日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿） 2014 年 9 月

22115

改良楔を用いた柱-貫接合部のモーメント抵抗機構に関する実験
その２．門型試験体の実験概要及び結果

伝統木造軸組改良楔

実大実験

繰返し載荷

ばね機構

エネルギー吸収性能

正会員○藤川大輝*1

同

羽生田善将*2

同

小野徹郎*3

同井戸田秀樹*4

2200

12197
1856060

１．序係を示したのに対し、ばね機構がある(b)は(a)よりも高
その１の十字型試験体では、貫両端をピンローラー支い初期剛性を示すとともに繰返し挙動ではバイリニア点とし仕口部がモーメントだけを負担したときの特性型の履歴成分が発生した。最大耐力についてみると、ばについて検討した。一方、実際の建物では貫は複数の柱ね機構のない(a)では 0.16rad 近くまで耐力が上昇し、貫を貫通するため、門型架構において柱-貫接合部のモーの折損で最大耐力が決定されたが、ばね機構を持つ(b)メント抵抗機構を検討しておくことも重要である。
では正載荷側の 0.05rad 近傍で貫の折損による耐力低下
本稿その２では、１スパンの柱と貫をモデル化した門が観察され、その後負載荷側でも貫の折損が連続し最大型試験体の実験について報告する。仕口は、その１で使耐力はばね機構のない(a)下回った。いずれの試験体も最用した通し貫タイプに加えて、隅柱を想定した鯖の尾タ
初の貫の折損は渡りあご形状に加工された通し貫下端イプも対象とした。の切り欠きから生じた割裂破壊（図４）であるが、ばね２．実験概要機構を持つ(b)のほうが早い段階で貫の折損が生じた理
2.1 試験体概要
由が材料特性の変動によるものなのか、あるいは改良型試験体一覧を表１に示す。柱スパンは 2m とした。柱楔特有のものなのかは今後詳細な検討が必要である。
表１ 試験体一覧の樹種はケヤキ、貫・楔の樹種はベイヒバとした。仕口
柱寸法 貫寸法
仕口タイプの詳細を図１に示す。仕口タイプは、通し貫に渡θk（deg) バネ機構
試験体名
柱樹種 貫・楔樹種(mm)(mm)タイプ
りあごのある通し貫タイプと鯖の尾タイプの 2 種類を
JT-05-0
無通し貫JT-05-1
有φ303.0 66.7×197.0 ケヤキ ベイヒバ
5用意した。楔タイプは両仕口タイプ共に普通楔とした。
JS-05-0
無鯖の尾JS-05-1
有楔上端面角度 θk は 5°とし、柱側面からの楔の出は100mm とした。
本実験では、ばね機構による楔の挙動を観察すること152100 52が目的であるため、ばね機構の有無について比較検討を行う。ばね機構の詳細は、その１と同様である。
100 52 100 100 52 100
100 52 100
1522001521522.2 実験装置
213 912121
図２に実験装置を示す。門型試験体を用いた本実験装
303303
置は、載荷時に仕口部のみが水平抵抗要素とするよう、柱頭と柱脚はメカニカルなピン接合とした。荷重は H(a) 通し貫（渡りあご付）(b) 鯖の尾型鋼の載荷梁にオイルジャッキを用いて作用させた。載図１ 仕口タイプ詳細
荷梁には、面外変形を拘束するための治具を取り付けた。
なお、載荷方法はその１の十字型試験体と同様とする。
３．実験結果・考察
3.1 荷重変形関係
各試験体の荷重変形関係を図３に示す。縦軸の荷重は柱頭位置に作用させた水平荷重を、横軸はその１と同様に求めた柱の変形角である。また、載荷梁等の重量で生じる P-Δ 効果を補正している。まず、通し貫タイプの(a)100010001000100010001000100010001000
JT-05-0 と(b) JT-05-1 を比較すると、ばね機構がない(a)図２ 実験装置は十字型試験体と同様に進行スリップ型の荷重変形関Experimental Study on Moment Resisting Mechanism joint
FUJIKAWA Daiki, HANYUDA Yoshimasa,ONO Tetsuro and IDOTA Hidekiof Nuki-to-Column use of Enhanced Wedge. Part.2
Experimental Outline Results of Gate-Type― 229 ―

