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日本建築学会大会学術講演梗概集（九州） 2016 年 8 月

端距離・縁距離が短い実験金物のクリープ変形に関する実験と考察
正会員
同同同同○槙田 剛*1
槌本 敬大*3
北村 俊夫*5

五十田 博*2
岡部 実*4接合部梁受金物
クリープＤＯＬ
ＰＯＷＥＲ則１．目的
住宅向けに市販されている金物工法の梁受金物は、ドリフトピンの端距離、縁距離を AIJ 規準に準じていない仕様が多い。短期は静的試験により確認されるが、長期・クリープ変形の影響まで言及されないことが多い。端距離、縁距離が AIJ 規準に準じていない梁受金物において接合部の DOL、クリープ試験を実施し、長期・クリープ変形の影響を確認することを目的とする。
２．試験概要試験概要を表 1 に、金物図を図 1 に、クリープ、DOL 試
験概要図を図 2 に示す。図 3 には試験体を示す。
表.1 試験概要

試験概要
体数 積載荷重（kN）
静的せん断試験665.92
応力レベル 0.9258.59
ＤＯＬ試験
応力レベル 0.8252.29
応力レベル 0.714 237.72
応力レベル 0.515 1
クリープ試験
樹種・等級
部材
断面スギ同一等級構成構造用集成材E65-F255
柱105×105
スギ異等級構成構造用集成材E65-F225
梁105×180

図.3 試験体図

３．試験結果３-1.DOL 試験

表 2 に静的せん断試験結果を示す。図 4 には静的試験の6 体平均グラフ、および試験体毎の各応力比時の平均荷重、及び平均変位の点を示した。また、DOL 試験の終局破壊までの時間とマディソンカーブの相関関係を図 5 に示す。 図
中○で示した試験体は所定の載荷期間を経過したため、終局破壊に至る前に試験を終了した。図中△で示した試験体は終局破壊に至った試験体を示す。
表.2 静的せん断試験結果

静的試験
結果

基準耐力(kN)37.00
応力比0.9時変位(mm)14.65

最大荷重(kN)73.24
応力比0.8時変位(mm)9.46

最大荷重時変位(mm)24.75
応力比0.714
時変位(mm)5.99

初期割裂時変位(mm)10.10
応力比0.515
時変位(mm)3.19908070

図.1 金物図【プレセッターSU18】60
荷 50
重(kN)40平均グラフ
各応力比時荷重平均グラフ
応力比10.0
応力比0.90
応力比0.80
応力比0.714
応力比0.515

30201000

図.2 クリープ、DOL 試験概要図

5101520変位(mm)253035図.4 静的試験平均せん断グラフおよび各応力比点

An experiment and consideration about the creep transformation of
the experiment hardware which edge distance, relationship

MAKITA Tsuyoshi, ISODA Hiroshi, TSUCHIMOTO Takahiro,
OKABE Minoru, KITAMURA Toshio

distance has a short― 81 ―

5.2

105
10分

100

1時間

3ヵ月間

3日間

y = 0.0137x + 4.9569
R² = 0.4127

50年間

9590

相対 5.1
クリープ 5対数

○は破壊無
△は破壊

85
強度
80
比(%)
75

マディソンカーブ
PS18SU_0.9-1
PS18SU_0.9-2
PS18SU_0.8-1
PS18SU_0.8-2

70

PS18SU_0.714-1
65

y = 0.0285x + 4.7982
R² = 0.9666

一次クリープPS18SU_0.714-2

二次クリープ
4.960

055024681012

時間対数ln(分)141618

図.5

DOL 試験結果とマディソンカーブとの比較

242068
経過時間対数（分）101214

図.8 二次両対数グラフと回帰直線

図 9 に実験値と全 POWER 則、二次 POWER 則の比較グラ３-２.クリープ試験

フを示す。また、各 POWER 則より、相対クリープの長期静的せん断試験の応力比 0.515 時の変位をクリープ試験推定を行い、表 3 に示す。の初期変位と定義（3.19ｍｍ）し、全期間-相対クリープの関係を図 6 に示す。

200180160
相対 140
ク 120
リ 100ー 80
プ 60(%)
40220
200
相 180対
ク 160
リー 140プ(%)120

SU18応力比0.515【全POWER則】SU18応力比0.515【一次POWER則】SU18応力比0.515【二次POWER則】SU18応力比0.515

200010080100000

200000300000
時間(分)400000500000200000300000400000
経過時間(分)500000600000

図.9 実験値と POWER 則の比較
表.3 長期推測結果

SU18応力比0.515
0100000

50年後相対クリープ推測（％） 最大荷重時変位到達予測（年）600000応力比
全POWER則図.6 載荷時間-相対クリープ曲線

0.515

図 6 のグラフより、全期間-相対クリープの両対数グラフを作成し、図 7 に示す。併せて、両対数グラフより得ら

179.613

全POWER則
8.6×1036

二次POWER則
1.2×1048

４．まとめ①DOL 試験はすべての試験体にてマディソンカーブでれた回帰直線を示す。続いて、図 9 に実験値と全 POWER則のグラフ比較を行う。

187.193

二次POWER則示された継続時間経過まで終局破壊に至らなかった。
②クリープ試験は全 POWER 則、二次 POWER 則から5.2得た回帰曲線は共に実験値と良い一致をした。

相対5.1
クリープ 5対数③クリープ試験の POWER 則より推測した 50 年後の相y = 0.0178x + 4.9056
R² = 0.8283

対クリープは 190%程度であることが確認できた。
④POWER 則により、静的試験の最大荷重時変位までの到達年数を予測した結果、基準耐力相当の応力比0.515 では大凡そこまで到達しない結果となった。
＜参考文献＞

SU18応力比0.515

4.9
0510
経過時間対数（分）15

図.7 全期間両対数グラフと回帰直線

既往の研究手法にて相対クリープを一次、二次クリープに分離した二次両対数グラフと回帰直線を図 8 に示す。

*1（株）カネシン*2 京都大学生存圏研究所 教授・博士（工学）*3 建築研究所材料研究グループ 上席研究員
博士（農学）*4（一財）ベターリビングつくば研究センター
博士（農学）*5 齋藤木材工業（株）室長・博士（工学）1)日本建築学会：木質構造設計規準・同解説
2)(公財)日本住宅・木材技術センター：木造軸組構法住宅の許容応力度設計(2008 年版)
3)北村俊夫他：木はりとＲＣ床版を組み合わせた剛性ばりの鉛直方向の構造性能に関する実験その 2 2070 日経過時のクリープたわみと長期推定,2012 年度大会（東海）学術講演会・建築デザイン発表会
4)高橋茂男他：大気下の集成梁、接合部、建物のクリープ変形と季節変動、日本建築学会構造径論文,第 551 号,P.87～94,2002.2*1Kaneshin Co.,Ltd*2Professor Laboratory of Structural Function Research Institute for Sustainable
Humanosphere Kyoto University, Dr. Eng*3 Chief Research Engineer, Dept. of Building Materials and Components, Building
Research Institute, Dr. Agr.
*4Center for Better Living, Tsukuba Building Research and Testing Laboratory,Dr. Agr.
*5Chief, Saito Wood Industry Co., Ltd., Dr. Eng.

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