第 編現し 燃えしろ設計用接合法の検討
第 章金物試験による仕様の検討
. 地方独立行政法人北海道立総合研究機構森林研究本部林産試験場にて実施した金物試験報告 試験担当 : 性能部構造 環境グループ主査 構造 戸田雅彦 研究職員 冨高亮介.. 試験 垂れ壁接合部のせん断試験 試験体試験体は 層 プライ スギ CLTS またはカラマツ CLTS9 に鋼板挿入ドリフトピン接合形式の金物を取り付けた壁端接合部モデルである 試験体の密度および高周波木材水分計 MERLI 製 で測定した含水率は スギが.88g/cm.% カラマツが. g/cm.% である 試験体および金物の形状を図 -.. 図 -.. に示す 試験体は各樹種とも順方向に加力するもの 体 逆方向に加力するもの 体 計 体である 樹種 S -- スギ S 9-- カラマツ 密度 g/cm 含水率 %.88... 表 -.. 樹種ごとの密度と含水率 試験方法試験方法は 公財 日本住宅 木材技術センター発行の 年版 CLT を用いた建物の設計施工マニュアル を参考に 繰り返し加力方式とした 加力は木材実大強度試験機 WU 東京衡機製造所製, 能力 を用いて行った 加力に伴う左右垂れ壁の開きを拘束するため 本の全ねじボルトを用いて開きを拘束した ただし ボルトの締め付けは手締め程度とし 過度な拘束とならないよう調整した 荷重は容量 のロードセル 変位量は容量 mm のひずみゲージ式変位計を用いて計測した 変位の計測は 左右の接合部それぞれについて 表裏面 か所で壁と垂れ壁との相対変位を測定し それらの平均値を用いた 加力速度は mm/min とした 繰り返し履歴は 既往の実験結果 7 年 月に実施した要素試験 を基に設定した基準変位.mm の. 8 倍を目標変位と設定し 一方向の繰り返し加力によって最大荷重に達したのち その 8% に低下するまで加力した 各目標変位における繰り返し数は 回とした --
スリット幅 mm 7 8 9 図 -.. 試験体の形状 7 8 8 φ7. 8 図 -.. 金物の形状 --
順方向 逆方向 7 開き止め -φ スペーサー 図 -.. 試験方法 順方向 逆方向 図 -.. 試験実施状況 --
試験結果 試験結果を表 -.. に示す また 荷重と変形の関係曲線および試験終了後の状態を図 -..~ -.. に示す 各評価値は 変位 mm までを対象として完全弾塑性モデル化を行い算出した 表 -.. 試験結果 スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax 順方向 mm mm mm mm /mm asa_s....89.. 7.7.7 7. asa_s...7.9.. 7.7 7.77. asa_s.9.8 98.7.7.89. 7.7. 7.97 平均 8. 7.. 8.8 変動係数.9...9 下限値 7.9 98.78..9 スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax 逆方向 mm mm mm mm /mm asb_s 8.8..7.8.9. 7. 8.9 8.9 asb_s....7 8.9. 7.87 9. 8.9 asb_s.. 79..7 9.. 7.. 7. 平均..97 7. 7.8 変動係数..7.. 下限値. 9. 87..7 カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax 順方向 mm mm mm mm /mm aa_s 7.8 9.9 9..7 7.. 7..8 8. aa_s 79.9 9.9 87.. 9.. 7.. 8. aa_s. 9.7 9.8.8 77.. 7.88..7 平均 8.9 9.7.7 9. 変動係数.... 下限値. 79.97 9.8 7.9 カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax 逆方向 mm mm mm mm /mm ab_s 8.7. 8.... 7.7.8 88.7 ab_s 9....7 9.9. 8..89 9.77 ab_s 9.. 8......77 9. 平均 89.9 9.8.9 9. 変動係数..9.. 下限値 7..8.8 8. Pmax: 最大耐力 δmax: 最大耐力時の変位 Py: 降伏変位 δy: 降伏変位 Pu: 終局耐力 δu: 終局変位 δv: 降伏点変位 K: 初期剛性 --
asa_ スギ 順方向 Pmax =. δu =. Pu =. Py =. δy =.89 asa_ Py =.7 δy =.9 Pmax =. δu =. Pu =. asa_ Py =98.7 δy =.7 Pmax =.9 δpmax =.8 Pu =.89 δu =. 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 スギ 順方向 asb_ Py =.7 δy =.8 スギ 逆方向 Pmax =8.8 δu =. Pu =.9 asb_ Py =. δy =.7 Pmax =. δu =. Pu =8.9 asb_ Py =79. δy =.7 Pmax =. δu =. Pu =9. 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 スギ 逆方向 図 -..7 試験終了後の状態 スギ 順方向 図 -..8 試験終了後の状態 スギ 逆方向 --
aa_ Py =9. δy =.7 aa_ Pmax =7.8 Pmax =79.9 δpmax =9.9 δpm ax =9.9 Pu =9. Pu =7. δu =. δu =. Py =87. 重 荷 δy =. aa_ Py =9.8 δy =.8 Pmax =. δpm ax =9.7 Pu =77. δu =. 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -..9 荷重と変形の関係曲線 カラマツ 順方向 ab_ Py =8. δy =. Pmax =8.7 δu =. Pu =. ab_ Py =. δy =.7 Pmax =9. δu =. Pu =9.9 ab_ Py =8. δy =. Pmax =9. δu =. Pu =. 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 カラマツ 逆方向 図 -.. 試験終了後の状態 カラマツ 順方向 図 -.. 試験終了後の様子 カラマツ 逆方向 --
