木質構造接合部の設計木質構造接合部設計マニュアル2025年版準拠／ §3.2 構造用ビス接合（1面せん断）・§3.3 曲げ降伏型接合具（ボルト・ドリフトピン、1面／2面せん断）・§3.4 せん断抵抗型木ダボ接合／ヨーロッパ型降伏理論（EYT）・弾性床理論

木質構造接合部の剛性・耐力推定ツール。接合分類（§3.2 構造用ビス／§3.3 ボルト・ドリフトピン2面せん断／§3.4 せん断抵抗型木ダボ）を選択すると、入力欄・計算式・イメージ図・荷重変形グラフが切り替わります。各形式の算定内容・準拠式・正誤表の反映・材料基準値（木材基準強度一覧表）の扱いは、ページ下部の「計算ロジック詳細解説」（ツールバー下端の「解説を表示」）に記載しています。

プリセット

§3.2 構造用ビス（木ねじ）

§3.3 ボルト・ドリフトピン

§3.4 せん断抵抗型木ダボ

7. 計算結果

有効径・初期剛性・中間変数

降伏・二次剛性・最大耐力

初期剛性 K_s: - kN/mm　降伏耐力 P_y: - kN（-）

降伏変位 δ_y: - mm　最大耐力 P_max: - kN　終局変位 δ_u: - mm

接合部全体（n_f本）保有耐力・検定比: - -

1. 接合形式

接合分類・接合形式接合具本数 n_f

2. 接合具（ビス）諸元

ビスプリセット主材側有効径 d₁ [mm] 側材側有効径 d₂ [mm] 有効径 d_ef=min(d₁,d₂) [mm] 呼び径 d（ねじ山径）[mm] ビス全長 L_b [mm] 全塑性モーメント M_p [N·mm] ビスのヤング係数 E_s [N/mm²] 断面二次モーメント I=πd_ef⁴/64 [mm⁴]

有効径 d の補助算定（円筒部径・谷径より）

円筒部径 d_c [mm] 谷径 d_r [mm]

境界からねじ山径の4倍以内でねじ部と円筒部が混在する材では小さい方を採用（式3.2-1）。ねじ部有効径=1.1×谷径、円筒部=円筒部径。主材・側材それぞれの有効径を比較し d_ef=min{d₁,d₂}。

全塑性モーメント M_p の補助算定（降伏強度より）

ビス降伏（曲げ）強度 F_y [N/mm²]

M_p は本来 JIS A 1503 の単調曲げ試験等で求める値。円形断面塑性断面係数 d³/6 を用いた簡易推定（製品仕様値があれば直接入力）。

3. 主材（material 1）諸元

樹種プリセット埋込み長算定主材埋込み長 t₁ [mm] 頭部・先端非有効長 Δ [mm] 支圧剛性 K_E1 [N/mm³] 支圧強度 F_b1 [N/mm²]

主材は木材または木質材料。支圧剛性 K_E1・支圧強度 F_b1 は面圧試験値。プリセットは気乾比重 ρ より K_E≈ρ/4 [N/mm³], F_b≈0.082(1−0.01d_ef)ρ [N/mm²] で推定（編集可）。主材埋込み長 t₁ はビスの主材への貫入長（EYTの主材厚さ）で、「自動」選択時は t₁=L_b−側材厚−Δ として全長から算定され、L_b が直接結果へ反映されます（Δ＝頭部めり込み・先端テーパー等の非有効長、既定0）。実測埋込み長を用いる場合は「直接入力」を選択。

4. 側材（material 2）諸元

側材プリセット側材厚 t₂ [mm] 支圧剛性 K_E2 [N/mm³] 支圧強度 F_b2 [N/mm²]

5. 接合具軸力・摩擦（二次剛性・最大耐力用）

引抜き耐力 R_v [kN] 頭部貫通抵抗 H_head [kN] 軸力 P_ax=min(0.75R_v,H_head) [kN] 初期摩擦 P_F [kN]

詳細（摩擦・軸方向降伏変位）

静止摩擦係数 μ 初期軸力 N_ax [kN]（H_μ=μ·N_ax）軸方向降伏変位 δ_y,ax [mm] ビス終局変形角 θ_u [°]（式3.2-23）

設計では初期摩擦 P_F は通常見込まない（応力緩和により消失）。摩擦力 H_μ=μ·N_ax（式3.2-2）。軸方向降伏変位 δ_y,ax は点b″の変位 δ_fr=√(2·L_n·δ_y,ax)（式3.2-16,17）に用いる。ビス終局変形角 θ_u（JIS A 1503 単調曲げ試験等）を入力すると、塑性ヒンジ生成モードの破断変位 δ_break=L_n·tan θ_u（式3.2-23）を算定しグラフに表示（0で非表示）。

