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Establishment of a Conservative Reinforcement Method for Traditional Wooden Buildings Utilizing Non-Destructive Degradation Diagnosis

Research Project

Project/Area Number 20K14872
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 23010:Building structures and materials-related
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

Ohtsuka Akiko  秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (00825101)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords非破壊診断 / 劣化調査 / 超音波試験 / 穿孔抵抗 / 文化財建築 / 木造 / 補修 / エポキシ樹脂 / 穿孔抵抗文化財建築 / 非破壊試験 / 微破壊試験 / 劣化診断 / 補強 / 保存
Outline of Research at the Start

本研究では,文化財等の伝統木造建築の構造部材を対象とした非破壊劣化診断による伝統木造建築の保存的補強法の確立を念頭に,申請者が既往研究により提案した超音波試験を中心とした劣化診断フローおよび木材強度推定式について実建築への適用性の検証を行う。検証手法としては,蟻害や腐朽菌など木材特有の劣化性状を有する伝統的木造実建築に対して,ポータブルな診断機器を用いた現場での内部劣化評価手法を用いる。
また,既存の部材を有効活用した補強方法を整備することにより,材料コストや技術者の負担低減を図りつつ,伝統木造建築のさらなる長寿命化を図り,人類の文化的発展に貢献することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we found that there are differences in the suitable portable deterioration diagnostic equipment depending on the degree of deterioration and the species of trees. And, it was clarified that more accurate deterioration diagnosis was possible by the selective use of diagnostic equipment, and the proper measurement method and analysis method were proposed. In addition, the threshold value by the database of strength estimation was set for 3 kinds of softwood. As for the reinforcement method, the type of resin used for the restoration of the cultural property in the past and the method of use were classified in the past research, the repair effect by the selected epoxy resin and polyurethane system was examined, the mechanical effect was verified, and the repair method by injecting epoxy resin mixed with cellulose fiber into the wood was examined, and the recovery of the bearing capacity to the sound material was confirmed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

こちらの研究は文化遺産の保護から環境保全まで多岐にわたる社会的意義を持っている。①文化財保護への貢献: 木材の劣化診断と補修方法の向上は、文化財や歴史的建造物を長く維持することが可能となり、文化財保護への貢献が期待される。②建築物の安全性向上: 劣化木材は建築物の安全性に影響を与える可能性がある。適切な診断と補修により、建築物の耐久性や安定性向上への寄与が可能となる。③環境保全: 補修において使用されるエポキシ樹脂やポリウレタン系樹脂などの素材選定や混入したセルロース繊維の効果検証は、環境に配慮した補修方法の開発につながる。環境負荷の低い補修方法を提案することで、持続可能な文化促進が見込める。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Fundamental Study of repair by epoxy resin mixed with cellulose fiber to recover bending performance of wooden parts2023

    • Author(s)
      Akiko Ohtsuka, Nozomi Satou, Naoyuko Itagaki, Run Minoura, Shinichi Terasaki
    • Journal Title

      World Conference on Timber Engineering 2023, 7 vols, Timber for a livable futur

      Volume: 7 Pages: 1075-1081

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      2023 Annual Research Report
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  • [Presentation] 樹種に着目した伝統木造建築実部材を対象とする非・微破壊的手法による劣化診断方法の検討2023

    • Author(s)
      大塚亜希子,富澤魁人 ,今本啓一
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 劣化木部材の曲げ性能回復のためのセルロース繊維を混入したエポキシ樹脂による補修方法に関する検討2023

    • Author(s)
      大塚亜希子 ,片桐琴音 ,板垣直行 ,箕浦るん ,寺﨑慎一
    • Organizer
      日本建築学会大会(近畿)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 樹種を考慮した非/微破壊的手法による材料性能評価方法に関する検討2023

    • Author(s)
      富澤魁人, 大塚亜希子, 今本啓一
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      第73回日本木材学会大会
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  • [Presentation] セルロース繊維を混入したエポキシ樹脂を用いた木部材の曲げ性能回復のための補修に関する実験的研究2023

    • Author(s)
      片桐琴音, 大塚亜希子, 佐藤希, 板垣直行, 境英一, 箕浦るん, 寺崎慎一, 池谷成海
    • Organizer
      第73回日本木材学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 生物劣化を受けた木部材に対する合成樹脂を用いた複合的な補修方法の基礎的検討2023

    • Author(s)
      佐藤希, 大塚亜希子, 片桐琴音, 板垣直行
    • Organizer
      第73回日本木材学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 木造建築の劣化部材を対象とした非/微破壊による材料の劣化診断と強度推定方法の提案2022

    • Author(s)
      大塚亜希子, 松浦志穂, 今本啓一
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 木部材の曲げ性能回復のためのセルロース繊維を混入したエポキシ樹脂による補修に関する基礎的研究2022

    • Author(s)
      佐藤希, 大塚亜希子, 板垣直行, 箕浦るん, 寺崎慎一
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] イソシアネート系プレポリマーとエポキシ樹脂を複合的に用いた木部材の補修方法に関する基礎的検討2022

    • Author(s)
      佐藤希, 大塚亜希子, 板垣直行, 箕浦るん, 寺崎慎一
    • Organizer
      日本建築学会大会(北海道)学術講演会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 非・微破壊的手法による重要文化財黄檗宗大本山「萬福寺」屋根材の材料性能評価に関する検討2021

    • Author(s)
      大塚亜希子, 毛塚拓巳, 清原千鶴, 今本啓一
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 造重要文化財における補修部材を対象とした非破壊による部材性能調査方法に関する検討2021

    • Author(s)
      (2)佐藤希, 大塚亜希子, 板垣直行
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 木造重要文化財の補修部材を対象とした部材性能調査方法に関する動向調査2021

    • Author(s)
      佐藤希, 大塚亜希子, 板垣直行
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      日本建築学会大会(関東)学術講演会
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  • [Presentation] 重要文化財法華宗真門流総本山「本隆寺」本堂の屋根材を対象とした非/微破壊的手法に夜材料性能評価方法に関する検討2021

    • Author(s)
      松浦志穂, 大塚亜希子, 今本啓一
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      第72回日本木材学会大会
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  • [Presentation] 樹脂を複合的に用いた木部剤の補修方法に関する基礎的検討2021

    • Author(s)
      佐藤希, 大塚亜希子, 板垣直行
    • Organizer
      日本建築学会大会(関東)学術講演会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 重要文化財黄檗宗大本山「萬福寺」の屋根材を対象とした非/微破壊的手法による 材料性の評価に関する検討2021

    • Author(s)
      大塚 亜希子
    • Organizer
      日本建築学会東北支部
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Proposal of a strength estimation formula for evaluating the performance of materials in areas of strength deterioration in wooden buildings.2020

    • Author(s)
      Akiko Ohtsuka
    • Organizer
      World Conference of Timber Engineering 2020
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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