.. 試験 床引張金物接合部の引張試験 試験体試験体は 層 プライ スギ CLTMx またはカラマツ CLTS9 に鋼板挿入ドリフトピン接合形式の金物を取り付けた床パネル同士の接合部モデルである 試験体の密度および含水率は スギが.8g/cm.% カラマツが.8 g/cm.% である 試験体および金物の形状を図 -..~ 図 -.. に示す 表 -.. 樹種ごとの密度と含水率 樹種 Mx -- スギ S 9-- カラマツ 密度 g/cm 含水率 %.8..8. 試験方法試験方法は 公財 日本住宅 木材技術センター発行の 年版 CLT を用いた建物の設計施工マニュアル を参考に 繰り返し加力方式とした 加力は繰り返し荷重試験機 岩崎製, 能力 を用いて行った 荷重は容量 のロードセル 変位量は容量 mm のひずみゲージ式変位計を用いて計測した 変位量は 左右の部材それぞれについて表裏面 か所で変位を測定し それらの差分を接合部変位とした 加力速度は mm/min とした なお加力用のピン φ 穴周辺の材縁部を補強するため 厚さ.mm 幅 9mm 長さ mm の鋼板をエポキシ樹脂系接着剤で接着固定している 繰り返し履歴は 試験 と同様に基準変位.mm の. 8 倍を目標変位と設定し 一方向の繰り返し加力によって最大荷重に達したのち その 8% に低下するまで加力した 各目標変位における繰り返し数は 回とした --7
鋼板接着補強 鋼板接着補強 孔深さ φ 7 9 9 7 7 図 -.. 試験体の形状 t. SGH または SS 8 φ7. 8 8 7 図 -.. 金物の形状 繰返し試験機 加力方向 ローラー 反力ベース 図 -.. 試験方法 図 -.. 試験実施状況 --8
試験結果 試験結果を表 -.. に示す また荷重と変形の関係曲線および試験終了後の状態を図 -..~ 図 -..8 に示す 表 -.. 試験結果 スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax mm mm mm mm /mm bs_s.7 8. 88.8 7. 7.... 9.9 bs_s.99...78.. 8..7 9. bs_s..8 9.. 9.. 7.8 7.7 9.77 平均 8.9 9.. 9. 変動係数..9.. 下限値. 7..8 8. カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax mm mm mm mm /mm b_s 7. 9.7.7.... 9.9.9 b_s 8.8... 7.. 7..8.89 b_s.7 7.9.. 9...9. 7. 平均 9. 7.8 7.. 変動係数.... 下限値. 9.9.9.7 Pmax: 最大耐力 δmax: 最大耐力時の変位 Py: 降伏変位 δy: 降伏変位 Pu: 終局耐力 δu: 終局変位 δv: 降伏点変位 K: 初期剛性 --9
重 8 荷 bs_ Pmax =.7 δpm ax =8. Pu =7. δu =. Py =88.8 δy =7. 重 8 荷 bs_ bs_ Pmax =.99 Pmax =. δu =. δpmax =.8 Pu =. Py =. δy =.78 重 8 荷 Pu =9. δu =. Py =9. δy =. 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 スギ 図 -.. 試験終了後の状態 スギ 重 8 荷 b_ Py =.7 δy =. Pmax =7. δpmax =9.7 Pu =. δu =. 重 8 荷 b_ Py =. δy =. Pmax =8.8 δu =. Pu =7. 重 8 荷 b_ Pmax =.7 δpmax =7.9 Pu =9. δu =. Py =. δy =. 変位量 mm 変位量 mm 図 -..7 荷重と変形の関係曲線 カラマツ 図 -..8 試験終了後の状態 カラマツ --
.. 試験 壁脚部接合部 ドリフトピン仕様 の引張試験 試験体試験体は 層 プライ スギ CLTS またはカラマツ CLTS9 に鋼板挿入ドリフトピン接合形式の金物を取り付けた床パネル同士の接合部モデルである 試験体の密度および含水率は スギが.g/cm.% カラマツが.8 g/cm.% である 試験体および金物の形状を図 -..~ 図 -.. に示す 表 -.. 樹種ごとの密度と含水率 樹種 S -- スギ S 9-- カラマツ 密度 g/cm 含水率 %...8. 試験方法試験方法は 公財 日本住宅 木材技術センター発行の 年版 CLT を用いた建物の設計施工マニュアル を参考に 繰り返し加力方式とした 加力は引張試験機 岩崎製, 能力 tf を用いて行った 荷重は容量 tf のロードセル 変位量は容量 mm および mm のひずみゲージ式変位計を用いて計測した 変位量は CLT 材の表裏面 か所の変位および金物の底面 か所の変位を計測し それらの差分を接合部変位とした 繰り返し履歴は 単調加力による予備試験によって得た降伏変位の. 8 倍を 目標変位と設定し 一方向の繰り返し加力によって最大荷重に達したのち その 8% に低下するまで加力 した 各目標変位における繰り返し数は 回とし 加力速度は mm/min とした --
孔深さ 8 φ φ 加力ピン用穴 φ8 9 図 -.. 試験体の形状. φ φ7. 9 ドリフトピン 7 8. 初期溶接追加溶接 8 図 -.. 金物の形状 初期型 図 -.. 溶接追加の仕様. φ φ7. 9 ドリフトピン 7 8 8 図 -.. 金物の形状 改良型その --
. φ φ7 リブ補強 幅 厚さ mm. 9 9 ドリフトピン 7 8 8 図 -.. 金物の形状 改良型その 図 -.. 金物の形状 リブ補強型 高力ボルト M 8-M -φ 復動シリンダ ロードセル 図 -..7 試験方法 図 -..8 試験実施状況 --