6. 設計用せん断力

設計用せん断力 Q_d [kN]（接合部全体）耐力基準

設計用せん断力を入力すると、接合部全体の保有せん断耐力（接合具1本あたり×n_f）に対する検定比を表示します。Q_d=0 のときは検定を行いません。

接合部イメージ図（側面）

荷重-変形関係グラフ（1接合具・1せん断面相当）

降伏モード別検討（EYT・式3.2-7〜3.2-10）

ケース一覧（確定済み: 0 件）

ツールバー「✔ 確定」で現在の入力をケース追加。各行の「読込」「削除」で操作。

CSV読込

No	名前	形式	d_ef	t₁×t₂	K_s	P_y	モード	P_max	δ_u	検定	操作

計算ロジック詳細解説

(0) 概要・対象接合・準拠

木質構造接合部設計マニュアル2025年版に準拠した剛性・耐力推定ツール。接合分類を選択すると入力欄・計算式・イメージ図・荷重変形グラフが切替わります。

§3.2 構造用ビス接合（木ねじ・1面せん断）：木-木1面／鋼板添え板1面／木-木2面。有効径 d_ef・初期剛性 K_s・降伏耐力 P_y（EYT各モード最小値）・降伏変位 δ_y・二次剛性 K_s2・最大耐力 P_max・終局変位 δ_u を算定。マニュアル §3.2.2.2 計算例（SPF＋ラーチ合板t12・木ねじ4.1×38）を再現（K_s≈862 N/mm, P_y≈0.91 kN〔mode II〕）。
§3.3 曲げ降伏型接合具（ボルト・ドリフトピン）：2面せん断（鋼板挿入式／鋼板添え板式／木-木）は弾性床理論に基づく近似解で初期すべり係数 K_si（式3.3-1,6,11）、EYT各モード最小値で降伏耐力 P_y（式3.3-4,9,20）を1接合具（2せん断面）あたりで算定。1面せん断（木-木1面／鋼板添え板1面）は一般化Johansen EYT＋弾性床剛性で算定する：本マニュアル §3.2（構造用ビス・1面せん断）の算定法そのものが一般化Johansen EYT＋弾性床剛性（beam-on-elastic-foundation）であり、接合具種別に依存しない一般式であることから、§3.2 の1面せん断法にボルト/ドリフトピン諸元を代入して用いる。対応：支圧剛性 k → 弾性床係数 K_E、支圧強度 F_e → 支圧（埋込み）強度 F_b、曲げ降伏 M_p=d³/6·F。初期剛性は木-木式3.2-5,6・鋼板添え板式3.2-4、降伏耐力は木-木式3.2-9,10（mode Ia,Ib,II,IIIa,IIIb,IV）・鋼板添え板式3.2-7,8（mode I,III,IV）の各最小値を1接合具（1せん断面）あたりで算定。鋼板添え板の境界モーメント M_p-side は鋼板厚 t_s により thick（t_s≥d で M_p-side=M_p）／thin（t_s≤0.5d で 0）を線形補間（EC5 準拠の簡便則）。降伏以降の最大耐力・終局変位は実験による。
§3.4 せん断抵抗型木ダボ接合：1面せん断／対称2面せん断。複合支圧降伏応力 F_Ecp=min{F_E, α_FF_cvf}（α_F=1.5）と木ダボの弾性曲げ降伏モーメント M_p=Z·F_b を用いたEYT（式3.4-4,10）＋せん断クラック耐力 P_{y_shear}（式3.4-1）の最小値で降伏耐力 P_y1、終局 P_y2=P_{y_EYT}。剛性は弾性床理論（式3.4-22〜25）。計算例（カシ木ダボd18＋スギ集成材, L=90）を再現（P_{y_EYT}≈7.8 kN〔mode4〕, P_{y_shear}≈5.2 kN, K_s≈2.54 kN/mm）。

📑 正誤表（2026年5月8日付・第2版）反映：§3.3 木-木2面せん断の初期剛性式（式3.3-11〜19）および §3.4 の各式を正値で実装。マニュアル本文の計算例に印字された一部の中間値（例：§3.4 剛性計算例の K₁＝7.53×10³）は誤植で、式どおり計算すると最終 K_s≈2.54×10³ N/mm（＝K₁/2, K₁≈5.1×10³）となり、本ツールはこの正しい計算過程を採用。正誤表のうち p.216(図4.3-6 表番号)・p.221(式4.3.22 「＋」→「・」)・p.270(式4.5.18) は本ツール対象外の章（§4）の修正。

