木材の非破壊検査方法の検討と強度等級区分システムの確立に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63302060
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大熊 幹章 東京大学, 農学部, 教授 (80011906)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中井 孝 森林総合研究所, 研究員 ; 飯島 泰男 富山県林業技術センター, 研究員 ; 中村 昇 東京大学, 農学部, 助手 (30180384) ; 信田 聡 東京大学, 農学部, 助手 (00201541) ; 有馬 孝礼 東京大学, 農学部, 助教授 (10144057)
• Keywords: 保証荷重試験 / 曲げ振動 / 応力波法 / 打撃音法 / AE法 / 画像処理法 / 丸太 / 製造用木材

Research Abstract

研究の最終年度であるため成果の総括を行い、我が国の現状を踏まえ強度等級区分システムのいくつかの提案を行った。
1.強度等級区分の基本となる非破壊検査方法として保証荷重試験法、曲げ振動法、応力波法、打撃音法、AE法、画像処理法などが検討され実験デ-タを基本にして強度等級区分としての適応の可能性と実用面での装置や運用の限界などを明らかにした。曲げ振動、打撃法を基本としたポ-タブルなヤング係数の計測器と現場への適応がまとめられた。各方法でのヤング係数の測定値は運用上の配慮が必要である。また各測定法は単独でなく、特長を生かした組合せで有効となると考えられる。
2.構造用木材には含水率とそれに伴う寸法変化が問題になり、上記した計測方法もそれらの評価を受けている。製材比重から含水率の推定あるいは現場における重量計測のシステムの提案を行った。
3.従来各試験機関で実施された実大試験の結果を集積し、目視等級による強度分布およびMOR-MOEの関係を基礎に強度等級区分の体系への適応を考慮し、信頼性評価の分析を行った。とくに、最近実施された市販実大平角材について曲げ性能試験から、目視等級区分との対応、打撃音法などの可能性を検討したが、前者の相関は低く、打撃音法は実用的な区分になりうることが認められた。
4.新しい装置の開発と強度等級区分のシステム化における我が国の木材の強度的利用の実態を生産、供給流通、利用の場において分析した。現在ほとんど我が国では実態がない強度等級区分の技術的な形態をそのような背景から考慮すると諸外国の規格寸法の製材品やラミナを対象とした大量生産型とやや異なる方式が考えられた。とくに丸太段階での強度区分と樹幹内の強度分布を組合わせた木取り法による製造管理や製材の強度区分と乾燥の管理などを組合わせたシステムが提案された。

Research Products

• [Publications] 祖父江信夫: "パソコンによる実大木材のヤング率の自動測定" 木材工業. 42. 415-417 (1987)
• [Publications] 佐道・岩崎: "ヒノキ、スギ材面に現われる節の画像解析" 木材学会誌. 35(12). 1073-1079 (1988)
• [Publications] 信田聡: "建築用製材の含水率測定システム" 木材工業. 43(8). 8-13 (1988)
• [Publications] 中井孝: "構造用製材の強度等級区分に関する研究" 昭和58年林業試験場研究報告. 196-218 (1985)
• [Publications] 有馬孝礼・丸山則義他: "木材の打撃音分析によるヤング係数と水分変動の評価" 材料.
• [Publications] 名波直道・中村昇・大熊幹章: "立木・丸太材の弾性波の伝達経路" 日本木材学会大学要旨集. (1989)