試験結果試験結果を表 -..~ 表 -.. に示す また荷重と変形の関係曲線および試験終了後の状態を図 -..9~ 図 -.. に示す なおドリフトピン 本仕様では鋼板厚さの異なる 改良型その は評価から除外した またドリフトピン 8 本仕様では 金物仕様の異なるものおよび破壊性状が不適切なもの 表中の網掛け は評価から除外した 表 -.. 試験結果 スギ ドリフトピン 本 スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax 備考 ドリフトピン 本 mm mm mm mm /mm cs_ 8. 8.8 8..8 9.8 9.7.7 7. 9. 初期型 cs_..9 7..8.9..9 9. 8.88 溶接追加 cs_.. 87..7.7 7...9 9.8 溶接追加 参考 csd_.9 7. 8......7 9. 改良型その 平均 ~ 7.8 8.9 8. 9.8 変動係数..8.. 下限値 7.78.9.8 78. 表 -.. 試験結果 スギ ドリフトピン 8 本 スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax 備考 ドリフトピン8 本 mm mm mm mm /mm csn_..7.7..8.8. 7.7 87.9 改良型その csnd_.7..97.87 7.7...8.8 リブ補強 csnd_ 8..9..9.8.9..9.7 リブ補強 csnd_ 9.8.8..9 78. 7.. 7. 8. リブ補強 csnd_.97.9.7.8..9.8 8.8 9.98 リブ補強 csnd_ 8.. 8.97.7 7.7..7 77.. リブ補強 csnd_ 8.8...7 8.8.. 8.7. リブ補強 csnd_7 9.. 8.8.8 8.7 8.. 8..8 リブ補強 平均,,7 87. 9.9 7.8. 変動係数..7.. 下限値 7. 8.8. 9.9 表 -.. 試験結果 カラマツ ドリフトピン 本 カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax 備考 ドリフトピン 本 mm mm mm mm /mm c_s. 7. 9.88.9.8 8.87.8 9.9 9. 溶接追加 c_s.8 7. 9... 9.. 7. 9. 溶接追加平均. 9.. 9.9 ここで Pmax: 最大耐力 δmax: 最大耐力時の変位 Py: 降伏変位 δy: 降伏変位 Pu: 終局耐力 δu: 終局変位 δv: 降伏点変位 K: 初期剛性 : ドリフトピン挿入 PL 溶接部横方向はがれ : ジャッキ側加力支点ボルト部分での CLT 母材破断 : ボックス部分 BPL と側面 PL の溶接破断 : ドリフトピン部分の CLT 破断 --
cs_s Pmax =8. δpm ax =8.8 Pu =9.8 δu =9.7 Py =8. δy =.8 cs_s Pmax =. δpm ax =.9 Pu =.9 δu =. Py =7. δy =.8 cs_s Pmax =. δpmax =. Pu =.7 δu =7. Py =87. δy =.7 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm csd_ Pmax =.9 δpm ax =7. Pu =. δu =. Py =8. δy =. 変位量 mm 図 -..9 荷重と変形の関係曲線 スギ ドリフトピン 本 csn_ Pmax =. δpm ax =.7 Pu =.8 δu =.8 Py =.7 δy =. csnd_ Pmax =.7 δpm ax =. Pu =7.7 δu =. Py =.97 δy =.87 変位量 mm 変位量 mm csnd_s Pmax =8. δv =. Pu =.8 δu =.9 Py =. δy =.9 csnd_s Pmax =9.8 δpmax =.8 Py =. δy =.9 Pu =78. δu =7. csnd_s Pmax =.97 Pu =. δu =.9 Py =.7 δy =.8 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm csnd_s Pmax =8. Pu =7.7 δu =. Py =8.97 δy =.7 csnd_s Pmax =8.8 δpm ax =. Pu =8.8 δu =. Py =. δy =.7 csnd_7s Pmax =9. δpmax =. Pu =8.7 δu =8. Py =8.8 δy =.8 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 スギ ドリフトピン 8 本 --
図 -.. 荷重と変形の関係曲線 スギ ドリフトピン 本 図 -.. 試験終了後の状態 スギ ドリフトピン 8 本 --
c_ c_ Pmax =. δpm ax =7. Py =9.88 δy =.9 Pu =.8 δu =8.87 Pmax =.8 δpm ax =7. Pu =. δu =9. Py =9. δy =. 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 カラマツ 図 -.. 試験終了後の状態 カラマツ 溶接補強 --7
.. 試験 壁脚部接合部 貫通ビス仕様 の引張試験 試験体試験体は 層 プライ スギ CLTS またはカラマツ CLTS9 に鋼板挿入型貫通ビス金物を取り付けた床パネル同士の接合部モデルである 試験体の密度および含水率は スギが.g/cm.7% カラマツが.87 g/cm.7% である 試験体および金物 貫通ビスの形状を図 -..~ 図 -.. に示す なお試験体作製にあたり 金物をスリットに挿入後に あらかじめ直径 mm 程度の先穴をあけてから貫通ビスを打ち込んだ 表 -.. 樹種ごとの密度と含水率 樹種 S -- スギ S 9-- カラマツ 密度 g/cm 含水率 %..7.87.7 試験方法試験方法は 公財 日本住宅 木材技術センター発行の 年版 CLT を用いた建物の設計施工マニュアル を参考に 繰り返し加力方式とした 加力は引張試験機 岩崎製, 能力 tf を用いて行った 荷重は容量 tf のロードセル 変位量は容量 mm および mm のひずみゲージ式変位計を用いて計測した 変位量は CLT 材の表裏面 か所の変位および金物の底面 か所の変位を計測し それらの差分を接合部変位とした 繰り返し履歴は 単調加力による予備試験によって得た降伏変位の. 8 倍を 目標変位と設定し 一方向の繰り返し加力によって最大荷重に達したのち その 8% に低下するまで加力 した 各目標変位における繰り返し数は 回とし 加力速度は mm/min とした --8
