データ
No.12
第1版

5

壁 - 土塗壁

2垂れ壁・腰壁●姿図・寸法

No.12
第1版

構面試験体

吉野産スギ（目視等級・特選一等）を使用		

桁材：見付 180 ×奥行 135mm、柱、土台		

差鴨居材：見付 135 ×奥行 135mm

土塗壁：徳島産の土を使用		

荒壁：厚さ 40mm、貫伏せ		

中塗り：厚さ 30mm、貫伏せ		

木舞下地：告示仕様

仕口：

壁 - 土塗壁

木材：

5【使用材料】

スサトリネオ（ユニチカ、三軸ビニロンメッシュ）

柱頭の仕口はほぞ差し込み栓、差鴨居と柱の仕口は 5 分胴付きほぞ差し込み栓

垂れ壁腰壁付き独立柱を含む構面の設計に用いる。壁長や壁の高さ、壁土の圧縮強度が異なる場合には、このまま適用することはできない。軸組の折損を考慮することが必要である。

●概要
垂れ壁付き独立柱の構造性能を求めるための試験である。壁長 2 Ｐ（1820 mm）、垂れ壁高さ 750 mm、腰壁高さ 830 mm の壁仕様としている。本仕様では、柱の曲げ破壊が先行しないように小径 135mm の柱、差鴨居を用いている。土塗壁の厚さは合計 70 mm、荒壁土の圧縮強度は 0.63 N/mm2、中塗り土の圧縮強度は 0.66 N/mm2 である。土塗壁柱脚固定式で実験を実施することで、構面そのものの性能を安全側で評価できているものと考える。

●理論式
独立柱 1 本あたりの耐力として考える。柱脚はピン接合と仮定し、垂れ壁のせん断変形と柱の曲げ変形の足し合わせで考える。なお、理論式の中で柱の断面欠損による低減は考慮されていないため、曲げ耐力の値を 0.75

垂れ壁・腰壁●適用条件

2

柱脚の仕口はほぞ差しに D ボルトシステムの接合金物を使用乗じて使用している。
計算方法については ( 一社 ) 日本建築学会の「限界耐力計算による伝統的木造建築物構造計算指針・同解説」を参照のこと。

●モデル化
要素モデルの例：No.12
第1版

●特性値
KPyPmax

Puγv-2γu(kN)(kN)( × 10 rad)( × 10-2rad)

試験体 2-1546811.3

10.3

1.56.7

試験体 2-2491.4

810.5

9.4

1.56.7

試験体 2-35467

10.9

10.0

1.3

6.7

理論値

540

2.9

5.3

4.7

1.8

3.2

注：Ｋ剛性、Py 降伏耐力、Pmax 最大耐力、Pu 終局耐力、γ v 降伏点変形角、γ u 終局変形角壁 - 土塗壁(kN)

5(kN/mm)●荷重変形

2垂れ壁・腰壁

実験値の荷重 ‐ 変形関係と特性値データ●破壊性状

垂れ壁部分の割れはらみだしと腰壁の剥落

壁隅角部の損傷

使用データ No.
No.11~12
第1版

5壁 - 土塗壁

2垂れ壁・腰壁概要
全面壁以外の耐力要素として、掃き出し開口や窓開口の上部に設けられる垂れ壁や、窓開口の下部に設けられる腰壁がある。壁倍率は与えられていないが、建物内でその数が多いため、建物の耐震性能への寄与は比較的大きい。しかし、垂れ壁や腰壁部分の構造性能が直接建物の耐震性能に寄与するわけではなく、柱の曲げ剛性や鴨居・窓台の端部と柱との接合方法などの影響も受けるため、注意が必要である。

○破壊モードと被害写真
垂れ壁・腰壁の破壊モードは表に示す 4 通りが考えられる。垂れ壁の破壊が先行する破壊モードと垂れ壁下端（差鴨居等横架材との仕口）で柱が曲げ破壊する破壊モードは地震被害、実験ともによく確認されている。また、変形により差鴨居等垂れ壁下端を支える横架材が引き抜ける場合も、垂れ壁の支持能力が急に失われるため注意が必要である。
表1
破壊モード

破壊モードと被害写真 1）
地震被害写真垂れ壁の先行破壊

柱の折損（１）

柱の折損（２）

横架材の抜け出し共通

実験写真

○力の伝達方法
垂れ壁や腰壁は、鴨居や窓台の端部と柱との仕口の接合方法により、力の伝達方法が異なる。図は、垂れ壁が土塗壁の場合、その仕口の接合耐力が十分大きく、垂れ壁が負担する圧縮力の反力としての引張力を伝達できる場合とそうでない場合の柱の曲げモーメント分布の違いである。接合耐力が十分である場合には、垂れ壁の両側の柱に均等にせん断力が伝達されるが、そうでない場合には、片側の柱のみでせん断力を負担することになる。垂れ壁と同じ高さの柱には、逆せん断力が生じ、図のモデルで負担できるせん断力 Q は Q w ・Q c となる。ここでQc = Qw × h1 ÷ H である。

