6U-103(Rev2.0) 2002.2.18 制 定 2012.4.1 改 定 木 造 建 築 物 接 合 部 等 の 評 価 方 法 木 造 建 築 接 合 部 の 評 価 方 法 下 記 の 参 考 図 書 に 示 されている 標 準 的 なルールに 基 づく 評 価 方 法 を 準 用 する [ 参 考 図 書 ] 木 造 軸 組 工 法 住 宅 の 許 容 応 力 度 設 計 法 (2008 年 度 版 ): ( 財 ) 日 本 住 宅 木 材 技 術 センター 企 画 編 集 1. 筋 かいの 端 部 における 仕 口 1.1 短 期 基 準 せん 断 耐 力 の 算 定 方 法 (1)せん 断 変 形 角 の 算 定 見 かけのせん 断 変 形 角 (γ) 脚 部 のせん 断 変 形 角 (θ) 真 のせん 断 変 形 角 (γ 0)は 次 式 によ り 算 出 する 見 かけのせん 断 変 形 角 (rad) γ=(δ1 δ2)/h (1) 脚 部 のせん 断 変 形 角 ( 回 転 角 )(rad) θ=(δ3 δ4)/v (2) 真 のせん 断 変 形 角 (rad) γ 0=γ θ (3) 但 し δ1: 梁 材 の 水 平 方 向 変 位 (mm)( 変 位 計 H1) δ2: 土 台 の 水 平 方 向 変 位 (mm)( 変 位 計 H2) H: 変 位 計 H1 と H2 の 間 の 標 点 間 距 離 (mm) δ3: 柱 脚 部 の 鉛 直 方 向 変 位 (mm)( 変 位 計 V3) δ4: 柱 脚 部 の 鉛 直 方 向 変 位 (mm)( 変 位 計 V4) V: 変 位 計 V3 と V4 の 間 の 標 点 間 距 離 (mm) なお δ3 δ4 は 浮 き 上 がりを 正 とする (2) 包 絡 線 の 作 成 包 絡 線 は 最 終 破 壊 させた 側 の 荷 重 - 見 かけのせん 断 変 形 角 曲 線 により 最 初 の 繰 り 返 し 履 歴 曲 線 を 順 次 結 んで 作 成 する (3) 短 期 基 準 せん 断 耐 力 の 算 定 筋 かいを 入 れた 軸 組 の 短 期 基 準 せん 断 耐 力 P 0 及 び 軸 組 フレームの 短 期 基 準 せん 断 耐 力 FP 0 は 下 記 の(a) (d)で 求 めた 耐 力 の 平 均 値 に それぞれのばらつき 係 数 を 乗 じて 算 出 した 値 のうち 最 も 小 さい 値 とする なお ばらつき 係 数 は 母 集 団 の 分 布 形 を 正 規 分 布 とみなし 統 計 的 処 理 に 基 づく 信 頼 水 準 75%の 50% 下 側 許 容 限 界 をもとに 次 式 により 求 める ばらつき 係 数 =1-CV k (4) ここで CV: 変 動 係 数 k: 試 験 体 数 に 依 存 する 定 数 (n=3 の 場 合 0.471) - 1 -
(a) 降 伏 耐 力 Py (b) 終 局 耐 力 Pu に(0.2/ (2μ-1))を 乗 じたもの (c) 最 大 耐 力 Pmax の 2/3 (d) 特 定 変 形 時 の 耐 力 ( 柱 脚 固 定 式 : 見 かけのせん 断 変 形 角 1/120rad) ただし 降 伏 耐 力 Py 終 局 耐 力 Pu 塑 性 率 μ 等 は 上 記 の 包 絡 線 を 用 いて 付 録 の 完 全 弾 塑 性 モデルによる 降 伏 耐 力 及 び 終 局 耐 力 等 の 求 め 方 から 算 定 したものであ る 1.2 筋 かいを 入 れた 軸 組 の 長 さ1m 当 たりの 基 準 せん 断 耐 力 の 算 定 方 法 仕 口 の 引 張 性 能 を 評 価 するために 筋 かいをいれた 軸 組 の 長 さ1m 当 たりの 基 準 せん 断 耐 力 は 次 式 により 算 定 する このとき(P 0- FP 0)は 軸 組 フレームの 耐 力 への 影 響 を 除 去 したものである 軸 組 長 さ1m 当 たりの 基 準 せん 断 耐 力 SP 0=(P 0- FP 0) (1/L) (5) ただし P 0: 筋 かいを 入 れた 軸 組 の 短 期 基 準 せん 断 耐 力 (kn) FP 0: 軸 組 フレームの 短 期 基 準 せん 断 耐 力 (kn) L: 試 験 体 の 長 さ 注 ) 軸 組 フレームの 耐 力 への 影 響 を 差 し 引 くとき 軸 組 フレームの 短 