7 9. 8 9 9 8 図 -.. 貫通ビスの外観図 -.. 試験体の形状図 -.. 金物の形状 本仕様 図 -.. 試験実施状況 ボルト 8-M 8 9 ボルト 8-M ボルト 8-M 8 9 7 9 --9
試験結果 試験結果を表 -.. に示す また荷重と変形の関係曲線および試験終了後の状態を図 -..~ 図 -..8 に示す 表 -.. 試験結果 スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax ビス 本 mm mm mm mm /mm cs_s. 7.7 97..9.7..78.. cs_s.99 9. 9..7.9 8..7.7 9.99 cs_s.8 9. 9..8...7.7 97. 平均 8. 9. 7.7 98.9 変動係数.... 下限値 9. 8.. 8. スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax ビス 本 mm mm mm mm /mm cs_s 9. 9.9.7.7 7. 7... 8. cs_s 8..8.99.87 8.9..8 9.8.8 cs_s 8...9. 9. 8.. 9..7 平均 8..9 7.7. 変動係数.... 下限値 7..8.9. スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax ビス 本 mm mm mm mm /mm cs_s 97.7. 7.. 8.7 8.. 8..8 cs_s 98. 8.8.8. 78. 9.7.9 7.8. cs_s 98.77 8.7..8 78.9 9.9. 88.. 平均 98.8.77 8.8. 変動係数.... 下限値 9..9 7.8. カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax ビス 本 mm mm mm mm /mm c_s 9.8.9 99.8.79 8..78..7. c_s.. 98..8 8.7.. 8.9 7. c_s 8. 8..8.9 7.9..9 7.8.7 平均 7.8..9.9 変動係数.8.7.7.8 下限値. 79.7 9.97 8. カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax ビス 本 mm mm mm mm /mm c_s 97. 9..8. 77.77.7.9 7.7.77 c_s 9.9..8. 77.8.7.7 7.9. c_s..7.. 8.7.7. 8..7 平均 97.88.7 79..9 変動係数.... 下限値 89..7 7.. カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax ビス 本 mm mm mm mm /mm c_s 97.9 8.8.8. 77.88 8.9.8 8..97 c_s 9.99 7...8 7.9 8.. 7.9 9.99 c_s 99. 8...9 78.7 9.8...7 平均 97. 9.7 77.. 変動係数 Pmax: 最大耐力. δmax: 最大耐力時の変位. Py: 降伏変位. δy: 降伏変位. 下限値 Pu: 終局耐力 9. δu: 終局変位 δv:. 降伏点変位 K: 初期剛性 7. 7. Pmax: 最大耐力 δmax: 最大耐力時の変位 Py: 降伏変位 δy: 降伏変位 Pu: 終局耐力 δu: 終局変位 δv: 降伏点変位 K: 初期剛性 --
cs_ 本 cs_ cs_ Py =97. δy =.9 Pmax =. δpm ax =7.7 Pu =.7 δu =. Pmax =.99 δpm ax =9. Py =9. δy =.7 Pu =.9 δu =8. Pmax =.8 δpm ax =9. Py =9. δy =.8 Pu =. δu =. 変位量 mm cs_ Pmax =9. δpm ax =9.9 Py =.7 δy =.7 本 Pu =7. δu =7. 変位量 mm cs_ Py =.99 δy =.87 Pmax =8. δpmax =.8 Pu =8.9 δu =. 変位量 mm cs_ Py =.9 δy =. Pmax =8. δpmax =. Pu =9. δu =8. 変位量 mm cs_ Pmax =97.7 δpm ax =. Py =7. δy =. Pu =8.7 δu =8. 本 変位量 mm cs_ Pmax =98. δpm ax =8.8 Py =.8 δy =. Pu =78. δu =9.7 変位量 mm cs_ Pmax =98.77 δpmax =8.7 Py =. δy =.8 Pu =78.9 δu =9.9 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 スギ 本 本 本 図 -.. 試験終了後の状態 スギ --
c_ 本 c_ c_ Pmax =9.8 δpmax =.9 Py =99.8 δy =.79 Pu =8. δu =.78 Pmax =. δpmax =. Py =98. δy =.8 Pu =8.7 δu =. Py =.8 δy =.9 Pmax =8. δpm ax =8. Pu =7.9 δu =. 変位量 mm c_ Pmax =97. δpm ax =9. Py =.8 δy =. Pu =77.77 δu =.7 本 変位量 mm c_ Py =.8 δy =. Pmax =9.9 δpm ax =. Pu =77.8 δu =.7 変位量 mm c_ Pmax =. δpm ax =.7 Py =. δy =.9 Pu =8.7 δu =.7 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm c_ Pmax =97.9 δpmax =8.8 Pu =77.88 δu =8.9 Py =.8 δy =. 本 c_ Pmax =9.99 δpmax =7. Pu =7.9 δu =8. Py =. δy =.8 c_ Pmax =99. δpmax =8. Pu =78.7 δu =9.8 Py =. δy =.9 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -..7 荷重と変形の関係曲線 カラマツ 本 本 本 図 -..8 試験終了後の状態 カラマツ --
