JP7079587B2 - 木質耐震壁 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 日本建築学会大会学術講演梗概集（中国）、２０１７年８月、２３９頁～２４２頁、日本建築学会 発行日 平成２９年７月２０日

本発明は、構造物に設置される木質耐震壁に関するものであり、特に、直交集成板（ＣＬＴ：Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）を壁体に用いた木質耐震壁に関するものである。

従来、ＣＬＴと呼ばれる直交集成板が知られている。ＣＬＴは、ひき板または小角材（これらをその繊維方向を互いにほぼ平行にして長さ方向に接合接着して調整したものを含む。以下、ラミナということがある。）をその繊維方向を互いにほぼ平行にして幅方向に並べ、または接着したものを、主としてその繊維方向を互いにほぼ直角にして積層接着し３層以上の構造を持たせた木質板材であり、耐震・耐火性能が高いという特長がある。

このＣＬＴを壁体に用いたＣＬＴ耐震壁は、ＣＬＴからなる床スラブを介して上下階のＣＬＴ耐震壁と金物にて緊結することで、耐震壁としての性能を確保することが告示等で要請されている。

一方、従来の木質耐震壁として、例えば特許文献１や特許文献２に記載の構造が知られている。

特開２０１５－０４０４０２号公報 特開２００３－３１４０８３号公報

ところで近年、木質中高層建物を合理的に計画する一例として梁を鉄骨構造とすることが検討されている。この場合、ＣＬＴ耐震壁は上下の鉄骨梁に直接接合する必要があるが、接合部をドリフトピンもしくはボルトとした場合、施工精度や耐震壁に生ずるせん断力および偶力による複合応力により壁体のＣＬＴが脆性的に破壊を生じるおそれがある。このため、壁体の脆性的な破壊を防ぐことのできる構造が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、壁体の脆性的な破壊を防ぐことのできる明快な構造の木質耐震壁を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る木質耐震壁は、ＣＬＴからなる壁体を備え、この壁体の上端と下端が鋼材からなる上梁と下梁に梁接合部を介してそれぞれ接合された木質耐震壁であって、壁体は、上側に配置されて上端が上梁に接合される上部壁体と、下側に配置されて下端が下梁に接合される下部壁体とに上下に分割されており、上部壁体と下部壁体は、所定の荷重が作用すると梁接合部に先行して破壊する構造の壁接合部で接合されていることを特徴とする。

また、本発明に係る他の木質耐震壁は、上述した発明において、壁接合部は、上部壁体と下部壁体に挿入配置される鋼板と、この鋼板と上部壁体と下部壁体とを連結する連結部材とからなり、連結部材に降伏が生じる破壊モードで破壊するものであることを特徴とする。

また、本発明に係る他の木質耐震壁は、上述した発明において、連結部材は、鋼板と上部壁体とを連結する箇所と、鋼板と下部壁体とを連結する箇所の２箇所に設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係る他の木質耐震壁は、上述した発明において、連結部材は、上部壁体の下端から鉛直上方向、および、下部壁体の上端から鉛直下方向にそれぞれ距離ｂだけ離れた位置において、水平方向に距離ａの間隔で複数設けられる直径ｄのピン部材であり、距離ａが３ｄ以上、かつ、距離ｂが４ｄ以上であることを特徴とする。

また、本発明に係る他の木質耐震壁は、上述した発明において、上部壁体と下部壁体との間に組み込まれた制震デバイスを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る他の木質耐震壁は、上述した発明において、壁体は、その上下方向略中央で上部壁体と下部壁体とに上下に分割されており、壁接合部は、壁体の左右方向略中央に設けられることを特徴とする。

また、本発明に係る他の木質耐震壁は、ＣＬＴからなる壁体を備え、この壁体の上端と下端が鋼材からなる上梁と下梁に梁接合部を介してそれぞれ接合された木質耐震壁であって、壁体の上端と下端のいずれか一方の梁接合部は、所定の荷重が作用すると他方の梁接合部に先行して破壊する構造であることを特徴とする。

