杉という木材の建築構造への技術利用/第10回「新しい水平構面をつくる・その６」

連載

文/写真　田原　賢

「杉の可能性を引き出す」木造建築の構造を、実例をもとに紹介していきます

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＊第7回「新しい水平構面をつくる・その３」はこちらへ

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●試験体（３）　杉（吉野産）厚板　せん断抵抗ダボ仕様

試験結果/７月２８日

変形角（rad）	荷重（ＫＮ）	変位量（ｍｍ）	破壊状況
1/600	１０｛１｝	４．５５	板のずれる音がした
1/300	１４｛４｝	９．１	梁脚部の浮き上がりが２ｍｍ生じた板のずれる音が少し大きくなった
1/150	２０｛１１｝	１８．２	ダボのめり込みが１ｍｍ生じた板の浮上による隙間が２ｍｍでてきた
1/100	２５｛１７｝	２７．３	ＨＤ金物の曲げ降伏がはじまったダボのめり込みが４ｍｍ程度になった
1/50	３２｛２８｝	５４．６	ダボ数の少ない所が８ｍｍ程のめり込みがみられたＨＤ金物が曲げ降伏した
1/30	３７｛３４｝	９１	ダボのめり込みが１５ｍｍ程になったダボ数の多い所は３ｍｍ程しかめり込んでいなかった
1/18 （MAX）	４０	１５０	２枚ごとに板が大きくずれていた。

｛　｝内は引きの時の数値を示す

試験状況（杉「吉野産」厚板　せん断抵抗ダボ仕様）

写真１　実験前全体状況
試験体は写真の通り、ダボが４個の配置と６個の配置と交互に設置した。
そこでダボが４個の配置と６個の配置では、どの程度ダボのめり込みに差が出るかを実験することとした。

写真２　実験前全体状況
試験体は１週間前に製作したものであるが、試験当日の状況は乾燥により材が収縮し、厚板間の隙間が見られた。

写真３　脚部浮き上がり状況（１／５０ｒａｄ時）
壁体の剛体回転により、脚部が１３ｍｍほど浮き上がっているのがわかる。

写真４ホールダウン金物曲げ降伏状況
（１／５０ｒａｄ時）
変位が０になってもホールダウン金物が降伏したため、ナットとホールダウン金物の間に隙間が見られた。

写真５　せん断抵抗ダボめり込み状況
（１／３０ｒａｄ時）
ダボの数量が一列４個のところと一列６個のところでは、めり込みの状態が違い、４個配置の方が大きなめり込みを生じていた。

写真６　せん断抵抗ダボめり込み状況
（１／３０ｒａｄ時）
裏から見た状況。

写真７　せん断抵抗ダボめり込み状況
（１／１８ｒａｄ｛ｍａｘ｝時）
４個配置のダボのめり込みと、杉板のめり込みの詳細状況で、ダボの堅木が板にめり込んでいるのがわかる。

写真８　最大ストローク時の全体変形状況（１／１８ｒａｄ｛ｍａｘ｝時）
２枚ごとに杉厚板が大きくずれているのがわかる。
ずれている所のダボの数量は一列に４個のダボが設置されている箇所である。（上図参照）

●試験体（１）　桧（吉野産）厚板　せん断抵抗ダボ仕様

試験結果（その３）/７月２８日

変形角（rad）	荷重（ＫＮ）	変位量（ｍｍ）	破壊状況
1/600	９｛６｝	４．５５
1/300	１５｛１０｝	９．１	板のこすれる音が聞こえた梁脚部の浮き上がりが１ｍｍ生じた
1/150	２６｛２０｝	１８．２	剛体回転による板の浮き上がりが２ｍｍ生じたＨＤ金物が曲げ降伏しはじめた
1/100	３７｛３０｝	２７．３	ＨＤ金物が曲げ降伏した板の脚部のみが浮き上がっていた
1/50	５５｛｝	４７	ＨＤ金物が欠損穴の部分で破断したダボのめり込みはほとんど見られなかった
1/30
（MAX）

｛　｝内は引きの時の数値を示す

試験状況（桧厚板　せん断抵抗ダボ仕様　その３）

写真９　実験前全体状況
桧厚板　せん断抵抗ダボ仕様の３度目の実験である。今回の実験においては振れ止めを強化し実験に望むこととした。

写真１０　せん断抵抗ダボ打直し状況
ダボがゆるんでいる箇所を確認し、
ゆるんでいる箇所にはきつめのダボを新たに設置した。

写真１１　ホールダウン金物の曲げ降伏状況
（１／１００ｒａｄ時）
やはり前回の２回と同様に、桧厚板せん断抵抗ダボ仕様は、非常に強力であり、全体が剛として挙動し、そのため変位（ひずみ）は全て柱脚接合金物であるホールダウン金物に集中し、1/100ｒａｄ程度で大きくねじれが生じた。

写真１２　桧厚板浮き上がり状況（１／１００ｒａｄ時）
同上によるＨＤ金物の降伏による伸びで、桧厚板の脚部のみが浮き上がった。しかし、上部の板にはズレ及び浮き上がり等は見られなかった。

写真１３　全体変形状況（１／５０ｒａｄ時）
桧厚板がずれないで１枚の盤として剛体回転し、脚部のみがホールダウン金物の伸びに対応して浮き上がった。

写真１４　ホールダウン金物破断状況（試験中止時）
５５ＫＮ程度の加力で、ホールダウン金物がＭ１２ボルトの欠損穴のところで破断してしまい、３度目の実験も中止となった。
このような耐力の大きな試験体を実験する場合は、ホールダウン金物を上回る耐力の接合金物が必要であるといえる。

写真１５　ホールダウン金物の破断直後の全体変形
（試験中止時）
柱脚部の破壊以外は大きな破壊は見受けられず、上部を見る限り、板同士のズレがほとんど見られないことがわかる。

写真１６　中間部分の梁仕口抜け出し状況（試験中止時）
上の写真のように剛体回転の挙動で、回転中心となる端部は破壊が見受けられないが、上図のように中間部の仕口接合部も破壊した。

●＜たはら・まさる＞「木構造建築研究所　田原」主宰 http://www4.kcn.ne.jp/~taharakn