.. 試験 壁脚部接合部のせん断試験 試験体試験体は 層 プライ スギ CLTS またはカラマツ CLTS9 に丸鋼 φ または φ を挿入した壁脚部の接合部モデルである 試験体の密度および含水率は スギが.g/cm.% カラマツが.9 g/cm.9% である 試験体および金物の形状を図 -..~ 図 -.. に示す 表 -.. 樹種ごとの密度と含水率 樹種 S -- スギ S 9-- カラマツ 密度 g/cm 含水率 %...9.9 試験方法試験方法は 公財 日本住宅 木材技術センター発行の 年版 CLT を用いた建物の設計施工マニュアル を参考に 繰り返し加力方式とした 加力は繰り返し荷重試験機 岩崎製, 能力 を用いて行った 試験体は 丸鋼と同径の穴をあけた鋼製プレート SS 厚さ mm をボルト -M で反力ベースに固定し 丸鋼をその穴に貫通させることによって固定した なお鋼製プレートと試験体の間には基 礎パッキン 厚さ mm を配置した また面外への回転を防止するため 倒れ止めを設置している 荷重は容量 のロードセル 変位量は容量 mm のひずみゲージ式変位計を用いて計測した 変位量は CLT 材の表裏面 か所の変位の平均とした 繰り返し履歴は mm を基準変位として 基準変位の ±. 8 倍を目標変位と設定し 正負交番の繰り返し加力によって最大荷重に達したのち その 8% に低下するまで加力した 各目標変位における繰り返し数は 回とし 加力速度は mm/min とした --
9 9 7 8 ±. ±. 穴径 = ダボ径 深さ mm 7 図 -.. 試験体の形状 図 -.. 金物の形状 チャンネル等で反力ベースに固定 繰返し試験機 加力方向ロードセル タイロッド φ -φ 基礎パッキンt スペーサー t 図 -.. 試験方法 図 -.. 試験実施状況 --
試験結果 試験結果を表 -.. に示す また荷重と変形の関係曲線および試験終了後の状態を図 -..~ 図 -.. に示す 表 -.. 試験結果 スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax φ mm mm mm mm /mm ds_s.9 8.9 9.8.8 7...88..79 ds_s..9.9.7 7...8.7.9 ds_s 7.. 7.7.....88.9 平均.78.7. 8. 変動係数.7...7 下限値 9..9..97 スギ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax φ mm mm mm mm /mm ds_s 9.7 8.9...9.. 9..9 ds_s 9..9.9.9.88..9..7 ds_s 7....8.... 7.7 平均 9.97... 変動係数.... 下限値.8 9.9.. カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax φ mm mm mm mm /mm d_s.7 9. 9..8.8.7.9 9.9 9.8 d_s.8.8 9......8.99 d_s..9.. 9...9.7. 平均 8.9... 変動係数.9..8.9 下限値. 8...9 カラマツ Pmax δmax Py δy Pu δu δv K /Pmax φ mm mm mm mm /mm d_s 7. 9.9.7. 8.7 8.97.8 7.9.8 d_s 9.78 9..7..7..8 7.. d_s 8.8 7..77.7... 8.7.89 平均 7... 7.7 変動係数.... 下限値 8.9 8.. 9. Pmax: 最大耐力 δmax: 最大耐力時の変位 Py: 降伏変位 δy: 降伏変位 Pu: 終局耐力 δu: 終局変位 δv: 降伏点変位 K: 初期剛性 --
d_s - - Pmax =.7 δpm ax =9. Pu =.8 δu =.7 Py =9. δy =.8 - d_s - - Pmax =.8 δpm ax =.8 Py =9. δy =. Pu =. δu =. - d_s - - Pmax =. δpm ax =.9 Pu =9. δu =. Py =. δy =. - - - - - - - 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 スギ 径 mm - ds_s - Pmax =9.7 δpmax =8.9 Pu =.9 δu =. Py =. δy =. - ds_s - Pmax =9. δpmax =.9 Pu =.88 δu =. Py =.9 δy =.9 - ds_s - Pmax =7. δpmax =. Pu =. δu =. Py =. δy =.8 - - - - - - - - - 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -.. 荷重と変形の関係曲線 スギ 径 mm ds_s - - Pmax =.9 δpm ax =8.9 Py =9.8 δy =.8 Pu =7. δu =. - ds_s - - Pmax =. δpm ax =.9 Py =.9 δy =.7 - ds_s Pu =7. Pmax =7. δu =. δpmax =. - - Py =7.7 δy =. Pu =. δu =. - - - - - - - 変位量 mm 変位量 mm 変位量 mm 図 -..7 荷重と変形の関係曲線 カラマツ 径 mm d_s - - Pmax =7. δpm ax =9.9 - - - 変位量 mm Pu =8.7 δu =8.97 Py =.7 δy =. d_s - - Pmax =9.78 δpmax =9. - - - 変位量 mm Pu =.7 δu =. Py =.7 δy =. d_s - - Pmax =8.8 δpm ax =7. - - - 変位量 mm Pu =. δu =. Py =.77 δy =.7 図 -..8 荷重と変形の関係曲線 カラマツ 径 mm --
