA を取得している

3. 構造用木ねじの呼び径と引張耐力Technical Assessment）を公布している。建築関連製品は多ETA では構造用木ねじの呼び径は、ねじ部山径寸法と岐 に わ た る が 、 Structural Timber Products, elements andし、また全ての特性値は呼び径（ねじ部山径）で表現しancillaries の中に EAD-130118-00-0603 として Screws for useている。調査した構造用木ねじの呼び径は 2.5mm からin timber constructions が存在する。欧州では、集成材や20mm の製品が存在しているが、その多くは 12mm 以下の

CLT を用いた大規模木造建築物の建設が増加しているが、製品となっている。図 1 に構造用木ねじ呼び径と引張耐力

木質材料の接合方式もボルト接合、ドリフトピン接合にの関係を示す。呼び径の増加に伴い、引張耐力も上昇し加え、構造用木ねじ接合が増加している。構造用木ねじている。構造用木ねじは熱処理を施し、木ねじ表面と内接合耐力の基本的な考え方は、EN 1995-1-1 (Eurocode 5)に部で硬さが異なるため、木ねじの素材となる鋼線の規格記載されているが、各社が開発した木ねじ製品の特性値

では製品の引張耐力を求めることができない。そこで構については、評価書となる ETA に記載されている。そこ

造用木ねじの引張耐力の規格値を定めていると考えられで構造用木ねじに関する各社の ETA を入手し、引張耐力、 る。
降伏モーメントについて木ねじ呼び径との関係を調査す
160ることを目的とする。
2. EAD Screws for use in timber constructions
EAD では、構造用木ねじの特性値として以下の 12 項目
(1)
(2)

形状・寸法
降伏モーメント My の下限値

(3)

曲げ変形角度(4)

引抜き耐力（下限値）算出のための変数(5)

ビス頭貫通耐力（下限値）算出のための変数(6)

木ねじの引張耐力（下限値）(7)

木ねじの降伏耐力（下限値）(8)

木ねじのねじり強さ（下限値）(9)

木材ねじ込みモーメント

Tensile Capacity (kN)

が要求性能として示されている。

14012010080604020005101520Outer Diameter (mm)(10) 木ねじ間隔、縁端距離及び最小木材厚さ(11) 木ねじの引き抜き剛性

図 1 構造用木ねじ呼び径と引張耐力の関係
ETA には木ねじの形状・寸法の記載があるため、谷径
この中から、降伏曲げモーメント My、木ねじの引張耐寸法を用いて断面積を算出した。引張耐力と断面積の関係を図 2 に示す。構造用木ねじは熱処理を施しているため、力を各社 ETA から抽出した。ETA は、EOAT ホームペー
ジより、上述の EAD に関する ETA 取得企業一覧を検索し、 均一材料ではないこと、また谷径寸法から断面を円形と仮定しているが、実際はねじ山部が円形断面に付加されETA 番号と製造社情報をインターネットで再検索し、ETAるが今回は考慮していない。図中の点線は、単位面積当を公開している企業から入手する方法とした。その結果(12) 腐食に対する耐久性

Research of characteristic yield moment and tensile capacity of screws for use in timber
construction based on European Technical Assessment― 127 ―

OKABE

Minoru 1

たりの耐力を示し、熱処理を施すことで 900 (N/mm2) 程度となっていることが確認できた。なお EAD では、innerthreaded diameter での引張耐力を EN 14592 により算出するよう示されている。
200(1)

M y  0.15  f tens,k  d 2.6(2)ETA では呼び径 d と降伏モーメント My が示されているため、構造用木ねじの引張強度を逆算したところ、その多くが 600(N/mm2)となり、図 2 での引張耐力に対して約2/3 となる結果となった。木質構造設計規準では接合具の基準材料強度を降伏曲げモーメントと接合具径から算出する方法が示されている。この式を降伏モーメント My で表現すると(3)式となる。

900N/mm2Tensile Capacity (kN)M y  0.3  f tens,k  d 2.6150600N/mm2100500N/mm2My 500050100150200Minimum Section Area (mm2 )
図 2谷径から計算した断面積と引張耐力の関係

4. 構造用木ねじの降伏モーメント My
ETA で評価された降伏モーメント My と呼び径の関係を
図 3 に示す。Eurocode 5 では、ボルトやくぎなど円形断面

f tens,k  d 36(3)呼び径を変数とし、引張強度を 600(N/mm2)として(2)式と(3)式を比較した結果を図 4 に示す。AIJ 式では接合具径の 5%オフセット法（ISO 10984-1Timber structures - Dowel
type fasteners part1 Determination of yield moment） で得られた降伏モーメントから基準材料強度 F を求めるため、Fを引張強度として My を逆算するのは問題があるが、乗数の 3 と 2.6 の差から、構造用木ねじの呼び径が大きくなると ETA 方式に比べ大きな My を与える可能性がある。

接合具の降伏モーメントは、ワイヤーや鋼材の引張強度

200ftens,k を用いた(1)式で示されている。一方 ETA には解説とAIJ (3)式して(2)式を用いた降伏モーメントの記載が見られ、ボルMy (Nm)350

My (Nm)100

50900N/mm230002500.0

3.06.09.012.0Diameter(mm)200
600N/mm2

150
100500N/mm250005101520

構造用木ねじ呼び径と降伏モーメント My の関係* 1（一財）ベターリビングつくば建築試験研究センター, 博士（農学）

図 4

ETA 式と AIJ 式での降伏モーメント比較

5. まとめETA を用い構造用木ねじの特性値を抽出し引張耐力、降伏モーメントと構造用木ねじの呼び径との関係をまとめた。
【参考文献】

Diameter(mm)
図 3

ETA (2)式150

トや釘の 1/2 となっている。

400

 0.167  f tens,k  d 3(1) European Organization for Technical Assessment
https://www.eota.eu/en-GB/content/home/2/* 1 Center for Better Living Tsukuba building research and testing laboratory, Dr. Agr.

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