📌 材料特性：支圧剛性 K_E・支圧強度 F_b（=支圧降伏応力 F_e, F_E）・接合具軸力 R_v, H_head は本来 面圧試験・引抜き試験・釘頭貫通試験（JIS A 1503 等）で求める値。樹種プリセットの K_E・F_b は気乾比重に基づく推定の初期値で、試験値があれば直接入力。
樹種の基準値（参考フォルダ「木材基準強度一覧表.xlsx」準拠）：各樹種のヤング係数 E・めり込み基準強度 F_m・せん断基準強度 F_s は告示1454号／JAS の構造用製材・無等級材の値を採用し、樹種選択時に「基準強度一覧表」欄へ表示（輸入材等で告示に無いものは代表値で推定）。接合部の耐力下限値には木質構造設計規準の樹種グループ基準比重（J1=0.42・J2=0.37・J3=0.32、下限値）が安全側。支圧強度 F_b はめり込み基準強度 F_m とは別物（接合具の局部支圧＝めり込みより大きい）点に注意。

(1) 全体フロー（§3.2）

入力（接合形式・ビス諸元・主材/側材・軸力）から、① 有効径 d_ef → ② 下限厚さ t_λ・剛性係数 → ③ 初期剛性 K_s → ④ EYT各降伏モードの L_n・P_y（最小値を採用）→ ⑤ 降伏変位 δ_y → ⑥ 軸力 P_ax・二次剛性 K_s2 → ⑦ 最大耐力 P_max・最大変位 δ_max・終局変位 δ_u → ⑧ 荷重-変形モデル曲線描画。

(2) 有効径（式3.2-1）

d_ef = min{d₁, d₂}　（ねじ部 1.1×谷径／円筒部円筒部径、境界4d以内混在は小さい方）
I = π·d_ef⁴/64

(3) 下限厚さ（式3.2-3）

t_λ1 = (4·E_s·I/(K_E1·d_ef))^1/4,　t_λ2 = (4·E_s·I/(K_E2·d_ef))^1/4,　φ = t_λ2/t_λ1

(4) 初期剛性

【鋼板添え板1面せん断式3.2-4】K_s = ½·C_α·K_E1·d_ef·t_λ1　（C_α：t₁/t_λ1=0→0, 1→0.2, 2~→0.4 線形補間）
【木-木1面せん断式3.2-5,6】K_s = (C_α1+C_α2)·C_ω·K_E1·d_ef·t_λ1,　C_ω = 1/((1+φ²)(1+φ))
　（C_α：t/t_λ=1→0.25, 2~→0.5 線形補間、表3.2-2）

(5) 降伏耐力（EYT・各モード最小値）

α = t₂/t₁, β = F_b2/F_b1
【鋼板添え板1面せん断式3.2-7,8】
　mode III: L_III=√(t₁²/2 + M_p-side/(F_b1d_ef)),　P_y=F_b1d_ef(2L_III−t₁)
　mode IV: L_IV=√(2(M_p+M_p-side)/(F_b1d_ef)),　P_y=F_b1d_efL_IV
　mode I: P_y=F_b1d_eft₁
【木-木1面せん断式3.2-9,10】
　mode Ia: P_y=F_b1d_eft₁,　mode Ib: P_y=F_b1d_eft₁·αβ
　mode II: L_II=(t₁/2β)√(α²β³+2β²(α²+α+1)+β),　P_y=F_b1d_ef·β/(β+1)·(2L_II−(α+1)t₁)
　mode IIIa: L_IIIa=(t₁/2β)√(4M_pβ(β+2)/(F_b1d_eft₁²)+2β(β+1)),　P_y=F_b1d_ef·β/(β+2)·(2L_IIIa−t₁)
　mode IIIb: L_IIIb=(t₁/2β)√(4M_pβ(2β+1)/(F_b1d_eft₁²)+2α²β²(β+1)),　P_y=F_b1d_ef·β/(2β+1)·(2L_IIIb−αt₁)
　mode IV: L_IV=(1/β)√(4M_pβ(β+1)/(F_b1d_ef)),　P_y=F_b1d_ef·β/(β+1)·L_IV

鋼板添え板形式の境界モーメント（式3.2-11）：M_p-side=min{M_p, M_ps}, M_ps=F_ts(b_s−d_s)t_s²/4。薄鋼板 M_p-side=0、厚鋼板 M_p-side=M_p。

