平成 2６年度近畿大学工学部建築学科卒業研究概要 44.伝統的木造建築物における自己拘束型耐震要素の開発 -矩形長押構造要素の提案1010920068 指導教員加集開人松本慎也准教授伝統的木造建築矩形長押維持・保全 1.はじめに伝統構法と在来工法の違いについて、柱を使って家を建てるという工法を木造軸組工法と言い、筋交、付属金物や構造用合板で壁量を確保して壁量の確保で家を建てるという工法を在来工法と言う。伝統構法は壁量に頼らず、構造架構、即ち木組み(継手や仕口等)そのもので家を建てるという事で、壁に力を求めず単なる間仕切りと考え、大きな木を柱と梁として力強く組み合わせる事によって耐力を生み出す工法である。伝統構法は、現在の在来工法とは構造の考え方が異なり、例えば地震に対しての考え方は、地震が起こった際にその力をどう逃がしていくかの考え方が、伝統構法は免震的構造、在来工法は耐震的構造となっている。外力を受けても、しなり、曲がり、力を逃がす。この様な「柔」な木の特性を自然図２矩形長押、引独鈷な形で利用しているのが伝統構法であり、この構法を利用した建築物を伝統的木造建築と言う。一般に木造建築・和室に用いられてきた長押は、主に意匠部材としての位置付けにある。伝統的建築物において、従来は楔が緩む事で耐力が失われていたものを、本研究では本来意匠的部材である長押を構造体として用い、楔を拘束して耐力向上を図る。又、意匠・構造の調和を目指す他に無い新しい試みとして自己拘束型耐震要素の開発を進める。 2.実験計画図３に示す試験体の躯体は上から頭貫、内法貫足固めと３つの横架材から成っており、この３本が伝統的木造建築における基本形である。その内法貫と柱のクリアランスへ図１で示す楔を打ち込み圧迫・固定する。打ち込み後、柱面より外へ出ている楔を切り落とし、楔が緩んで抜け出ない様に図２で示す矩形長押を引独鈷を用い取図３試験体躯体り付ける。実験は３回に分けて行う。まず最初に矩形長押を取り付けていない試験体１で実験・計測を行う。次に内法貫部分の楔を切り落とし、試験体１と同様の躯体に矩形長押を取り付けた試験体２で実験・計測を行う。そして最後に試験体１・２で使用した楔を高圧縮したヒノキを用いた楔に取り替え矩形長押を取り付け試験体３で同様に実験・計測する。又、計測は変形角γ=１/１５迄行う。但し、試験体１に限り変形角γ=-１/３０迄の計測とする。本試験体の躯体に使用する木材については、柱、頭貫図１には松の集成材、楔や各躯体には松を使用している。楔 Development of Self-enforcing Seismic Elements for Japanese Traditional Wooden Structures KASHU Kaito 建築材料研究室 -Proposal of New Structural Elements -87- 平成 2６年度図４図６試験体全体図面近畿大学工学部建築学科卒業研究概要矩形長押有り(No.2)と矩形長押有り＋高圧縮ヒノキ楔(No.3) 3.実験結果試験体３は試験体２より初期剛性が大きく、全体的にも耐力がやや上昇したという結果に加え、滑りが軽減された。試験体３で高圧縮したヒノキを楔として用いた事で試験体２の実験時に用いた楔よりも楔の硬度が上昇し楔としての役割を十分に果たせた事が主な要因として挙げられる。又、矩形長押が楔の抜け出しを抑え、同時に柱を掴み固定する効果を出したのだと考えられる。当実験で、楔の性能も重要だという事が成果として得られた。図５矩形長押無し(No.1)と矩形長押有り(No.2) 写真２試験体１は試験体２より初期剛性が大きいという結果写真３となった。これは試験体 2 の実験で試験体１と同様の躯体を使用した為であると考えられ、実際に残っている社寺・仏閣等を対象とした維持・保全が本研究の目的であるので実用性を加味した実験方法だと言える。又、変形角が 1/30 の時の両試験体の耐力は 10.0kN で同様であった。当実験では矩形長押を取り付け楔の抜け出しを抑え写真４ても、写真１に示す様に中で楔が押し潰され、耐力が向写真５ 4.総括上しにくいという成果が得られた。耐力は多少向上したが、現時点では実用するには難しい結果となった。改善案としては、足固め部分にも長押をつけ、長押に木ダボを打つ。更に長押を内法貫と足固めにも固定する。又、用いる長押や楔の材質・形状、母材との硬度バランスにおいても考慮する必要がある。参考文献 1)建築構造システム研究会編，図説テキスト建築構造構造システムを理解する，pp.24～28，彰国社，1997 年 2)河内武，貞広修，木村誠，近藤一夫，伝統架構における改良型長押の提案とその接合部実験，日本建築学会報写真１楔の破壊形状告集第 19 巻第 42 号,531-536,2013 年建築材料研究室 -88-