また、本発明に係る他の木質耐震壁は、上述した発明において、壁体の左右両側が間柱に接合されることを特徴とする。

本発明に係る木質耐震壁によれば、ＣＬＴからなる壁体を備え、この壁体の上端と下端が鋼材からなる上梁と下梁に梁接合部を介してそれぞれ接合された木質耐震壁であって、壁体は、上側に配置されて上端が上梁に接合される上部壁体と、下側に配置されて下端が下梁に接合される下部壁体とに上下に分割されており、上部壁体と下部壁体は、所定の荷重が作用すると梁接合部に先行して破壊する構造の壁接合部で接合されているので、壁体の脆性的な破壊を防ぐことのできる明快な構造の木質耐震壁を提供することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、壁接合部は、上部壁体と下部壁体に挿入配置される鋼板と、この鋼板と上部壁体と下部壁体とを連結する連結部材とからなり、連結部材に降伏が生じる破壊モードで破壊するものであるので、所定の荷重が作用すると梁接合部に先行して連結部材が降伏して破壊する。このため、ＣＬＴの壁体が割裂等の脆性的な破壊を生じることはなくなり、靱性に富んだ復元力を確保することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、連結部材は、鋼板と上部壁体とを連結する箇所と、鋼板と下部壁体とを連結する箇所の２箇所に設けられているので、連結部材が降伏（靱性を有する）する箇所が例えば略中央部分の２箇所となり、中央部分の変形性能（層間変形）を大きくすることが可能であるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、上部壁体と下部壁体との間に組み込まれた制震デバイスを備えるので、復元力による吸収エネルギーをさらに大きく確保することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、壁体は、その上下方向略中央で上部壁体と下部壁体とに上下に分割されており、壁接合部は、壁体の左右方向略中央に設けられるので、壁体の脆性的な破壊を防ぐことのできる極めて明快で簡単な構造の木質耐震壁を提供することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、ＣＬＴからなる壁体を備え、この壁体の上端と下端が鋼材からなる上梁と下梁に梁接合部を介してそれぞれ接合された木質耐震壁であって、壁体の上端と下端のいずれか一方の梁接合部は、所定の荷重が作用すると他方の梁接合部に先行して破壊する構造であるので、壁体に必要な接合部を２箇所に削減することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、壁体の左右両側が間柱に接合されるので、壁体に作用する軸力を間柱に負担させることができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る木質耐震壁の実施の形態１を示す正面図である。 図２は、本発明に係る木質耐震壁の実施の形態１を示す平断面図である。 図３（１）は、本発明に係る木質耐震壁が設置された構造物の架構の一例を示す正面図であり、（２）は（１）のＡ部分における他の一例を示す部分拡大図である。 図４は、本発明に係る木質耐震壁の実施の形態１の変形例１を示す梁接合部の正面拡大図である。 図５は、本発明に係る木質耐震壁の実施の形態１の変形例２を示す梁接合部の正面拡大図である。 図６は、本発明に係る木質耐震壁の実施の形態２を示す正面図である。 図７は、本発明に係る木質耐震壁の実施の形態２の梁接合部の平断面図である。 図８は、本発明に係る木質耐震壁の実施の形態２の梁接合部の正面断面図である。 図９は、ドリフトピン接合部の要素実験の説明図であり、（１）は正面図、（２）は側面図、（３）は耐震壁中央のピン配置を示す部分拡大図である。 図１０は、ドリフトピン接合部の要素実験の試験体および加力方法を示す図であり、（１）は実験１試験体、（２）は実験２試験体、（３）は実験３試験体である。なお、各図において（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図を示している。 図１１は、ドリフトピン接合部の要素実験の試験体の一覧図である。 図１２は、ドリフトピン接合部の要素実験による荷重－変形関係を示す図であり、（１）～（３）は実験１、（４）、（５）は実験２、（６）は実験３に関する図である。 図１３は、試験後解体状況の一例を示す写真図である。

以下に、本発明に係る木質耐震壁の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。

図１および図２に示すように、本実施の形態１に係る木質耐震壁１００は、ＣＬＴからなる壁体１０を備え、この壁体１０の上端と下端がＨ形鋼（鉄骨梁：鋼材）である上梁１２と下梁１４に梁接合部１６を介してそれぞれ接合された矩形の壁である。ＣＬＴの繊維方向は鉛直面内の方向としてある。