(6) 降伏変位（式3.2-12）

δ_y = P_y / K_s

(7) 軸力・二次剛性・最大耐力（式3.2-13〜3.2-15）

P_ax = min{0.75·R_v, H_head}　（式3.2-13）
K_s2 = P_ax / L_n　（式3.2-14、L_nは採用モードの値）
P_max = √(P_y² + P_ax²)　（式3.2-15、引抜け／パンチングアウト）

(8) 点b″・最大変位・終局変位（式3.2-16〜3.2-22）

δ_fr = √(2·L_n·δ_y,ax)　（式3.2-17）
P_fr = min{P_max, P_y+P_F+K_s2(δ_fr−δ_y)}　（式3.2-18）,　K_fr'=(P_fr−P_y)/(δ_fr−δ_y)（式3.2-19）
P_max = {P_fr (mode I) ／ √(P_y²+P_ax²) (mode I以外)}　（式3.2-20）
δ_max = {δ_y (mode I) ／ max[δ_y+(P_max−P_y−P_F)/K_s2, δ_fr] (mode I以外)}　（式3.2-21）
δ_u = {δ_y (mode I) ／ δ_y+(P_max−P_y)/K_s2 (mode I以外)}　（式3.2-22）
θ = tan⁻¹(δ/L_n) → 破断変位 δ_break = L_n·tan θ_u（式3.2-23、ビス終局変形角 θ_u が既知の塑性ヒンジ生成モード）

(9) 2面せん断・本数

木-木2面せん断：1せん断面の値を ×2（接合具1本あたり）。
接合部全体：（1本あたり耐力）× n_f

参考文献: 木質構造接合部設計マニュアル2025年版 §3.2 構造用ビス接合／小林研治ほか「構造用面材を側材に用いたビス接合部における一面せん断剛性・耐力推定式の提案」日本建築学会構造系論文集 622号(2007)／小林研治・小川敬多「鋼板の支圧剛性を考慮した曲げ降伏型接合部の剛性算定式」日本建築学会大会(2023) 他

プリセット

7. 計算結果

有効径・初期剛性・中間変数

降伏・二次剛性・最大耐力

1. 接合形式

2. 接合具（ビス）諸元

3. 主材（material 1）諸元

4. 側材（material 2）諸元

5. 接合具軸力・摩擦（二次剛性・最大耐力用）

2. 接合具（ボルト・ドリフトピン）諸元 §3.3

3. 木材諸元 §3.3

2. 木ダボ諸元 §3.4

3. 母材諸元 §3.4

6. 設計用せん断力

接合部イメージ図（側面）

荷重-変形関係グラフ（1接合具・1せん断面相当）

降伏モード別検討（EYT・式3.2-7〜3.2-10）

ケース一覧（確定済み: 0 件）

計算ロジック詳細解説

(0) 概要・対象接合・準拠

(1) 全体フロー（§3.2）

(2) 有効径（式3.2-1）

(3) 下限厚さ（式3.2-3）

(4) 初期剛性

(5) 降伏耐力（EYT・各モード最小値）

(6) 降伏変位（式3.2-12）

(7) 軸力・二次剛性・最大耐力（式3.2-13〜3.2-15）

(8) 点b″・最大変位・終局変位（式3.2-16〜3.2-22）

(9) 2面せん断・本数

プリセット

7. 計算結果

有効径・初期剛性・中間変数

降伏・二次剛性・最大耐力

1. 接合形式

2. 接合具（ビス）諸元

3. 主材（material 1）諸元

4. 側材（material 2）諸元

5. 接合具軸力・摩擦（二次剛性・最大耐力用）

2. 接合具（ボルト・ドリフトピン）諸元 §3.3

3. 木材諸元 §3.3

2. 木ダボ諸元 §3.4

3. 母材諸元 §3.4

6. 設計用せん断力

接合部イメージ図（側面）

荷重-変形関係グラフ（1接合具・1せん断面相当）

降伏モード別 検討（EYT・式3.2-7〜3.2-10）

ケース一覧（確定済み: 0 件）

計算ロジック 詳細解説 解説を表示

(0) 概要・対象接合・準拠

(1) 全体フロー（§3.2）

(2) 有効径（式3.2-1）

(3) 下限厚さ（式3.2-3）

(4) 初期剛性

(5) 降伏耐力（EYT・各モード最小値）

(6) 降伏変位（式3.2-12）

(7) 軸力・二次剛性・最大耐力（式3.2-13〜3.2-15）

(8) 点b″・最大変位・終局変位（式3.2-16〜3.2-22）

(9) 2面せん断・本数

計算書出力

Excel 出力

降伏モード別検討（EYT・式3.2-7〜3.2-10）

計算ロジック詳細解説