期 基 準 せん 断 耐 力 の 値 は 筋 かいを 入 れた 軸 組 の 短 期 基 準 せん 断 耐 力 の 決 定 要 因 と 同 じ 要 因 の 耐 力 を 用 いる 1.3 筋 かいを 入 れた 軸 組 の 長 さ1m 当 たりの 短 期 許 容 せん 断 耐 力 の 算 定 方 法 軸 組 長 さ 1m あたりの 短 期 許 容 せん 断 力 は 次 式 により 算 出 する 軸 組 長 さ1m 当 たりの 短 期 許 容 せん 断 耐 力 SP a= SP 0 α (6) ただし SP a: 筋 かいを 入 れた 軸 組 の 短 期 許 容 せん 断 耐 力 (kn) α : 考 えられる 耐 力 低 減 の 要 因 を 評 価 する 係 数 2. 壁 を 設 け 又 は 筋 かいを 入 れた 柱 の 柱 脚 及 び 柱 頭 の 仕 口 2.1 短 期 基 準 接 合 部 耐 力 の 算 定 (1) 包 絡 線 の 作 成 包 絡 線 は 荷 重 - 変 形 曲 線 より 繰 り 返 し 加 力 のピークをできるだけ 補 助 的 な 計 測 点 を 結 びながら 順 次 作 成 する (2) 短 期 基 準 接 合 部 耐 力 の 算 定 降 伏 耐 力 P yは 上 記 の 包 絡 線 を 用 いて 付 録 の 完 全 弾 塑 性 モデルによる 降 伏 耐 力 及 び 終 局 耐 力 等 の 求 め 方 から 算 定 する また 変 位 が 30mm を 超 えても 最 大 荷 重 の 80%まで 荷 重 が 低 下 しない 場 合 には 変 位 30mm 時 の 荷 重 を 最 大 荷 重 として 扱 うものとする ただし 試 験 は 30mm で 終 了 せずに 接 合 部 が 破 壊 するまで 行 うことを 原 則 とする 短 期 基 準 接 合 部 耐 力 P 0 は 下 記 の(a) 又 は(b)の 耐 力 の 平 均 値 に それぞれのばらつき 係 数 を 乗 じて 算 出 した 値 のうちの 小 さい 方 の 値 とする (a) 降 伏 耐 力 P y (b) 最 大 荷 重 の 2/3-2 -
なお ばらつき 係 数 は 母 集 団 の 分 布 形 を 正 規 分 布 とみなし 統 計 的 処 理 に 基 づく 信 頼 水 準 75%の 95% 下 側 許 容 限 界 値 をもとに 次 式 により 求 める ばらつき 係 数 =1-CV k ただし CV: 変 動 係 数 k: 定 数 2.336( 試 験 体 数 6 体 のとき) (3) 短 期 許 容 接 合 部 耐 力 の 算 定 短 期 許 容 接 合 部 断 力 は 次 式 により 算 出 する 短 期 許 容 接 合 部 断 耐 力 P a=p 0 α (7) ただし P a: 短 期 許 容 接 合 部 耐 力 (kn) P 0: 短 期 基 準 接 合 部 耐 力 (kn) α : 考 えられる 耐 力 低 減 の 要 因 を 評 価 する 係 数 3. 胴 差 の 仕 口 及 び 床 組 等 の 建 物 外 周 に 接 する 部 分 の 継 手 及 び 仕 口 3.1 短 期 基 準 接 合 部 耐 力 および 短 期 許 容 接 合 部 耐 力 の 算 定 短 期 基 準 接 合 部 耐 力 および 短 期 許 容 接 合 部 耐 力 の 算 定 は2.1に 準 ずる 3.2 接 合 部 倍 率 の 算 定 接 合 部 倍 率 は 次 式 により 求 める 接 合 部 倍 率 =P 0/5.3 ここで P 0: 短 期 許 容 接 合 部 耐 力 (kn) 5.3: 接 合 部 倍 率 1の 基 準 値 (5.3kN=1.96kN/m 2.7m) - 3 -
くぎの 性 能 試 験 及 びくぎ 接 合 部 の 一 面 せん 断 降 伏 耐 力 短 期 許 容 せん 断 耐 力 の 評 価 方 法 下 記 の 参 考 図 書 に 示 されている 標 準 的 なルールに 基 づく 評 価 方 法 を 準 用 する [ 参 考 図 書 ] 2007 年 枠 組 壁 工 法 建 築 物 構 造 計 算 指 針 :( 社 ) 日 本 ツーバイフォー 建 築 協 会 1.