図 -..9 試験終了後の状態 スギ 径 mm 図 -.. 試験終了後の状態 スギ 径 mm 図 -.. 試験終了後の状態 カラマツ 径 mm 図 -.. 試験終了後の状態 カラマツ 径 mm --7
. 評価とまとめ.. 試験結果の評価... 垂れ壁 + 袖壁接合部せん断金物 スリット幅 mm 7 8 9 7 8 8 φ7. 8 --8
試験体 CLT S-- スギ グラフの赤線は クロス χ マーク金物のバイリニアを示す 加力方向順方向 asa_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=. 重 Py=. 荷 変位量 mm asa_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=. 重 Py=.7 荷 変位量 mm asa_ Pu=.89 Py=98.7 χ マーク金物 Pu=9. Py=. 変位量 mm 告示第 号第十第 項第八号で定めている必要耐力は Py=である 試験結果報告の下限 値は Py=98.78であり 順方向加力では十分な耐力があることが確認された --9
加力方向逆方向 asb_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=.9 重 Py=.7 荷 変位量 mm asb_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=8.9 重 Py=. 荷 変位量 mm asb_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=9. 重 Py=79. 荷 変位量 mm 告示第 号第十第 項第八号で定めている必要耐力は Py= である 試験結果報告の下限 値は Py=9. であり 逆方向加力では十分な耐力があることが確認された --
試験体 CLT S9-- カラマツ グラフの赤線は クロス χ マーク金物のバイリニアを示す 加力方向順方向 aa_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=7. Py=9. 変位量 mm aa_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=9. Py=87. 変位量 mm aa_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=77. Py=9.8 変位量 mm 告示第 号第十第 項第八号で定めている必要耐力は Py= である 試験結果報告の下限 値は Py=79.97 であり 順方向加力では十分な耐力があることが確認された --
加力方向逆方向 ab_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=. Py=8. 変位量 mm ab_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=9.9 Py=. 変位量 mm ab_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. Pu=. Py=8. 変位量 mm 告示第 号第十第 項第八号で定めている必要耐力は Py= である 試験結果報告の下限 値は Py=.8 であり 逆方向加力では十分な耐力があることが確認された --
... 床パネル + 床パネル接合部引張金物 鋼板接着補強 鋼板接着補強 孔深さ φ 7 9 9 7 7 床パネル突合せ部分 t. SGH または SS 8 φ7. 8 8 7 --
試験体 CLT Mx-- スギグラフの赤線は クロス χ マーク金物のバイリニアを示す bs_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. 重 8 荷 Pu=7. Py= 88.8 変位量 mm bs_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. 8 Pu=. Py=. 変位量 mm bs_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. 8 Pu=9. Py= 9. 変位量 mm 試験体 bs_ の最大変位が他 体に比較して小さいのは 試験を実施したラミナのフィンガージョイント部分が重なる箇所で破断が先行したことによる 床パネル相互の緊結の目的は 水平力作用時の変形に対する靱性を担保するためのものではなく 水平力作用時の短期荷重に対して床構面の保持を目的として耐力が定められているため 最大変形の小さい bs_ においても耐力が十分あることから 採用に問題はないと判断される 告示第 号第十第 項第八号で定めている必要耐力は Py=である 試験結果報告の下限値は Py=7.であり 十分な耐力があることが確認された 初期剛性も近似であった --
試験体 CLT S9-- カラマツ グラフの赤線は クロス χ マーク金物のバイリニアを示す b_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. 8 Pu=. Py=.7 変位量 mm b_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. 重 8 荷 Pu=7. Py=. 変位量 mm b_ χ マーク金物 Pu=9. Py=. 8 Pu=9. Py=. 告示第 号第十第 項第八号で定めている必要耐力は Py= である 試験結果報告の下限 値は Py=9.9 であり 十分な耐力があることが確認された 初期剛性も近似であった --
... 壁脚部接合部ドリフトピンタイプ引張金物 孔深さ 8 φ φ 加力ピン用穴 φ8 9 --
