特集木材の利用促進政策と今後の展望試験業務・設備紹介木質構造の試験業務について西日本試験所試験課主任　早崎洋一 ▌1．木質構造試験の概要木質構造は，軸組構法，枠組壁工法，木質プレハブ構造，丸太組構法，大断面木造に大別され，当センターでは，これら各工法の構造試験業務を行っており，木質構造試験依頼の多くは，軸組構法に関するものである。最近では，「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」の施行，「直交集成板（以下，CLT という）」の JAS 規格制定などにより，中層大規模木造建築物に関する試験依頼も増加傾向にある。木質構造の試験方法は，試験目的に応じて多岐に渡る。例えば，壁量計算で設計するための壁倍率を取得する場合は，性能評価のための「業務方法書」に従って壁の面内せん断試写真 1　壁の面内せん断試験の一例（合板耐力壁）験（写真 1）を実施し，壁倍率の性能評価を受けて国土交通大臣の認定を取得することになる。また，軸組構法の耐力壁に使用する Z マーク表示金物以外の接合金物は，「木造軸組工法住宅の許容応力度設計（ 2008 年版）」に記述されている試験方法を参考にして，その接合金物を用いて製作された継手・仕口部について試験を行い，その接合金物の性能値の確認を行う必要がある。大断面木造の設計では，その接合部の仕様に応じて性能を確認する必要が生じる場合があり（写真 2），接合部に関する試験は，主として以下の 4 種類に大別される。①接合部の剛性・耐力・靭性などを接合部への直接加力により求める試験（接合部加力試験），②接合部の剛性・耐力を計算で求めるための主材，側材などの材料の支圧強度試験（支圧試験）， ③接合部の剛性・耐力を計算で求めるための接合具の強度写真 2　木質接合部の引張試験の一例（引きボルト接合部） ▌2．木質構造の試験規格について構造設計ルートが決まり，試験が必要になる部位が決まれ試験（接合具試験），④接合部の剛性・耐力に対する含水率，ば，次に，試験規格を選定する必要がある。前述の通り，壁荷重継続期間などの影響に関する各種調整係数を求めるた倍率の評価に伴う面内せん断試験が必要であれば，指定性能めの接合部を用いた試験（調整係数試験）である。評価機関の「業務方法書」により試験を行い，軸組構法の接このように木質構造の試験方法は広く存在するが，適切な試験方法の選択には，計画している木質構造物の構造形式と構造設計ルートをきちんと判断し，そのために必要な試験・評価を把握しておく必要がある。 34 合金物試験であれば，「木造軸組工法住宅の許容応力度設計（ 2008 年版）」を参考にして行うといった具合である。接合部の試験では，「木質構造設計規準・同解説 −許容応力度・許容耐力設計法− 付録 2. 接合部の標準試験法」が参建材試験センター　建材試験情報 1 ’ 15 考となり，また，木質接着成形軸材料，木質複合軸材料，木表 1　新規導入した試験装置一覧（西日本試験所）試験装置質断熱複合パネル，木質接着複合パネルの試験（曲げ試験，クリープ試験，荷重継続試験等）であれば「（ 2007 年）枠組壁工法建築物構造計算指針」が参考となる。 1000kN 構造物曲げ試験装置最大載荷荷重：1,000kN（押引）最大試験体高さ：4.4m 最大試験体幅：2m 最大支持スパン：10m 大型面内せん断試験装置載荷：水平，鉛直最大水平載荷高さ：4.5m 最大試験体幅：4m 200kN 構造物試験装置載荷：鉛直最大試験体高さ：2m 最大試験体幅：2.1m 構反載荷：水平，鉛直反力床サイズ：10m × 8m アンカーサイズ：M27 アンカーピッチ：＠ 500mm アンカー許容耐力：190kN/ 本木質材料の試験では，（公財）日本住宅・木材技術センターの「構造用木材の強度試験マニュアル」があり，JIS（日本工業規格）の試験であれば，「 JIS Z 2101（木材の試験方法）」， JAS（日本農林規格）の試験であれば JAS 規格（例えば，「製材」，「直交集成板」など）に準拠する。