特集
木下地（野地板に直接留め付け）における「かん合形立平ぶき」の圧力箱試験 その１
一般社団法人 日本金属屋根協会・技術委員会

１. はじめに（1）背景と目的

現在、「かん合形立平ぶき」は鉄骨造のみならず、木造「かん合形立平ぶき」の固定ピッチが合致しないため、野（住宅を含む木質構造）においても広く普及している。一地板（構造用合板 t=12mm など : 構造的に有効な野地）に方、「SSR2007: 鋼板製屋根構法標準」（以下 SSR2007）の直接固定されることになる。

標準構法においては「立平ぶきおよび蟻掛けぶき」の記述

そのような背景を踏まえ、今回「かん合形立平ぶき」をはあるものの、「かん合形立平ぶき」の記述はない。また、木造（住宅含む）を想定した下地（木製垂木 + 構造用合板「MSRW2014: 鋼板製屋根・外壁の設計・施工・保全の手t=12mm）の構造用合板に「木下地用板金ねじ」で直接留引き」（以下 MSRW2014）には参考試験として「かん合め付けた試験体による、圧力箱試験を実施した（試験実形立平ぶき」圧力箱試験の事例記載はあるものの、これは施日 :2020.11.04、試験実施場所 : 建材試験センター 中央鉄骨下地（母屋 : リップ C 型鋼 : t=2.3mm + 野地板：硬質試験所）。今回の試験体におけるふき材の留め付け状況を

木片セメント板 :18mm）のリップ C 型鋼にふき材を留め図１に示す。また今回の圧力箱試験と同時に各種留め付け付けたものである。また SSR2007 の「立平ぶきおよび蟻部材（木下地用板金ねじ、コーススレッド、スクリュー釘）掛けぶき」の固定方法においては「固定釘を垂木に打ち込と各種野地板（構造用合板、OSB 材、杉板）との引張り試む」ことを基本としているが、現在の特に木造住宅におい験を実施し、これらの留め具および野地板における引抜きては垂木の配置 ( 小屋組み構造）は屋根ふき材の選定の前強度について確認した。これらの結果については次報にてに既に決定されていることが多く、その場合垂木ピッチと詳報する。

図１

ふき材の留め付け状況

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（2）派生する効果、目論見および今後の計画（予定）
まず今回の試験データ取得を通して「かん合形立平ぶき」の標準構法化を目指し、設計 ･ 採用上の利便性向上を目論む。また本試験は来年度以降に計画している建材試験センターにおける「圧力箱試験 試験規格化」策定活動への布石と位置付け、さらに令和３年度から予定されている国総研プロジェクトのテーマ（「今月の話題」参照）とからめ、「台風に強く、強度信頼性の高い住宅用金属屋

図２2根」としての広報資料化を目論む。
そのため来年度は鉄骨下地（母屋 : リップ C 鋼 :t=2.3mm）をベースに野地板のパラメータ（木毛板など通気性の異なるもの）を数種類用意し、「ふき材（かん合式立平ぶき）」と「野地板」との ” すき間 ” の気圧測定など従来は計測されていない部位の詳細挙動にも注目 ･ 観察し、上記「圧力箱試験 試験規格化」に向けた基礎データの取得を計画している。

試験体

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その１2. 試験体（1）背景と目的試験体を図２に示す ( 試験体製作日 :2020.10.19)。
ふ き 材 は「 か ん 合 形 立 平 」t=0.35mm お よ び 0.4mm、留め付け部材は「木下地用板金ねじ」( 商品名 : ダンバTM)、野地板は「構造用合板 t=12mm」とし、留め付け部材は合板へ直接留め付けた。留め付けピッチは [ 働き幅@333mm × 流れ方向 @455mm ] とした。野地板にはφ100mm の開孔を設け、開孔ピッチは [ 働き方向 @455 ×
流れ方向 @455mm] とした。ふき材と野地板との間には気密ビニルを設けた。ふき材を留め付ける前の野地板と気密ビニルの状況を写真１に示す。また気密ビニルにはふき材の自由な挙動を拘束しないように「たるみ」を設けた。気密ビニルの「たるみ」の状況を写真２に示す。

写真１

ふき材を留め付ける前の野地板と気密ビニルの状況

「たるみ」

写真２

「たる木」
@455mm

気密ビニルの「たるみ」の状況

3

端部拘束

端部拘束
写真３

ふき材状況の全景

またふき材の端部（試験体周辺部）については木片にて端部（けらば方向、流れ方向、共に）を拘束した。ふき材状況の全景を写真３に、また木片拘束の状況を写真４に示す。一般的な知見としてはこのような端部拘束により最終破壊耐力が向上するとされているが、その詳細は現状ではまだわかっていない部分も多い。端部拘束の効果およびその程度の解明については今後の課題である。

4

写真４

木片拘束の状況

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表1

その１

試験結果一覧

試験体番号

板厚 [mm]ホットメルト

残留変形状況

最大荷重 [Pa]終局モード①0.4無し-5,000 [Pa]にて問題なし-8,500ビス引抜け②0.35無し-5,000 [Pa]にて問題なし-8,250かん合外れ③0.4有り-5,000 [Pa]にて問題なし-8,000