くぎの 曲 げ 試 験 1.1 曲 げ 降 伏 モーメントの 算 出 各 試 験 体 の 試 験 曲 げ 降 伏 モーメントは(2.1) 式 により 算 出 する M P L ----------------------------------------------------------------------- (2.1) y b max /4 ここに M y : 試 験 曲 げ 降 伏 モーメント(N mm) bp max : 最 大 荷 重 (N) L : 支 持 スパン(mm) ただし 曲 げ 降 伏 モーメントは その 平 均 値 にばらつき 係 数 を 乗 じた 値 とする なお ばらつき 係 数 は 母 集 団 の 分 布 を 正 規 分 布 とみなし 統 計 的 処 理 に 基 づく 信 頼 水 準 75%の95% 下 側 許 容 限 界 値 をもとに (2.2) 式 より 求 める ばらつき 係 数 1 CV k --------------------------------------------------------- (2.2) ここに CV : 変 動 係 数 k : 試 験 体 数 に 依 存 する 定 数 ( 試 験 体 数 10 体 の 場 合 :2.104) 2.くぎの 引 張 試 験 2.1 引 張 強 さの 算 出 各 試 験 体 の 試 験 引 張 強 さは(2.3) 式 により 算 出 する t max t ----------------------------------------------------------------------- (2.3) 2 P d /2 ここに σ t :くぎの 試 験 引 張 強 さ(N/mm 2 ) tp max : 最 大 荷 重 (N) d :くぎの 実 測 径 (mm) ただし 引 張 強 さは その 平 均 値 にばらつき 係 数 を 乗 じた 値 とする なお ばらつき 係 数 は 母 集 団 の 分 布 を 正 規 分 布 とみなし 統 計 的 処 理 に 基 づく 信 頼 水 準 75%の95% 下 側 許 容 限 界 値 をもとに(2.2) 式 よ り 求 める ばらつき 係 数 1 CV k --------------------------------------------------------- (2.4) ここに CV : 変 動 係 数 k : 試 験 体 数 に 依 存 する 定 数 ( 試 験 体 数 10 体 の 場 合 :2.104) 3.くぎ 接 合 部 の 短 期 許 容 せん 断 耐 力 の 評 価 3.1 試 験 曲 げ 降 伏 モーメントの 低 減 くぎの 曲 げ 降 伏 モーメントは くぎの 引 張 試 験 で 得 られた 引 張 強 さと 引 張 強 さの 規 格 の 下 限 値 との 比 - 4 -
率 により 下 式 のように 低 減 する M M F / ----------------------------------------------------------------------- (3.1) e y y t t ここに em y : 低 減 した 曲 げ 降 伏 モーメント(N mm) M y : 曲 げ 降 伏 モーメントの5% 下 限 値 (N mm) F t : 引 張 強 さの 規 格 の 下 限 値 (N/mm 2 ) σ t :くぎの 引 張 強 さの5% 下 限 値 (N/mm 2 ) 3.2 くぎ 接 合 部 の 一 面 せん 断 降 伏 耐 力 の 算 定 一 面 せん 断 降 伏 耐 力 Pyは(3.2) 式 より 算 出 する Py N C Fe1 d t ------------------------------------------------------------------- (3.2) ここに P y : 一 面 せん 断 降 伏 耐 力 (N) N C :くぎの 打 ち 方 に 応 じた 低 減 係 数 ( 平 打 ちF:1, 斜 め 打 ちT:5/6, 木 口 打 ちE:2/3) :くぎ 接 合 部 の 降 伏 モードによって 計 算 される 数 値 で(3.3) 式 によ る 1 4 2 M y 1 4 e M e y C min1, 2 1, 2 2 Fe 1 d t t 1 Fe 1 d P N F d y ------------------------(3.3) β : 主 材 と 側 材 のめり 込 みの 終 局 強 度 の 比 (F e2/f e1) F e1 : 側 材 のめり 込 み 終 局 強 度 (N/mm 2 ) F e2 : 主 材 のめり 込 み 終 局 強 