壁体１０は、その上下方向略中央で上部壁体１０Ａと下部壁体１０Ｂとに上下に二分割されている。上部壁体１０Ａは上側に配置されて上端が梁接合部１６で上梁１２に接合され、下部壁体１０Ｂは下側に配置されて下端が梁接合部１６で下梁１４に接合される。上部壁体１０Ａと下部壁体１０Ｂは、壁体１０の左右方向略中央に設けた壁接合部１８で接合されている。壁接合部１８は、所定の荷重が作用すると梁接合部１６に先行して破壊する仕様に設計されている。

上側の梁接合部１６は、上梁１２に接合するとともに上部壁体１０Ａの上端から挿入配置されるガセットプレート２０（鋼板）と、このガセットプレート２０と上部壁体１０Ａとを連結する複数のドリフトピン２２（連結部材）とからなる。ドリフトピン２２の代わりにボルトなどの円形鋼棒型の接合具を用いてもよい。なお、左右両側部分のガセットプレート２０については、上部壁体１０Ａへの挿入長さを他部分よりも長くしてある。また、下側の梁接合部１６も上側の梁接合部１６と同様の構成である。

なお、本発明の梁接合部１６は、この構成に限るものではなく、曲げおよびせん断力を明確に伝える接合具からなる構成であれば、いかなる構成を用いてもよい。また、この梁接合部１６が壁接合部１８に先行して破壊しない仕様であればよいので、ドリフトピン２２の降伏破壊モードはＩ（木部のめり込みで決まる脆性的なモード）に設計してもよい。このようにすれば、太径の接合具を設けることができるので、その設置本数を削減可能である。

壁接合部１８は、上部壁体１０Ａと下部壁体１０Ｂに挿入配置されるガセットプレート２４（鋼板）と、このガセットプレート２４と上部壁体１０Ａと下部壁体１０Ｂとをそれぞれ連結するドリフトピン２６（連結部材、ピン部材）とからなる。ガセットプレート２４と上部壁体１０Ａと下部壁体１０Ｂにはそれぞれ対応する位置に水平方向の貫通孔が格子点状に複数設けられており、各貫通孔には連結用のドリフトピン２６が通されている。

この壁接合部１８は、木質耐震壁１００に所定の過大な荷重が作用した場合に、上下の梁接合部１６に先行して破壊するような仕様で設計されている。より具体的には、壁接合部１８の破壊態様が、ドリフトピン２６に降伏が生じる降伏モードＩＩＩ、ＩＶ（下記の参考文献１を参照）となるような仕様となっている。なお、ドリフトピン２６の代わりにボルトなどの円形鋼棒型の接合具を用いてもよいが、接合具に降伏が生じる降伏モード（ＩＩＩ、ＩＶ）の接合具を用いる。

［参考文献１］ 日本建築学会、「木質構造設計規準・同解説―許容応力度・許容耐力設計法―」、ｐ．２２５、２００６年１２月

上記の構成によれば、上下の梁接合部１６に先行して中央の壁接合部１８のドリフトピン２６に降伏が生じて破壊するような仕様で設計されている。このため、ＣＬＴの壁体１０が割裂等の脆性的な破壊を生じることはなくなり、靱性に富んだ復元力を確保することが可能になる。このため、本実施の形態によれば、壁体１０の脆性的な破壊を防ぐことのできる極めて明快で簡単な構造の木質耐震壁を提供することができる。

特に、本実施の形態では、壁体１０にラミナが直交するＣＬＴを用いることにより、割裂を生じにくく確実にドリフトピン２６に降伏が生じる降伏モードＩＩＩ、ＩＶを実現することができるというメリットを有している。これにより木質耐震壁１００は割裂等の脆性的な破壊が生じることがない靱性に富んだ復元力を確保することが可能である。このため、木質耐震壁１００は木質中高層建物の上部階、３階建て程度の木質構造の耐震要素として有効である。また、通常のラーメン構造では、柱の曲げ応力の反曲点高さは、上下梁の剛性等の影響により階数により異なるが、分割位置でのドリフトピン接合部の回転剛性が小さいため分割レベルを階高中央付近に統一しても接合部に大きな曲げモーメントは作用せず、所要のせん断耐力を確保し易い。