試験体 CLT S-- スギ -A 階壁脚部用引張金物. φ φ7. 9 ドリフトピン 7 8. 8 初期型金物加力を行ったところ底板 PL9mmと箱型部分側面 PL.mmを接合している溶接部が 先行破断した時点で加力停止となり ドリフトピン接合部の耐力を確認することはできなかった しかし 告示第 号第十第 項第七号で定めている必要耐力は Pu=8であり この値に対しては 試験結果報告の値がPy=9.8であり 十分な耐力があることは確認された cs_ Pu=8 Pu=9.8 Py= 8. 変位量 mm --7
試験を予定していた初期型金物と同様な設計をしている残りの試験体は 初期型金物の試験の内容か ら試験の目的としているドリフトピン接合部の耐力測定を行えない状況の再発が想定されたため 試験 を行う予定である試験体については 溶接部を追加し試験を行うこととした 溶接追加型金物 下図の様に側面 PL.mm と底板 PL9mm の交差する箱型の内側に溶接を追加した 追加溶接長さ各 mm とした 初期溶接追加溶接 Pu=8 cs_ Pu=.9 Py= 7. 変位量 mm 溶接追加金物の試験では ドリフトピン部分の CLT が破断していることから 試験の目的としていた接合具部分の耐力を確認することができた 溶接追加型では ドリフトピンの接合具部分の耐力が十分に発現され かつ Pu=.9と十分な耐力が確認できた 初期型金物は Pu=9.8 溶接追加金物は Pu=.9であり 溶接部が破断した初期型金物の値の方が大きいが 理由としては溶接部とドリフトピン接合部の耐力が近似であるために生じていると判断される したがって 共に告示第 号第 項第七号で要求する耐力であるPu=8 を大きく上回る値であり 階脚部用引張金物に用いる仕様としては 妥当であることが確認できた また 体では下限値を算定することができないことから cs_ 溶接追加型金物の追加試験を実施し 下限値 Pu=.8 を確認した --8
-B 中間階用引張金物 改良型その 金物 前記 -Aの 階用初期型金物を改良した金物 階用と比較すると中間階用は ドリフトピン挿入 PL 箱型部分側板 PLを共に mmとし 溶接サイズを mmに上げた改良を加えている 7 年 月に実施したドリフトピン 本タイプの単調加力による要素試験では Pu=7.8 であり 告示の要求耐力 Pu=と比較しも十分な耐力があることから改良型金物ドリフトピン 本で試験を実施した. φ φ7. 9 ドリフトピン 7 8 8 csd_ Pu= Pu=7.7 Py=.97 変位量 mm 試験結果は 要求耐力 Pu=に対してPu=.となり 要求耐力を満たすことができなかった 7 年 月に実施した単調加力の要素試験からドリフトピン 本で可能と想定していたが 結果はGであった 以降の試験では 告示の要求耐力を満足するためにドリフトピンを 8 本として試験を行うことにした --9
改良型その 金物 ドリフトピン 8 本 改良型その の金物ドリフトピン 本では 告示の要求耐力 Pu= を満足しないため 改良型 その として 8 本タイプで試験を実施した. φ φ7. 9 ドリフトピン 7 8 8 Pu= csn_s Pu=.8 Py=.7 変位量 mm 体目の試験体 csn_s では ドリフトピン挿入 PLmmと溶接で接合されている受け板 PLmm の部分において下図の様な溶接部破断が生じたため耐力が上がらず ドリフトピン接合部の耐力を確認できないので試験を中止し 金物に補強を行うことにより溶接部破断が生じない金物として試験を行うことにした ドリフトピン挿入 PLmm 部分が溶接部破断を生じた 受け板 PLmm --
リブ補強型金物 箱型部分内側にリブ補強を行った金物 溶接部分の両端部破断は 受け板 mm の曲げ変形が原因と判断されたことから 箱型部分の受け板 下部中央に 下図のような mm のリブを取り付けて改良を加えた金物により試験を実施した m 強補さブ厚 リ 幅 9 Pu= csnd_s Pu=.8 Py=. 変位量 mm Pu= csnd_s Pu=78. Py=. 変位量 mm 試験の結果は 体とも告示の要求耐力 Pu= を大きく上回り 中間階脚部用引張金物に用いる仕様としては 妥当であることが確認できた 試験体 csnd_ では ジャッキ側加力支点ボルト部分で CLT が破断し 接合金物耐力が適正に測定できていないことから 体の試験体が適正に接合金物耐力が測定されるために追加試験を行い下限値を算定した 適正な測定が行えたのは csnd_ csnd_ csnd_ の 体の試験体であり 下限値は Pu=. となり 要求耐力を満足することを確認した --
試験体 CLT S9-- カラマツ -A 階壁脚部用金物 溶接追加型金物 カラマツは 溶接追加金物ドリフトピン 本タイプにより試験を実施した c_ Pu=8 Pu=.8 Py=9.88 変位量 mm c_ Pu=8 変位量 mm 試験の結果は 体とも告示の要求耐力 Pu=8 を大きく上回り 階脚部用引張金物に用いる仕様と しては カラマツにおいても妥当であることが確認できた --
... 壁脚部接合部貫通ビスタイプ引張金物 ボルト 8-M 8 9 ボルト 8-M ボルト 8-M 8 9 7 9 7 9. 8 9 9 8 --
試験体 CLT S-- スギ 階壁脚部用引張金物 本タイプ貫通ビス本数は 本を 階用と設定して試験を実施した 試験体制作のための貫通ビスの施工においては 貫通させるPLに先穴 mm 程度をあけて ビスを接合した 先穴を設けない施工も試みてはみたが 貫通率が低く現場施工として展開はできないと判断し先穴施工としている cs_ Pu=8 Pu=.7 Py= 97. 変位量 mm cs_ Pu=8. Pu=.9 Py= 9. 変位量 mm cs_ Pu=8 Pu=. Py= 9. 変位量 mm --
告示第 号第十第 項第七号で定めている必要耐力は Pu=8 である 試験結果報告の下限値 は Pu=. であり 十分な耐力があることが確認された 中間階用金物貫通ビス本数は 本および 本を中間階用と設定して試験を実施した 貫通ビスは 先穴加工をして施工している cs_ 中間階用 本タイプ Pu= Pu=7. Py=.7 変位量 mm cs_ Pu= Pu=8.9 Py=.99 変位量 mm cs_ Pu= Pu=9. Py=.9 変位量 mm 告示第 号第十第 項第七号で定めている必要耐力は Pu=である 試験結果報告の下限値は Pu=.9であり 十分な耐力があることが確認された --
