Influence of testing method on evaluated result of lateral properties of nailed joints

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K14504
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 小川 敬多 静岡大学, 農学部, 助教 (10805021)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 木質接合部 / 釘 / せん断 / 性能評価

Outline of Annual Research Achievements

木質構造における木材と合板の釘接合部のせん断性能は，面材張りの構造要素の耐力性能に支配的となるため，せん断性能評価は古くからの関心事であり，膨大な量の試験データが蓄積されている。これまでの試験では，国や機関等によって試験方法が異なることがあった。例えばASTMでは一対の主材と側材を１本の釘で留めた接合部試験体を使用することに対し，JASでは一つの主材と二枚の側材を４本の釘で留めつける試験体が示されている。これらの試験方法の違いが及ぼす影響は明確になっておらず，この研究ではそれらを実験的に確かめた。
これまでの年度で，接合部試験体における，釘本数１本のASTM式と４本のJAS式でのせん断試験結果を比較した。その一方で，変位0.38mm時の荷重P0.38について比較すると，両試験方法で平均値は概ね一致したものの，ばらつきが異なっており，変動係数は前者が16.4%で後者が7.2%であった。また，釘接合部のせん断性能を調べる試験方法として，壁体を用いたものがある。これは日本住宅・木材技術センター発行の書籍に記されているものである。この試験により得られた荷重－変位関係をみると，上記のASTMやJASで得られた結果よりも，おおよそ10mm程度小さい変位で終局に至ることを明らかにした。
最終年度では，このような違いを予測する手法の考案に着手した。小標本理論に基づいて釘複数本使用時から１本使用時の剛性のばらつきを推定することを可能にした。また，統計モデリングにおける座標変換を駆使して，１本使用時から複数本使用時の剛性のばらつきも推定した。今後はさらなる釘本数の試験データを用いて，手法の有用性を検証することが必要である。