日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道） 2004年 8 月

22058
異種耐力壁加算時の許容耐力算出方法の検討
正正木造軸組
加算則

耐力壁
降伏耐力○

岡部 実 *1
鴛海 四郎 *2

許容耐力
終局耐力
6目的
平成 12 年建築基準法改正により、木造軸組の壁倍率評

PmaxLoad(kN/m)

価における許容耐力算出方法が見直され、降伏耐力、終局耐力の考え方が導入された。しかし同一面内もしくは同一壁線内に異なる耐力壁を用いた場合の許容耐力の加算については、危険側評価となる可能性が指摘されている。そこで施行令や告示で壁倍率が規定されている３種

Pu

4Py
2類の耐力壁について、実験データに基づく荷重‐変形関係を定義し、これらの耐力要素を加算した場合の許容耐力の評価方法を検討することを目的とする。

0荷重‐変形関係の定義
耐力壁の荷重‐変形関係は、完全弾塑性型の bi-linier

0 Dy Dv 50D1 2 0Dmax 100 Du

150Displacement(mm)型と最大荷重以降下り勾配を持つ tri-linier 型の二種類とした。また bi-linier 型では式 2〜式 6、tri-linier 型
では式 2〜式 7 の値を実験的に算出し、許容耐力を決定す

図１ 荷重‐変形の定義(bi-liner：青、tri-liner:赤）るための指標を求めた。そして式 1 で示される許容耐力

耐力壁の面内せん断試験試験体は、在来軸組で幅 1820mm 高さ 2730mm を標準寸が、４つの指標の最小値となり、かつその他の指標につ法とし、柱脚柱頭はﾎｰﾙﾀﾞｳﾝ金物で補強したものとした。

いては、実験データに基づき比率を乗じて荷重‐変形曲試験は無載荷式で、特定変形角で正負３回の繰り返し加線を定義した。荷重‐変形関係の定義を図１に示す。
Pa = α × P 0 ･･････････････式１α:壁倍率力を行った。なお今回使用したデータは、壁倍率の認定試験とは異なり、1/50(rad.)変形を超え最大荷重後も繰a = ( 0.2 Pu × 2 µ − 1 ) / Py ･･･式 2

P0:基準強度り返し加力は続けている。耐力要素は、合板 9mm（N50 釘･･･････式 3

Py:降伏耐力＠150mm）、二割筋かい(45mm×90mm、端部筋かい ﾌﾟﾚ ｰﾄ

c = P 1 / 120 / Py ･････････････式 4d = Pu / Py ･･･････････････式 5

Pu:終局耐力BP2)、石こうボード 12mm の３種類とした。

μ:塑性率

図２に耐力要素毎の降伏耐力 Py に対する各指標の比率

e = D1 / 120 / Dy ･････････････式 6

Dy:降伏変位を示す。横軸は試験体数を示し、許容耐力が小さい順に

f = D max/ Du

Du:終局変位表示した。合板は一部終局耐力 Pu を用いた指標で決定しb = ( 2 / 3 P max) / Py･･･････････式 7ているものもあるが、平均的には Py で許容耐力が決定す

Brace 45mm × 90mm

Gypsum board 12mm
1.6

1.4

1.4

1.4

1.2

1.2

1.2

1.0

1.0

1.0

0.8
0.6Ratio

1.6Ratio

Ratio

Plywood 9mm
1.6

0.8

0.4

○： (0.2Pu ･√ (2 μｰ 1))/Py□： (2/3Pmax) /Py

0.2

0.4

○： (0.2Pu ･√ (2 μｰ 1))/Py□： (2/3Pmax) /Py△： P120/Py0.2△： P1/120/Py

0.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Number of Test specimen (1<Pa<9)0.0

図２0.80.60.60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Number of Test specimen (1<Pa<9)0.4○： (0.2Pu ･√ (2 μｰ 1 )) /P y□： (2/3Pmax)/Py△： P120/Py

