小開口付き木質面材耐力壁の耐力算定手法の確立

面材耐力壁の小開口は排気用のダクトまたはコンセントボックス、スイッチボックスなどを取り付けるために設けられる。現行の小開口の設置基準や補強方法は、実験的根拠に乏しく、さらに高耐力壁への適用性も不明である。中大規模木造建築物の増加に伴い、耐震要素への要求性能も増大したことから、各部材に発生する応力も大きくなるためより正確な耐力算定が必要である。そこで本研究では面材張り耐力壁のせん断性能に及ぼす小開口の影響の把握を目的に研究を進めている。現在までに、木造軸組工法住宅の許容応力度設計1)（以下グレー本）に記載されている小開口の設置基準の再検討を目的とし、9mm・12mm厚合板を用いた小開口付き合板張り耐力壁の面内せん断試験を行った。パラメータは壁の強さ（壁倍率）、開口位置、開口径（144mm,455mm）とした。結果は壁倍率が9倍を超えるような壁に対して開口を設けた際に明確に壁体性能が低下した。性能低下の主要因は開口隅部から生じる合板のせん断破壊であり、合板のせん断破壊が合板縁まで達すると荷重は急激に低下した。一方で、有開口仕様においても開口径が小さい場合や合板の位置により、合板のせん断破壊よりも釘接合部の破壊が先行する場合は、無開口と同様の性能もしくは補強効果により同等以上の性能を有することが確認された。開口位置については、開口端部から合板端部までの距離によって破壊性状が異なった。短い場合は、開口隅部から生じる亀裂が比較的早期に合板縁に達するものの、合板の損傷は少なく、開口補強材により軸組みにせん断力が伝達されたため、荷重は緩やかに上昇し続けていた。一方長い場合は、亀裂が合板縁までに達する時間を要するため、壁の変形は進むものの、亀裂が合板縁に達した後は合板の損傷が大きくなり、せん断破壊部がつぶれるようにしながら荷重を維持していた。

面材耐力壁の小開口は排気用のダクトまたはコンセントボックス、スイッチボックスなどを取り付けるために設けられる。現行の小開口の設置基準や補強方法は、実験的根拠に乏しく、さらに高耐力壁への適用性も不明である。中大規模木造建築物の増加に伴い、耐震要素への要求性能も増大したことから、各部材に発生する応力も大きくなるためより正確な耐力算定が必要である。そこで本研究では面材張り耐力壁のせん断性能に及ぼす小開口の影響の把握を目的に研究を進めている。現在までに、木造軸組工法住宅の許容応力度設計1)（以下グレー本）に記載されている小開口の設置基準の再検討を目的とし、9mm・12mm厚合板を用いた小開口付き合板張り耐力壁の面内せん断試験を行った。パラメータは壁の強さ（壁倍率）、開口位置、開口径（144mm,455mm）とした。結果は壁倍率が9倍を超えるような壁に対して開口を設けた際に明確に壁体性能が低下した。性能低下の主要因は開口隅部から生じる合板のせん断破壊であり、合板のせん断破壊が合板縁まで達すると荷重は急激に低下した。一方で、有開口仕様においても開口径が小さい場合や合板の位置により、合板のせん断破壊よりも釘接合部の破壊が先行する場合は、無開口と同様の性能もしくは補強効果により同等以上の性能を有することが確認された。開口位置については、開口端部から合板端部までの距離によって破壊性状が異なった。短い場合は、開口隅部から生じる亀裂が比較的早期に合板縁に達するものの、合板の損傷は少なく、開口補強材により軸組みにせん断力が伝達されたため、荷重は緩やかに上昇し続けていた。一方長い場合は、亀裂が合板縁までに達する時間を要するため、壁の変形は進むものの、亀裂が合板縁に達した後は合板の損傷が大きくなり、せん断破壊部がつぶれるようにしながら荷重を維持していた。