また，当センター発行の「設計施工・技術開発・品質管理に携わる技術者のための建築材料・部材の試験評価技術」でも，木質構造部材の試験について記載されているので試験計主な仕様力画の参考になれば幸いである。造床 ▌3．当センターの試験設備・試験業務について当センターでの木質構造の試験業務は，中央試験所・構造グループ（埼玉県），西日本試験所・試験課（山口県）にて行っている。試験設備は，面内せん断試験装置，鉛直載荷試験装置，曲げ試験装置などを所有しており，各種木質構造試験に対応している（試験装置などの詳細は，当センターのホームページを参照願いたい。）。西日本試験所では，昨年度に試験設備拡充のため，新構造試験棟・新材料試験棟を新設した。写真 3 に新構造試験棟・新材料試験棟の概観を，表 1 に新構造試験棟に新規導入した試験装置の概要を示す。図 1には，新構造試験棟平面を示す。写真 3　新構造試験棟・新材料試験棟の概観図 1　新構造棟平面図建材試験センター　建材試験情報 1 ’ 15 35 特集木材の利用促進政策と今後の展望新構造試験棟建設後の木質構造の試験業務では，初年度，大型面内せん断試験装置を用いて柱−梁接合部の曲げモーメント抵抗試験（写真 4），小屋梁−柱接合部の水平加力試験（写真 5）を実施した。また，1000kN 構造物曲げ試験装置では，製材重ね梁の支持スパン 9m の実大曲げ試験（写真 6）を実施し，構造反力床と大型面内せん断試験装置併用して耐震シェルターの水平加力，鉛直載荷試験を実施した（写真 7 および写真 8）。今年度は，大型面内せん断試験装置を水平加力 500kN まで行えるよう改造し，CLT を用いた壁の面内せん断試験（写真 9 および写真 10 ）を実施した。今後は，構造反力床に専用ジグを設置し，大断面の木質構造接合部のモーメント抵抗試験（十字型，L 型，T 型試験体）も試験予定である。 36 写真 6　製材重ね梁の実大曲げ試験写真 4　柱−梁接合部の曲げモーメント抵抗試験写真 7　耐震シェルターの水平加力試験写真 5　小屋梁−柱接合部の水平加力試験写真 8　耐震シェルターの鉛直載荷試験建材試験センター　建材試験情報 1 ’ 15 写真 9　CLT を用いた壁の面内せん断試験（有開口試験体）写真 11　実大振動台実験（木造軸組構法，3 階建て） ▌5．むすび当センターでは，依頼者の要望に応じた柔軟な試験対応のため，中央試験所，西日本試験所とより一層の連携体制で試験業務を執り行っていく。今後も当センターで実施した試験結果・評価が木質構造の発展のため，寄与すれば幸いである。写真 10　CLT の用いた壁の面内せん断試験（無開口試験体） ▌4．実大振動台実験等の試験業務について当センターでは，所有する試験装置の規模を超える試験についても，必要に応じて他機関の試験装置を借用して試験を行い，試験報告書の発行を行っている。この最たるものが実大振動台実験であり，当センターでは 2003 年に「木質構造物の振動試験研究会」を発足させ，標準的な振動試験方法を提案するための検証を重ねてきた（写真 11）。建材試験センター　建材試験情報 1 ’ 15 【参考文献】・木造耐力壁及びその倍率の試験・評価業務方法書，（一財）建材試験センター・木造軸組工法住宅の許容応力度設計（2008 年版），（公財）日本住宅・木材技術センター・設計施工・技術開発・品質管理に携わる技術者のための建築材料・部材の試験評価技術，（一財）建材試験センター中央試験所・木質構造接合部設計マニュアル，（一社）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−，（一社）日本建築学会・ 2007 年　枠組壁工法建築物　構造計算指針，（一社）日本ツーバイフォー協会プロフィール早崎洋一（はやさき・よういち）西日本試験所試験課主任従事する業務：構造試験 37