0.2
0.00123456
Number of Test specimen (1<Pa<9)7

耐力要素毎の降伏耐力 Py に対する各指標の比率

Evaluation on the summed allowable strength of different types of shear walls

̶115̶

OKABE minoru *１, OSIUMI shirou *2ることが多い。逆に筋かいはすべての試験体で終局耐力併せて表示する。Bi-liner で近似した場合、実験値の包Pu を用いた指標で許容耐力が決定し、石こうボードにつ絡線に対し降伏変位を過ぎ終局耐力へ至る部分で危険側いては、Py で許容耐力が決定している。となる領域が存在するが、tri-line では、実験値の包絡近似曲線と加算則の検討
図３に実験で得られた包絡線（正側）と、bi-liner、線に対し安全側となった。

tri-liner で近似した荷重‐変形曲線を示す。また bi-から算出される許容耐力との比較を図５に示す。Bi-また加算した近似曲線から許容耐力を算出し、壁倍率liner、tri-liner 曲線算出時の荷重、変位を表１に示す。 liner、tri-liner ともほぼ同じ許容耐力となり、壁倍率合板耐力壁の耐力・剛性・靱性に比べ、筋かい耐力壁でから得られた許容耐力の８割程度となった。加算した耐は靱性が乏しく、石こうボード耐力壁では、耐力が小さ力壁の許容耐力を決定する指標は、tri-liner と実験値はい割に剛性、靱性が高いことが確 認できた。また bi-すべて終局耐力 Pu を用いた指標で決定したが、bi-linerliner、tri-liner の近似曲線は概ね実験により得られたでは、石こうボードとの加算において降伏耐力 Py の指標包絡線を表現している。

で決定する結果となった。実験で得られた包絡線の加算

表１

bi-liner、tri-liner 曲線算出時の荷重、変位合板

Dy,Pybi-liner
Dv,PuDu,Pu
Dy,Py
D120,P120
tri-liner
Dmax,Pmax
Du,Pu

筋かいが耐力要素を組み合わせた耐力壁の包絡線を表している

石こうボード変位(mm)

荷重(kN/m)

変位(mm)

荷重(kN/m)

変位(mm)

荷重(kN/m)

19.733.8178.8
19.7
22.5
103.0
178.8

4.90
8.40
8.40
4.90
5.59
9.50
8.40

22.5
41.7
88.5
22.5
26.3
77.8
88.5

4.40
8.16
8.16
4.40
5.15
9.03
8.16

6.0
9.2
106.2
6.0
--58.8
106.2

1.96
3.00
3.00
1.96
--3.353.00と仮定すると、tri-liner 近似の方が許容耐力を決定する指標を正確に表していると思われる。
参考文献(1)日本建築学会：木質構造設計規準・同解説 2002 改訂 p-104-107(2)鴛海四郎：杉山英男賞を受賞して､Journal of Timber Engineering
Vol.49.,2002.8(3)下屋敷、岡部、宮村、小国他：石膏ボード貼り在来軸組構法耐力
壁の面内せん断耐力、日本建築学会大会学術梗概集、2001(4)岡部、麓、Barrett：軸組を構成する木材の密度が合板釘打耐力
壁のせん断性能に与える影響、日本建築学会大会学術梗概集、2002

図４に耐力壁の be-liner、tri-liner での荷重‐変形を加算した場合の時の結果を示す。また比較のため、実験で得られた包絡線の平均値を加算して求めた包絡線もBRACE 45mm × 90mm

Gypsum board 12mm
1412121210101086Load(kN/m)

14Load(kN/m)

Load(kN/m)

Plywood 9mm
14868644422200050

100

150

200050100

1500200050100

15020015
合板 + 石膏ﾎﾞｰﾄﾞ

10515
合板 + 石膏ﾎﾞｰﾄﾞ105

筋かい + 石膏ﾎﾞｰﾄﾞ

0050100

筋かい + 石膏ﾎﾞｰﾄﾞ

15020000Displacement(mm)
図４50100Displacement(mm)bi-liner、tri-liner 近似による加算*1 財団法人ベターリビング筑波建築試験センター*2 財団法人日本住宅・木材技術センター試験研究所

150200

X0･20

Load(kN/m)

Load(kN/m)

20

合板＋筋かい筋かい＋石こう合板＋石こうﾎﾞｰﾄﾞ1.

合板 + 筋かいY=

合板 + 筋かいbi-liner,tri-liner, 実験で算出した許容耐力 Pa(kN/m)

Displacement(mm)
図３ bi-liner、tri-liner で近似した荷重‐変形曲線（黒細線：実験値包絡線、青太線：平均包絡線）
Displacement(mm)Displacement(mm)bi-liner での加算
tri-liner での加算
2525
108Y=

0. 8･X

6○： bi-liner□： tri-liner△： Experiment446810壁倍率から算出した許容耐力Pa(kN/m)
図５ 許容耐力の比較*1 Center for Better Living Tsukuba Building Test Laboratory*2 Japan Housing and Wood Technology Center

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