図1

土塗垂れ壁のモデル化の例 2）

この場合の水平変位については、以下のように求めることができる。

δ = δw + δc

δ w = γ (h1 + h2 )Qw 2 2Qw 2h1 h2h1 h2
h1 + h222δc =⋅=3E c I c (h1 + h2 )h2
3E c I cδ w ：柱を剛体とみなしたときの層間変位（mm）
γ ：小壁のせん断変形角（rad）

δ c ：柱の曲げ変形による層間変位の増分（mm）
Qw ：小壁の負担せん断力（kN）
E c ：柱のヤング係数（kN/mm2）
I c ：柱の断面二次モーメント（mm4）
図2

土塗小壁付き軸組の変形○構造性能に影響を与える要因
垂れ壁・腰壁の場合、壁部分の性能と柱の性能が影響を及ぼす。そのため、土壁全面壁で挙げられる項目と併せて、柱小径や樹種の影響が考えられる。また、壁部分は壁の形状によって共通

破壊性状が変わることから壁部分の高さ幅から縦横比も影響を与える要因となる。さらに垂れ壁などには欄間付きなどの場合も含まれることから垂れ壁・腰壁への付加要素等も要因として挙げる。
表2
土の圧縮強度
荒壁

中塗り

構造性能に影響を与える要因

塗り厚

貫塗り方

縦横比柱小径

柱樹種

その他

40 mm

3段

荒壁仕上げ

0.1120

スギ

欄間付

70 mm

5段

片面中塗り仕上げ

0.2135

ヒノキ

…

90 mm

…

…

0.4150

ケヤキ

0.5…

クリ

…

…

…

文献
1）耐震診断法の高度化に関する検討、平成 24 年度報告書
2）伝統的構法の設計法作成及び性能検証実験検討委員会、平成 24 年度

事業報告書○データ収集の対象とした文献対象とした文献を以下に示す。以下の一覧のうち試験体数 3 体以上のものをデータシート作成の対象とした。
使用データ

文献

No.
・ 特定非営利活動法人
No.1 ～ 10

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

伝統的構法の設計法作成及び性能検証実験検討委員会報告書、平成 25 年（伝統的構法の設計法作成及び性能検証実験検討委員会、平成 24 年度

事業報告書）

・ 株式会社ドット・コーポレーション：平成 26 年度 垂れ壁付き独立柱、だぼ入れにより水平方向
No.11 ～ 12のみ拘束した柱脚等で構成された木造建築物の設計基準に関する検討 事業報告書、第 3 章 土壁を含む構面の水平加力実験、2015.3

No.13
No.14 ～ 15
No.16

・ 田淵敦士、北守顕久、森拓郎、小松幸平：京町家における小壁の水平せん断性能、構造工学論文集、Vol.51B、pp.497-502、2005.3
・ 澤田圭、岡本滋史、村上雅英、川鍋亜衣子、鈴木有：耐荷機構に基づく有開口土壁の剛性と耐力の推定、日本建築学会構造系論文集、第 620 号、pp.93-100、2007.10
・ 丹下耕助、五十田博、河合直人、岡部実、中川貴文：伝統的木造建築物の垂れ壁付き壁構面に関する実験的研究、日本建築学会大会学術講演梗概集、pp.445-446、2011.8
・ 伊藤淳、中治弘行、清水秀丸、鈴木祥之：土塗り小壁を持つ木造軸組の耐震性能評価に関する実No.17 ～ 19

験的研究－柱太さをパラメータとした静的実験－、日本建築学会大会学術講演梗概集、pp.371372、2005.9
・ 三谷隆之、鎌田輝男、清水秀丸、鈴木祥之：土塗り小壁を持つ木造軸組の耐震性能評価に関す

No.20 ～ 23

る実験的研究－柱間距離をパラメータとした静的実験－、日本建築学会大会学術講演梗概集、
pp.369-370、2005.9
・ 村西進也、岡村雅克、後藤正美、清水秀丸、鈴木祥之：土塗り小壁を持つ木造軸組の耐震性能評

No.24 ～ 27

価に関する実験的研究－鴨居下長さをパラメータとした静的実験－、日本建築学会大会学術講演
梗概集、pp.375-376、2005.9

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