また、壁体１０を上下に分割して取り付けるため、施工誤差を中央の壁接合部１８の位置で吸収可能である。この場合、壁体１０またはガセットプレート２４の貫通孔を実測した後に削孔してもよい。

なお、本実施の形態では、壁体１０の高さが２．５ｍ程度、幅が２ｍ、厚さが０．２ｍ程度のものを想定している。また、梁接合部１６のガセットプレート２０の左右方向中央位置の高さが０．３ｍ程度のものを想定している。また、壁接合部１８のガセットプレート２４の高さが０．６ｍ程度、幅が０．８ｍ程度のものを想定している。梁接合部１６および壁接合部１８のガセットプレート２０、２４の寸法、ドリフトピン２２、２６の配置数、位置、間隔等については、要求される耐力性能に応じて適宜選択可能である。

ここで、壁接合部１８に配置されるドリフトピン２６については、例えば図９（３）に示すように、上部壁体１０Ａの下端から鉛直上方向、および、下部壁体１０Ｂの上端から鉛直下方向にそれぞれ距離ｂだけ離れた位置において、水平方向に距離ａの間隔で複数設けることができる。この場合、距離ａを３ｄ以上、かつ、距離ｂを４ｄ以上確保すれば（ｄはドリフトピン２６の直径）、後述のように変形性能に優れた接合構造とすることができるので好ましい。

また、上記の木質耐震壁１００を形成する場合には、図２に示すように、上部壁体１０Ａおよび下部壁体１０Ｂとして同厚のＣＬＴを２枚使用し、ＣＬＴを壁接合部１８のガセットプレート２４の表裏両面より取り付けるようにして形成してもよい。この場合、例えば壁厚９０ｍｍ（例えば３層３プライ：ＭＸ６０）のＣＬＴを２枚使用することができる。このＣＬＴは１枚当たりの重量が８５ｋｇ程度であることから、職人が手で取り付けることも可能である。また、取替も容易であるため、既設の壁体を耐震補強する場合に応用可能である。

また、上記の実施の形態において、上部壁体１０Ａと下部壁体１０Ｂとの間の中央の分割部分に、粘弾性ダンパー等の制震デバイスを組み込んでもよい。このようにすれば、復元力による吸収エネルギーをさらに大きく確保することが可能になる。

また、上記の実施の形態では、偶力による付加軸力は原則として取り合う側の梁で処理するが、図３（１）に示すように、壁体１０の左右両側に鉄骨または木柱からなる間柱２８を配置し、壁体１０の左右両側を間柱２８に接合してもよい。この場合、例えば間柱２８の上下端において壁体１０に向けて延びる接合部３０を設け、この接合部３０に壁体１０の左右の上下端を接合することができる。なお、図３（２）に示すように、間柱２８は直接梁１４（梁１２）に接合されるようにしてもよい。このようにすれば、壁体１０に作用する軸力を間柱２８に負担させることができる。この場合、間柱２８には長期の軸力を負担させないことで無耐火被覆仕様としてもよい。

また、上記の実施の形態において、中央部の壁接合部１８を上梁１２または下梁１４の近くに配置することも可能である。その場合には壁接合部１８が配置されない側の梁接合部１６の応力は増加する。なお、壁接合部１８の機能を上下いずれか一方の梁接合部１６に兼備させてもよい。この場合、中央の壁接合部１８を省略できるので、壁体１０に必要な接合部を上下２箇所に削減することができる。

ところで、上述したように、上下の梁接合部１６は中央の壁接合部１８に先行して破壊しなければいかなる構造でもよい。したがって、梁接合部１６は上記のドリフトピン２２を用いた構成に限るものではなく、この条件を満足するのであれば、例えば図４や図５に示すように、ＬＳＢ（ラグスクリューボルト）とＨＴＢ（高力ボルト）を併用した構造でもよい。この図４を変形例１とし、図５を変形例２として以下に説明する。