中間階用 本タイプ cs_ Pu= Pu=8.7 Py=7. 変位量 mm cs_ Pu= Pu=78. Py=.8 変位量 mm cs_ Pu= Pu=78.9 Py=. 変位量 mm 告示第 号第十第 項第七号で定めている必要耐力は Pu=である 試験結果報告の下限値は Pu=7.8であり 十分な耐力があることが確認された ただし 中間階用貫通ビス金物は 本タイプで十分な耐力が確認できることから 本タイプは採用しないことにする --
試験体 CLT S9-- カラマツ 階壁脚部用引張金物 本タイプ c_ Pu=8 Pu=8. Py= 99.8 変位量 mm c_ Pu=8 Pu=8.7 Py= 98. 変位量 mm c_ Pu=8 Pu=7.9 Py=.8 変位量 mm 告示第 号第十第 項第七号で定めている必要耐力は Pu=8である 試験結果報告の下限値は Pu=9.97であり 十分な耐力があることが確認された 試験体がスギにおいてはPu=.でありカラマツに比較すると大きな数値であるが 理由は CLT のラミナの節の位置 フィンガージョイントの位置など CLT の品質が影響した結果と判断される --7
中間階用金物 中間階用 本タイプ c_ Pu= Pu=77.77 Py=.8 変位量 mm c_ Pu= Pu=77.8 Py=.8 変位量 mm c_ Pu= Pu=8.7 Py=. 変位量 mm 告示第 号第十第 項第七号で定めている必要耐力は Pu= である 試験結果報告の下限 値は Pu=7. であり 十分な耐力があることが確認された --8
中間階用 本タイプ c_ Pu= Pu=77.88 Py=.8 変位量 mm c_ Pu= Pu=7.9 Py=. 変位量 mm c_ Pu= Pu=78.7 Py=. 変位量 mm 告示第 号第十第 項第七号で定めている必要耐力は Pu=である 試験結果報告の下限値は Pu=7.であり 十分な耐力があることが確認された ただし 中間階用貫通ビス金物は 本タイプで十分な耐力が確認できることから 本タイプは採用しないことにする --9
... 壁脚部接合部ダボタイプせん断金物 9 9 7 穴径 = ダボ径 深さ mm 8 ±. ±. 7 ダボ形状 φ L=8mm φ L=8mm --
試験体 CLT S-- スギ -A ダボ φ タイプ ds_s 階 Py=7 8 Pu=7. Py=9.8 変位量 mm ds_s 階 Py=7 8 重 荷 Pu=7. Py=.9 変位量 mm ds_s 階 Py=7 8 Pu=. Py=7.7 変位量 mm スギにおけるダボ φ では 告示第 号第十第 項第九号の要求耐力 階 Py=7 に対して 下限値は Py=.9 となり 要求耐力を満たすことができなかった --
-B ダボ φ タイプ ds_s 中間階 Py= 8 Pu=.9 Py=. 変位量 mm ds_s 中間階 Py= 8 重 荷 Pu=.88 Py=.9 変位量 mm ds_s 中間階 Py= 8 Pu=. Py=. 変位量 mm スギにおけるダボφでは 告示第 号第十第 項第九号の要求耐力 階 Py=7 中間階 P y=に対して 本の下限値はPy=9.9であり 要求耐力を満たすことができなかった 従がって 階および中間階は φ を mごと 本配置とし耐力をPy=78.8/mとすることで告示の要求耐力を確保した仕様とする --
試験体 CLT S9-- カラマツ -A ダボ φ タイプ d_s 階 Py=7 8 重 荷 Pu=.8 Py=9. 変位量 mm d_s 階 Py=7 8 Pu=. Py=9. 変位量 mm d_s 階 Py=7 8 Pu=9. Py=. 変位量 mm カラマツにおけるダボ φ では 告示第 号第十第 項第九号の要求耐力 階 Py=7 に対し て 下限値は Py=8. となり 要求耐力を満たすことができなかった --
-B ダボ φ タイプ d_s 中間階 Py= 8 Pu=8.7 Py=.7 変位量 mm d_s 中間階 Py= 8 Pu=.7 Py=.7 変位量 mm 中間階 Py= 8 d_s Pu=. Py=.77 変位量 mm カラマツにおけるダボφ では 告示第 号第十第 項第九号の要求耐力 階 Py=7 中間階 Py=に対して 本の下限値はPy=9.9であり 要求耐力を満たすことができなかった 従がって 階および中間階は φ を mごと 本配置とし耐力をPy=7.8/mとすることで告示の要求耐力を確保した仕様とする --
.. 試験結果のまとめ... 金物ごとの試験結果一覧 接合金物タイプ樹種 耐力壁 + 垂れ壁接 合 耐力壁 + 腰壁接合 せん断金物 床 + 床接合 引張金物 耐力壁 + 基礎接合 階用 引張金物 耐力壁 + 耐力壁接 合 中間階用 引張金物 耐力壁 + 基礎接合 階用 引張金物 耐力壁 + 耐力壁接 合 中間階用 引張金物 耐力壁 + 基礎接合 耐力壁 + 耐力壁 せん断金物 ドリフトピン -φ ドリフトピン -φ ドリフトピン -φ 溶接追加 ドリフトピン 8-φ リブ補強 貫通ビス 本 貫通ビス 本 貫通ビス 本 ダボ φ ダボ φ スギ 加力 方向 降伏耐力 順 98.78 逆 9. 順 79.97 逆.8 スギ 7. カラマツ 9.9 カラマツ 終局耐力 Py Pu 98.78. 9. 87. 79.97 9.8.8.8 7..8 9.9.9 スギ.9.8 カラマツ 参考 *9..8 *. 判定 告示要求 耐力 Py= Py= Pu=8 スギ 8.8. Pu=. スギ 8... カラマツ 79.7 9.97 スギ.8.9 カラマツ.7 7. スギ.9 7.8 カラマツ. 7. 7. スギ.9. カラマツ 8.. スギ 9.9. カラマツ 8.. 8. * 部分数値は 試験体 体を比較し値の低い数値を記載している Pu=8 Pu= Pu= 階 Py=7/ =. 中間階 Py=/ =7. は 下位の試験体の貫通ビス本数で告示の耐力を満たしていることから仕様として設定しないことを 現している --
... 採用する仕様上記の一覧より引張金物 階用は ドリフトピン -φ または貫通ビス 本による 引張金物 階用は ドリフトピン 8-φ または貫通ビス 本による ダボによるせん断金物は mごと-φとする --
. 金物制作図 --7
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