次に、鯖の尾タイプの(c) JS-05-0 と(d) JS-05-1 を比較
載荷時に貫自体が変形し、楔にめり込みが生じず楔位置
すると、ばね機構がない(c)は進行スリップ型の荷重変形を制御できないためだと考えられる。(b) 鯖の尾タイプ関係を示したのに対し、ばね機構がある(d)は(c)よりもの縦軸のエネルギー吸収量は、ばね機構がない従来型試高い初期剛性を示し、バイリニア型の履歴成分が発生し験体（JT-05-0）のエネルギー吸収量との比率で示した。
た。最大耐力については、ばね機構のない(a)では 0.15radばね機構がある楔試験体（JT-05-1）は 1/200rad 程度か近傍まで耐力が上昇し、変形角が大きくなるにつれて鯖らエネルギー吸収量に差が表れ始め、1/30rad 付近ではの尾が仕口から抜け出すことによって最大耐力が決定4.0 と高いエネルギー吸収性能を示した。
された。ばね機構を持つ(d)は(c)よりも高い最大耐力を４．結示し、1/5rad まで耐力低下が見られなかった。なお、鯖
本稿では、門型試験体の実験結果及び考察を行った。の尾タイプの仕口は仕口内での鯖の尾のかかり部分だ
今後は、スパン数による各性能への影響を把握していく。
けでモーメントに対して抵抗しているため、通し貫タイ【参考文献】
１）羽生田善将，小島崇徳，井戸田秀樹，小野徹郎，石原由美子：仕プと比べて極めて低くなった。また、２本の柱はスパン口形状を考慮した柱-貫接合部のモーメント抵抗機構 : その 1.十字が広がる方向の変形を載荷梁によって拘束されており、型接合部における仕口形状が耐力に与える影響，日本建築学会大会
学術講演梗概集（東海），構造Ⅲ，pp.435-436，2012.9.
鯖の尾タイプの特性を評価する場合にはこの境界条件
２）楠寿博，木林長仁，伊藤正，：貫接合部の曲げ性能実験と性能向も十分留意する必要がある。
上のための一つの試み，日本建築学会大会学術講演梗概集（東北），3.2 エネルギー吸収量
構造Ⅲ，pp.509-510，2009.8.
改良型楔による仕口の性能を吸収エネルギー量で考JT-05-1(ばね有)察するため、その１と同様に累積エネルギー吸収量を載荷プログラムとの対応で示したものが図５である。(a)通し貫タイプの縦軸のエネルギー吸収量は、ばね機構がない従来型試験体（JT-05-0）のエネルギー吸収量との比率で示した。ばね機構の有無による比較すると、エネル
図４ 貫下端の切り欠きによる割裂破壊ギー吸収量の違いは顕著に表れなかった。これは、十字型試験体の貫両端がピンローラー支点であるのに対しバネ機構ありて門型試験体では、貫材端の上下方向の拘束が無いため、ばね機構無し-5貫折損

0-5-10-10-15-15-20-20-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2
変形角 [rad]

貫折損

5重0

荷5[kN]

10[kN]

1510重2015

荷20(a) 通し貫タイプ
貫折損-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2
変形角 [rad]1515101050-50-10-15(c) JS-05-0

ばね機構無し-5-15-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2
変形角 [rad]

バネ機構あり5-10-20*1*2*3*4(b) JT-05-1
20

荷 重 [kN]

荷 重 [kN](a) JT-05-020-20-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2
変形角 [rad](b) 鯖の尾タイプ(d) JS-05-1

図３ 荷重変形関係
名古屋工業大学大学院 博士前期課程
亀山建設株式会社 専務取締役
椙山女学園大学 教授・工博
名古屋工業大学大学院 教授・工博

図５*1
*2
*3
*4― 230 ―エネルギー吸収量及び載荷プログラム

Graduate Student, Nagoya Institute of Technology
Kameyama Construction
Prof., Sugiyama Jogakuen Univ, Dr.Eng.
Prof., Nagoya Institute of Technology, Dr.Eng.