（実施の形態１の変形例１）
図４に示すように、この変形例１に係る木質耐震壁１０１は、上部壁体１０Ａの左側上端に正面視でＬ字状に窪んだ切欠部３２を設けるとともに、この切欠部３２にガセットプレート３４をラグスクリューボルト３６で上下方向、左右方向に取付け固定して梁接合部を構成したものである。ガセットプレート３４は、上梁１２に接合したプレート３８に対してプレート４０および高力ボルト４２を介して連結している。なお、図には示していないが、上部壁体１０Ａの右側上端、下部壁体１０Ｂの左右下端についても同様の梁接合部の構造を有している。この変形例１では、切欠部３２の高さ、幅はそれぞれ０．３ｍ程度を想定している。このようにしても、上記の実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。なお、施工時には、この梁接合部の部分で施工誤差を吸収してもよい。

（実施の形態１の変形例２）
図５に示すように、この変形例２に係る木質耐震壁１０２は、上記の変形例１の切欠部３２の割れ防止を図るため、切欠部３２の代わりに、上部壁体１０Ａの左上端を正面視で斜めに切断した切欠部３２Ａを備えたものである。この斜面状の切欠部３２Ａにガセットプレート４６をボルト４４で斜め方向に取付け固定して梁接合部を構成する。ガセットプレート４６は、上梁１２に接合したプレート３８に対して高力ボルト４８を介して連結している。なお、図には示していないが、上部壁体１０Ａの右側上端、下部壁体１０Ｂの左右下端についても同様の梁接合部の構造を有している。このようにしても、上記の実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。

図６～図８に示すように、本実施の形態２に係る木質耐震壁２００は、上記の実施の形態１において、梁接合部１６の代わりに梁接合部５０を用いたものである。

梁接合部５０は、上部壁体１０Ａの左右上側と、下部壁体１０Ｂの左右下側に設けられ、ガセットプレート５２とドリフトピン５４とラグスクリューボルト５６とを備える。上下左右の梁接合部５０は同じ構造であることから、以下においては、上部壁体１０Ａの左上側の梁接合部５０を例にとり説明する。

図７および図８に示すように、ガセットプレート５２は上部壁体１０Ａの上端から内部に挿入配置され、上部壁体１０Ａの上端面に配置されるベースプレート５８と接合している。ベースプレート５８には貫通孔が設けてあり、この貫通孔から上部壁体１０Ａに向けてラグスクリューボルト５６がねじ込まれている。また、ガセットプレート５２と上部壁体１０Ａの対応する位置には貫通孔が設けられており、ガセットプレート５２と上部壁体１０Ａは貫通孔を通るドリフトピン５４で水平に連結されている。また、ベースプレート５８には上方に突出するプレート６０が接合している。一方、上梁１２の下側にはプレート６２が接合している。プレート６０とプレート６２に跨ってプレート６４が配置されており、各プレートには高力ボルト用の貫通孔が設けられている。プレート６０とプレート６２はプレート６４を介して高力ボルト６６で連結固定されている。

この梁接合部５０は、壁体１０からの偶力を主にラグスクリューボルト５６で処理し、せん断力を主にドリフトピン５４で処理する考え方に基づいている。それらの応力を高力ボルト６６を介して上梁１２、下梁１４に伝達している。なお、ＣＬＴの壁厚は２１０ｍｍ程度（７層７プライ）を想定している。梁接合部５０をこのように構成しても、上記の実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。

特に、本実施の形態の場合には、壁倍率を７５倍程度に設計することも可能である。このため、木質中高層建物の上部階、３階建て程度の木質構造の耐震要素として有効である。また、上記の実施の形態１と同様に、壁体１０の中央の分割部分に粘弾性ダンパー等の制震デバイスを組み込むことも極めて容易である。

（本発明の効果の検証）
次に、本発明の効果を検証するために行ったドリフトピン接合部の要素実験と、この実験による検証結果について、図９～図１３を参照しながら説明する。