度 (N/mm 2 ) em y d t : 低 減 した 曲 げ 降 伏 モーメント(N mm) :くぎの 呼 び 径 (mm) : 側 材 の 厚 さ(mm) ただし 側 材 の 厚 さが 十 分 厚 い 場 合 (くぎ 径 の7 倍 以 上 の 場 合 )は (3.2) 式 のCの 値 は(3.3) 式 の3 項 で 決 まるため(3.2) 式 の 代 わりに(3.4) 式 を 用 いる e1 4 M e 1 F y e1 d ----------------------------------------------------- (3.4) なお 主 材 および 側 材 のめり 込 み 終 局 強 度 は 下 表 による 樹 種 めり 込 みの 終 局 強 度 ( 下 限 値 ) (N/mm 2 ) D Fir-L 36 Hem-Fir 32 S-P-F 28 (3.2) 式 で 求 めたくぎの 一 面 せん 断 降 伏 耐 力 は くぎまたは 枠 材 の 降 伏 で 降 伏 耐 力 が 決 まる 場 合 で 早 期 の 頭 抜 け(パンチングシアー)や 引 き 抜 け,くぎの 破 断 などが 生 じないことを 前 提 とする - 5 -
3.3 短 期 許 容 せん 断 耐 力 の 算 定 短 期 許 容 せん 断 耐 力 は(3.5) 式 より 算 出 する P 2/3 P ------------------------------------------------------------------------- (3.5) S a y ここに SP a : 短 期 許 容 せん 断 耐 力 (N) 2/3 : 降 伏 耐 力 に 対 する 短 期 許 容 耐 力 の 安 全 係 数 P y : 一 面 せん 断 降 伏 耐 力 (N) - 6 -
付 録 完 全 弾 塑 性 モデルによる 降 伏 耐 力 及 び 終 局 耐 力 等 の 求 め 方 降 伏 耐 力 Py 終 局 耐 力 Pu 最 大 耐 力 Pmax 及 び 塑 性 率 μ 等 は 荷 重 変 形 曲 線 の 終 局 加 力 を 行 った 側 の 包 絡 線 より 下 記 の 手 順 で 求 める( 付 図 1 参 照 ) なお 2.1.6(3)の 短 期 基 準 せん 断 耐 力 の 算 定 では 変 位 を 変 形 角 と 読 み 替 える a) 包 絡 線 上 の 0.1Pmax と 0.4Pmax を 結 ぶ 第 Ⅰ 直 線 を 引 く b) 包 絡 線 上 の 0.4Pmax と 0.9Pmax を 結 ぶ 第 Ⅱ 直 線 を 引 く c) 包 絡 線 に 接 するまで 第 Ⅱ 直 線 を 平 行 移 動 し これを 第 Ⅲ 直 線 とする d) 第 Ⅰ 直 線 と 第 Ⅲ 直 線 との 交 点 の 荷 重 を 降 伏 耐 力 Py とし この 点 から X 軸 に 平 行 に 第 Ⅳ 直 線 を 引 く e) 第 Ⅳ 直 線 と 包 絡 線 との 交 点 の 変 位 を 降 伏 変 位 δy とする f) 原 点 と(δy,Py)を 結 ぶ 直 線 を 第 Ⅴ 直 線 とし それを 初 期 剛 性 K と 定 める g) 最 大 荷 重 後 の0.8Pmax 荷 重 低 下 域 の 包 絡 線 上 の 変 位 又 は 特 定 変 位 1/15rad( 又 は30mm)のいずれ か 小 さい 変 位 を 終 局 変 位 δuと 定 める h) 包 絡 線 と X 軸 及 びδu で 囲 まれる 面 積 を S とする i) 第 Ⅴ 直 線 とδu と X 軸 及 び X 軸 に 平 行 な 直 線 で 囲 まれる 台 形 の 面 積 が S と 等 しくなるように X 軸 に 平 行 な 第 Ⅵ 直 線 を 引 く j) 第 Ⅴ 直 線 と 第 Ⅵ 直 線 との 交 点 の 荷 重 を 完 全 弾 塑 性 モデルの 終 局 耐 力 Pu と 定 め そのときの 変 位 を 完 全 弾 塑 性 モデルの 降 伏 点 変 位 δv とする k) 塑 性 率 μ=(δu/δv)とする l) 試 験 体 の 変 形 角 が 1/15rad( 又 は 30mm)を 超 えても 最 大 荷 重 に 達 しない 場 合 には 1/15rad( 又 は 30mm)の 荷 重 をPmax とする 付 図 1 終 局 加 力 を 行 った 包 絡 線 による 試 験 荷 重 の 求 め 方 - 7 -