NSJ住宅性能研究所

許容応力度計算（木造住宅）シリーズ18

荷重継続の影響

■木材は長く荷重を受けると弱くなる（荷重継続の影響）

木材の特徴として、同じ大きさの荷重でも、かけ続ける時間が長いほど変形（たわみ）が増え、最後には壊れることがある点です。

たとえば、短い時間なら耐えられる曲げ荷重でも、長時間載せたままだと、たわみがじわじわ進み、破壊に至る場合があります。

この、時間が長いほど強さが下がる性質を設計に反映させるため、木材の許容応力度には、

・短期の許容応力度（地震・強風など短時間の荷重を想定）
・長期の許容応力度（自重や積載荷重など、長く続く荷重を想定）

の2種類が設定されています。

荷重をかけ続ける時間（横軸：短い→長い）と、木材の強さ（縦軸）がどう変わるかを示したグラフがあります。

グラフでは右に行くほど（＝載荷時間が長いほど）、強さが下がっていく形になっています。

図の読み取りとして、長期（50年相当）を100%とみなすと、短期（10分程度）は約180%（＝約1.8倍）のレベルにあることが示されています。

この関係をもとに、許容応力度の係数が決められています。具体的には、

・短期の許容応力度：基準強度の 2/3
・長期の許容応力度：基準強度の 1.1/3

となっており、短期÷長期を比べると (2/3) ÷ (1.1/3) ≒ 1.8 で、短期は長期の約1.8倍という関係と一致します。

なお、短期は「10分程度」、長期は「50年相当」を目安にしているため、現在の設計法は建物の使用期間を50年程度として想定していることも読み取れます。

次回は、集成材について、お話します。