図９（１）、（２）は、上下に配置したＣＬＴ板２枚を壁中央でドリフトピン（以下、ピンということがある。）と鋼板により接合した仕様である。壁全体の構造としては上記の実施の形態２の木質耐震壁に相当する。このような仕様によれば、中央のピンの降伏が先行して破壊に至るように設計することで、鋼材の靱性を活かした優れた変形性能が期待できる。本実験は、この壁中央部の接合部について、各荷重に対する適切なピン配置を決定するために行ったものである。

＜実験概要＞
実験は、２面せん断接合部のせん断実験とし、直径２４、３２、１２ｍｍの３種類のピンについて、ピン１本の基本性状を調べるための実験１、図９（１）に示す荷重に対する図９（３）の距離ａ、ｂ決定のための実験２、図９（３）に示す偶力に対する距離ｂ決定のための実験３を、実験１、２は圧縮試験、実験３は引張試験の形式で実施した。図１０に試験体と加力方法の概略、図１１に試験体一覧を示す。

このうち、Ｎｏ．２４－ｎｄ－＊は、最外層ラミナ繊維方向の継目がピン１－φ２４と交差するものがＡ、しないものがＢである。また、ＣＬＴはすべてＭｘ６０、７層７プライ、スギで構成した。

＜実験１の結果＞
図１２（１）～（３）に、Ｎｏ．２４－１－１～６、Ｎｏ．３２－１－１～６、Ｎｏ．１２－１－１～６の荷重－変形関係を示す。図の縦軸は図１０（１）に示した載荷荷重、横軸はピン中心位置とＣＬＴ最下端の間の木材表面の変位である。

Ｎｏ．２４－１、Ｎｏ．３２－１、Ｎｏ．１２－１とも、ピンの折れ曲がりが卓越しながら変形が進んだ。荷重－変形関係はＮｏ．２４－１、Ｎｏ．３２－１、Ｎｏ．１２－１ともばらつきはあるものの、おおむね同等の形状を示している。最終的な破壊モード（上記の参考文献１に示される破壊モード）は、Ｎｏ．２４－１がモードＩＩＩ、Ｎｏ．３２－１がモードＩＩＩ（ただし、Ｎｏ．２４－１よりもモードＩに近い）、Ｎｏ．１２－１がモードＩＶとなった。
図１３（１）に、試験後の解体時の木材とピンの状況を示す。

＜実験２の結果＞
実験は、図９（３）に示した距離ａ、ｂをパラメータとし、ａ＝３ｄ＝８０、ｂ＝４ｄ＝１００ｍｍ（ｄはピン径）を中心に、ａ＝２ｄ、３ｄ、４ｄ、ｂ＝２ｄ、３ｄ、４ｄ、５ｄとした。

図１２（４）にＮｏ．２４－６－ａ－ｂ、図１２（５）にＮｏ．２４－３－ａ－ｂの荷重－変形関係を示す。図の縦軸は図１０（２）に示した載荷荷重、横軸は最上端のドリフトピン中心位置とＣＬＴ最下端の間の木材表面の変位である。

Ｎｏ．２４－６，３－ａ－ｂとも、最終的には加力部－ピン最上部の間の距離の関係で、この間の木材が面外（図１０（２）の紙面直交方向）に孕み出て、木材割れにより耐力低下した。Ｎｏ．２４－６，３－５０－１００では、ピンの木材へのめり込みが卓越しながら、ピンが折れ曲がるが、最終的に加力方向＝繊維方向のラミナに集合破壊が発生し（目視では、２層目のラミナで確認）、モードＩの破壊モード（上記の参考文献１に示される破壊モード）となった。それ以外では、ピンの折れ曲がりが卓越しながら変形が進み、いずれもモードＩＩＩの破壊モード（上記の参考文献１に示される破壊モード）となった。また、標準形であるＮｏ．２４－６，３－８０－１００に対し、これよりａ、ｂの値が大きいＮｏ．２４－６，３－８０－１２０、Ｎｏ．２４－６，３－１００－１００では、概ね標準形と同じ荷重－変形関係となった。ｂの値が小さいＮｏ．２４－６，３－８０－５０やＮｏ．２４－６，３－８０－８０では、端距離部分の割れが発生しやすく破壊までの変形も小さくなる傾向が見られるが、割れ発生前にピンが十分変形すれば、Ｎｏ．２４－６，３－８０－５０－３、Ｎｏ．２４－６，３－８０－８０－３のように全体の変形が伸びる可能性もある。同一試験体同士（Ｎｏ．２４－６，３－ａ－ｂ－１，２）では、破壊時の変位は異なるが、最大耐力までの荷重－変形関係は概ね同じ形状を示す。