かん合外れ【参考結果】

3. 試験結果（1）背景と目的

ホットメルト
接着剤

試験結果一覧を表 1 に示す。ここで「ホットメルト」の有有無に関する概念図を図 3 に示す。かん合形立平ぶきのかん合部の防水性を高める目的としてホットメルト接着剤をホットメルト接着剤

無かん合部に詰める方策を施した製品が近年市中で広く散見されるので、今回の試験においても「ホットメルト」の有無をパラメータに加えた。

図３ 「ホットメルト」の有無に関する概念図

いずれの試験体も -5,000[Pa] 時には目立った残留変形はなく、除荷時の残留変形は ≒ -2.0 [mm] 程度であった。
-5,000 [Pa] 除荷時に変位計を取り外した。
試験体①（t=0.4mm、ホットメルト無し）は -8,500[Pa]時にねじの引抜けにて終局した。終局状況を写真５に示す。
ねじの引き抜け状況を写真６に示す。留め付けねじは完全に引き抜けている一方、かん合部はかろうじて引っ掛かっており、終局時においてかん合部の外れはなかった。終局時の留め付けねじ部の状況とかん合部変形状況の模式図を

図４

終局時の留め付けねじ部の状況とかん合部変形状況の模式図

図４に示す。

5ねじの引抜け試験前（試験体制作時）

写真５

試験体①の終局状況

写真６

試験後
（終局後）

試験体①のねじの引抜け状況

1)

2)

写真７

6

試験体②の終局状況

写真８

試験体③の終局状況

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参考

加圧方向-7,000

最大圧力（Pa）

なし

MSRW2014 第 2 章 2.9 平板ぶき屋根の参考試験より
表 2.9.2 耐風圧性試験結果の概要

目標値 P までにおける途中減圧段階での屋根材（中央部）と母屋の相対変位量δ 3
目標値 P の設定（Pa）なし

その１

途中減圧段階での圧力 pn（Pa） 途中減圧（mm） 途中減圧（mm） 途中減圧（mm）

p1-1,000-17.1-0.6-16.9

p2-2,000-23.5

-1.5

-23.5

p3

-3,000

-29.7

-2.3

-30.0

p4

-4,000-33.8

1.5

-33.4

p5

-5,000-36.5

-14.8

-36.9

p6

-6,000-40.8

-17.9

-41.0

p7

-7,000

-44.7

-21.8

破壊

破壊状況

屋根材中央部の膨らみに伴い屋根材間のかん合が外れ破壊※試験実施：( 一財 ) 日本建築総合試験所

試験体②（t=0.35mm、ホットメルト無し）は -8,250 [Pa]とが改めて確認された。

時にかん合部の外れにて終局した。終局状況を写真７に示

また、試験体②（t=0.35mm、ホットメルト無し）におす。写真７内の１) に示す列のかん合がまず先に外れ、こける高いかん合部強度の数値は、一見 0.4[mm] と比べての時のふき材の ” めくれ ” の衝撃にて２) に示す列のねじも遜色がないようにすら見える。しかし、これまでの様々抜けおよびかん合外れが誘発されたように観察された。

な試験結果および知見から、0.4 [mm] に比べ 0.35 [mm]試験体③（t=0.4mm、ホットメルト有り）は -8,000 [Pa]ではかん合部強度は一般的に確実に低下する。今回の試験

時にかん合部の外れにて終局した。終局状況を写真８に体② (t=0.35mm、ホットメルト無し）の結果の過大評価示す。

は実務上危険であるため、この結果については【参考結果】と位置付けた。

4. 考察
全ての試験体において全体的に高いかん合部強度（-8,000[Pa] 以上）が確認された。ここで MSRW の参考試
験結果データを表 . 参考に示す。この時のかん合部の外れ荷重は -7,000 [Pa] であった。
今回の試験では、特に試験体②（t=0.35mm、ホットメ
ルト無し ) は板厚が薄いにもかかわらず高いかん合部強度

さらに今回の試験は木下地（野地板に直接留め付け）であったため、ねじの「引き抜け」にて破壊（終局）する破壊（終局）モードも観察された。これは SSR の標準構法（基本的に C チャン、垂木に留め付け）では、あまり観察されない破壊（終局）モードである。実務上、木下地（野地板に直接留め付け）においては、ねじの引抜き耐力の確認、ねじピッチを細かくするなどの配慮が重要であることが確認された。

を示した。今回の試験体において全体に高いかん合部強度が発現した理由としては、かん合形状が丁寧に管理されており、かん合部形状の崩れなどに十分な注意が払われていたことなどが挙げられた。ふき材（成型品）のかん合部形

5. おわりに状の保持は、かん合部の水密性の保持のみならず、かん合本報では木下地 ( 野地板に直接留め付け ) における「か部強度（「かん合はずれ」耐力）にも大きく影響を与える

ん合式立平ぶき」の圧力箱試験の試験結果概要を示した。

ため、かん合部形状の崩れには十分な注意が必要であるこ次報では試験結果のさらなる分析および考察を詳報する。

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