パイプラグスクリューボルトを用いた木質構造柱脚接合部の開発（その 2）柱脚接合部の力学性状
214-063 鈴木 雅崇
1. 序テールを有する。

本研究は，前報（その 1）に引き続き，パイプ LSB を用

1) 図 1 に示すように，木柱に埋め込まれたパイプ LSB にいた木質構造柱脚接合部の正負漸増繰返し載荷を行い，パ装着されるインナーボルトは，プレート 1 及び 2 を積みイプ LSB が木質構造柱脚接合部の力学性状のばらつきに及重ね，プレート 2 に座繰り加工を施した上でプレート 1ぼす低減効果を実験的に検討する。にボルト接合される。

2. 実験計画

2) 基礎部とプレート 1 は，プレート 2 を介してアンカー

図 1 に試験体詳細を示す。また，図 2 に使用するパイプボルト結合される。

LSB の詳細を示す。試験体は，45 mm 厚の無垢材（樹種：

パイプ LSB は全長 430 mm であり，外殻パイプねじの外ホワイトウッド）より形成された集成材であり，その断面径及び谷径はそれぞれ30 及び25，外殻パイプねじ内に寸法は 180×360，部材長を H とする計 5 体が計画された。

装着されるインナーボルトは M18（SNR490B）を使用する。

実験変数は部材長 H であり，H = 3000 mm の試験体（H3000

なお，インナーボルトは，前報（その 1）と同様に，外殻パシリーズ）が 3 体，H = 2000 mm の試験体（H2000 シリー

イプねじの軸部先端で定着されている。なお，パイプ LSBズ）が 2 体である。なお，両実験変数とも，用意された試の配置は，柱断面の引張及び圧縮側に各 2 本とする。

験体の詳細はすべて同じであり，各試験体の実験結果を比図 3 に載荷装置を示す。柱脚部のプレート 2 は，アンカ較することによって，パイプ LSB が柱脚部の力学性状のばーボルトに相当する 1 本あたり初期張力 50 kN 程度の高力らつきに及ぼす低減効果を調べる。柱脚部の接合金物は，ボルトによって，剛な基礎と仮定した反力梁に結合される。

PL32（SS400），200×480 の鋼板を 2 枚重ねしたもの（以下，実験は，試験体の柱脚部より実験変数 H の位置に対して，プレート 1，プレート 2 という）であり，以下のようなディ部材変形角 R = 1/450～1/30 rad. まで正負漸増繰返し水平力

谷径 25
外径 30LSB 全長L = 430mm

インナーボルト16.2 (M18)

パイプ STKM13A
 30.0×5.5t

M18

Pitch = 10を負荷した後，R = 1/10 rad.まで単調載荷を行うものである。
3. 実験結果とその考察
実験変数にかかわらず，全試験体ともほぼ同様の力学性状を示したことから，ここでは，H3000 シリーズの結果を代表して示す。
3.1 最終破壊状況

パイプ内径19.0
SNR490B16.260

図 4 に H3000-2 試験体の柱脚部における最終破壊状況をS = 73

代表して示す。R = 1/150 rad.のサイクルにおいて，柱脚部の引張側とプレート 1 の間に隙間が観察され，R = 1/10 rad.時

インナーボルト (SNR490B) A = 490mm

図 1 パイプ LSB 詳細45

オイルジャッキ

ロードセル

H(水平荷重用)

反力柱400試験体

プレート 132

プレート 24590180454527045360

図 2 試験体詳細

図 3 セットアップ

試験体

25 P (kN)

25 P (kN)

2020151510105-0.04

浮き上がりプレート 1

プレート 20.04

0.08-10-10-15-15-20-20

図 5 履歴曲線（H3000-2 試験体）－＋

1.0  

①2000

②1000
500-mm

① ② ③ ④ ⑤ 

③④1000500-150 -100 -500

R = 1/450 rad.
R = 1/50 rad.

00:H3000-3 試験体 WP

0500.2000.040.06

y   w D 2   CL   
WD :長手方向試験体幅

R = 1/100 rad.
R = 1/10 rad.

tBPyCL :中立軸の位置 (実測値)CLD/2W

D/2－CLW

 :柱脚の回転による変形角図 7 柱の変形性状の推移（H3000-2 試験体）には，その隙間は実測で最大 30 mm 程度まで進展した。こ0.02h HR (rad.)0.080.1y :柱脚の回転による浮き上がり量

100 150 200 250 300 350

R = 1/200 rad.
R = 1/30 rad.

    h  y 0.4mm

⑤0.12:H3000-2 試験体 w    0.6

20000.08:H3000-1 試験体

0.8

3000

1500

15000.04

図 6 履歴曲線の包絡線

25002500

R (rad.)00-50.12 -0.04

図 4 最終破壊状況

3000

5R (rad.)00-5

図 8 柱頭の水平変位の成分（H3000-2 試験体）ている。の隙間は，外殻パイプねじ内に装着されるインナーボルト

図 8 に H3000-2 試験体における柱頭の水平変位の成分をの伸びによるものである。一方，柱脚部の引張側における示す。縦軸は柱頭の水平変位に対する柱脚の回転による変外殻パイプねじの柱からの抜出し，及び，プレート 2 と反位の比/。横軸は部材変位角 R である。変形初期から力梁あるいはプレート 1 と 2 の離間は観察されなかった。

インナーボルトが引張降伏する R = 1/75 rad.までは，ほぼ直3.2 履歴性状

線的にに占めるの割合が増大する。R = 1/50 rad.以降，

図 5 に H3000-2 試験体の履歴曲線を代表して示す。また，その傾向は緩やかになるが，最終振幅の R = 1/10 rad.では，

図 6 に H3000 シリーズの履歴曲線における包絡線を示す。

に占める木柱の水平変位wの割合は 1 割程度であり，柱縦軸は負荷された水平荷重 P，横軸は部材変位角 R である。

頭の水平変位は柱脚の回転成分が支配的となる。

R = 1/75 rad.時，インナーボルトの引張降伏によると考えら4. 結語れる剛性低下が生じたが，最終振幅の R = 1/10 rad.まで荷重

パイプ LSB を木質構造柱脚に適用すれば，以下の点におの低下が見られない安定した履歴性状を示した。また，図 6

いて設計の難度が緩和されると考えられる。に示す結果より，各試験体の荷重－変形関係にばらつきは1) 非常にばらつきの小さい復元力特性を付与する。

ほぼ見られず，H3000-2 試験体を基準とした他の 2 体の試

2)

復元力特性は，インナーボルトの高い伸び性能及び引験体のばらつきは，全変位において 1 割未満であった。な張降伏によるヒンジの形成により，ほぼインナーボルト

お，H2000 シリーズの 2 体についても同様の結果を得ていの荷重－変形関係に支配される。

る。
3.3 変形性状

3) 従来の H 形断面の接合金物に代わり，シングルプレート接合（2 枚重ね）が可能となる。

図 7 に H3000-2 試験体における柱の変形性状の推移を示

ただし，柱の水平変位は柱脚部の回転成分が卓越するこす。縦軸は柱高さ H，横軸は水平変位である。変形初期とから，柱脚－基礎間の回転を抑制するために，アンカーより，柱脚からパイプ LSB の埋込終点位置に対応するH460

ボルトは伸び性能の小さい高強度ボルト（PC 鋼棒等）を使よりも高いH1000 の位置において，柱の曲率が僅かに増大す用する必要がある。

る傾向があり，柱脚からH1000 の範囲は剛に近い挙動を示し（馬場研究室）