図１２（５）内には、図１２（１）～（３）に示した荷重－変形関係の代表例としてＮｏ．２４－１－２の結果、および、Ｎｏ．２４－１－２の荷重値を６倍してプロットしたものも重ねて示す。Ｎｏ．２４－１－２の荷重値を６倍した曲線は、ピン６本の試験体とほぼ同じ曲線となるが、破壊時の耐力はＮｏ．２４－１－２の荷重値を６倍したものの方が若干だけ上回る。

＜実験３の結果＞
実験は、図９（３）に示した距離ｂをパラメータとし、ｂ＝４ｄ＝１００ｍｍ（ｄはピン径）を中心に、ｂ＝２ｄ、３ｄ、４ｄ、５ｄ、７ｄとした。図１２（６）にＮｏ．２４－ｂの荷重－変形関係を示す。図の縦軸は図１０（３）に示した載荷荷重、横軸は試験側のピン中心位置とＣＬＴ最下端の間の木材表面の変位である。図１３（２）に解体状況の例を示す。

距離ｂが標準形であるＮｏ．２４－４ｄよりも短いＮｏ．２４－２ｄ，３ｄでは、試験体底部の繊維方向＝加力方向なるラミナが抜け落ちて、鋼板側ラミナが抜け落ち→反対側の鋼板側ラミナが抜け落ち→最外層のラミナが抜け落ち、の順で破壊が進み、ラミナが抜ける度に荷重が段階的に低下した。距離ｂがＮｏ．２４－４ｄよりも長いＮｏ．２４－５ｄ，７ｄでは、ピンが「く」の字形に変形するのに伴い木材下部が面外に開き、鋼板挿入用の切欠き部から割れが発生して耐力低下した。

標準形のＮｏ．２４－４ｄでは、Ｎｏ．２４－２ｄ,３ｄと同様の破壊、Ｎｏ．２４－５ｄ，７ｄと同様の破壊とこれらの中間的な破壊のもの、が混在する結果となり、Ｎｏ．２４－２ｄ，３ｄの破壊形式とＮｏ．２４－５ｄ，７ｄの破壊形式の中間的な位置にあるものと思われる。最終的な破壊モード（上記の参考文献１に示される破壊モード）はいずれの試験体ともモードＩＩＩとなった。また、ラミナ継ぎ目位置が異なるＮｏ．２４－ｂ－Ａ，Ｂタイプの明確な差は見られなかった。

＜実験結果のまとめ＞
国産スギ材を使用したＣＬＴと鋼板のピン接合部の要素実験により、図９（３）に示す距離ａは３ｄ以上、距離ｂは４ｄ以上（ｄはピン径）を確保することで変形性能に優れた接合となることを確認した。

以上説明したように、本発明に係る木質耐震壁によれば、ＣＬＴからなる壁体を備え、この壁体の上端と下端が鋼材からなる上梁と下梁に梁接合部を介してそれぞれ接合された木質耐震壁であって、壁体は、上側に配置されて上端が上梁に接合される上部壁体と、下側に配置されて下端が下梁に接合される下部壁体とに上下に分割されており、上部壁体と下部壁体は、所定の荷重が作用すると梁接合部に先行して破壊する構造の壁接合部で接合されているので、壁体の脆性的な破壊を防ぐことのできる明快な構造の木質耐震壁を提供することができる。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、壁接合部は、上部壁体と下部壁体に挿入配置される鋼板と、この鋼板と上部壁体と下部壁体とを連結する連結部材とからなり、連結部材に降伏が生じる破壊モードで破壊するものであるので、所定の荷重が作用すると梁接合部に先行して連結部材が降伏して破壊する。このため、ＣＬＴの壁体が割裂等の脆性的な破壊を生じることはなくなり、靱性に富んだ復元力を確保することが可能になる。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、連結部材は、鋼板と上部壁体とを連結する箇所と、鋼板と下部壁体とを連結する箇所の２箇所に設けられているので、連結部材が降伏（靱性を有する）する箇所が例えば略中央部分の２箇所となり、中央部分の変形性能（層間変形）を大きくすることが可能である。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、上部壁体と下部壁体との間に組み込まれた制震デバイスを備えるので、復元力による吸収エネルギーをさらに大きく確保することが可能になる。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、壁体は、その上下方向略中央で上部壁体と下部壁体とに上下に分割されており、壁接合部は、壁体の左右方向略中央に設けられるので、壁体の脆性的な破壊を防ぐことのできる極めて明快で簡単な構造の木質耐震壁を提供することができる。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、ＣＬＴからなる壁体を備え、この壁体の上端と下端が鋼材からなる上梁と下梁に梁接合部を介してそれぞれ接合された木質耐震壁であって、壁体の上端と下端のいずれか一方の梁接合部は、所定の荷重が作用すると他方の梁接合部に先行して破壊する構造であるので、壁体に必要な接合部を２箇所に削減することができる。

また、本発明に係る他の木質耐震壁によれば、壁体の左右両側が間柱に接合されるので、壁体に作用する軸力を間柱に負担させることができる。

以上のように、本発明に係る木質耐震壁は、ＣＬＴを壁体に用いた木質耐震壁に有用であり、特に、壁体の脆性的な破壊を防ぐのに適している。

１０ 壁体
１０Ａ 上部壁体
１０Ｂ 下部壁体
１２ 上梁
１４ 下梁
１６，５０ 梁接合部
１８ 壁接合部
２０，２４，３４，５２ ガセットプレート（鋼板）
２２，２６，５４ ドリフトピン（連結部材）
２８ 間柱
３０ 接合部
３２，３２Ａ 切欠部
３６，５６ ラグスクリューボルト
３８，４０，４６，６０，６２，６４ プレート
４２，４８，６６ 高力ボルト
４４ ボルト
５８ ベースプレート
１００，１０１，１０２，２００ 木質耐震壁

Claims (6)

1. ＣＬＴからなる壁体を備え、この壁体の上端と下端が鋼材からなる上梁と下梁に梁接合部を介してそれぞれ接合された木質耐震壁であって、
   壁体は、上側に配置されて上端が上梁に接合される上部壁体と、下側に配置されて下端が下梁に接合される下部壁体とに上下に分割されており、
   上部壁体と下部壁体は、所定の荷重が作用すると梁接合部に先行して破壊する構造の壁接合部で接合されており、
   この壁接合部は、上部壁体と下部壁体に挿入配置される鋼板と、この鋼板と上部壁体と下部壁体とを連結するピン部材からなる連結部材とから構成され、前記鋼板と前記上部壁体と前記下部壁体とにはそれぞれ対応する位置に貫通孔が設けられており、各貫通孔に前記ピン部材からなる連結部材が通されており、
   前記壁接合部は、前記ピン部材に降伏が生じる破壊モードで破壊するものであることを特徴とする木質耐震壁。
2. 前記連結部材は、前記鋼板と前記上部壁体とを連結する箇所と、前記鋼板と前記下部壁体とを連結する箇所の２箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の木質耐震壁。
3. 前記連結部材は、前記上部壁体の下端から鉛直上方向、および、前記下部壁体の上端から鉛直下方向にそれぞれ距離ｂだけ離れた位置において、水平方向に距離ａの間隔で複数設けられる直径ｄのピン部材であり、距離ａが３ｄ以上、かつ、距離ｂが４ｄ以上であることを特徴とする請求項２に記載の木質耐震壁。
4. 前記上部壁体と前記下部壁体との間に組み込まれた制震デバイスを備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の木質耐震壁。
5. 前記壁体は、その上下方向略中央で前記上部壁体と前記下部壁体とに上下に分割されており、前記壁接合部は、前記壁体の左右方向略中央に設けられることを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の木質耐震壁。
6. 前記壁体の左右両側が間柱に接合されることを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の木質耐震壁。

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