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Development of Joint of CLT Panels with High Strength and Stiffness and Structural Design for Urban Timber Buildings

Research Project

Project/Area Number 19K22001
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Maeda Masaki  東北大学, 工学研究科, 教授 (30262413)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
KeywordsCLT(直交積層板) / 接合部 / 都市木造建築 / 小幅パネル / 低炭素社会 / CLT / 木造都市建築
Outline of Research at the Start

地球環境にやさしくサステナブルな都市を実現するために、新しい木質材料であるCLT(Cross Laminated Timber)を用いて中高層ビルなど都市建築物を実現するために、CLTパネル同士を接合し大規模建築を構成するための接合部を開発する。
鋼板とボルトを用いて、施工性に優れ、地震国日本の建築に必要な強度・剛性を有する接合部とすることを目標に、要素実験、及び、CLT壁の実験を行い、構造性能評価法・構造設計法を開発する。
これにより、低炭素・再生可能社会に適する都市建築の普及に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

Main purpose of this research wad a development of middle-rise timber buildings such as 3-story to 10-story apartment buildings, office buildings, commercial facilities, schools, etc., which are often found in central urban areas of large cities such as Sendai. Research items and outcomes are (1) feasibility study of a CLT meddle-rise apartment building using a standardized unit construction , (2) development and examination of joint details of CLT panels, and (3) proposal of an alternative structural analytical model using a uniaxial bending spring model for use in structural design practice. Furthermore, through a trial design of CLT mid-to-high-rise buildings using the results of (1) to (3), an applicability of the proposed structural analysis model was shown. Moreover, the possibility of proposed CLT standardized unit for promotion of timber construction was shown.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CLTパネル工法は、高い強度と剛性を有する新しい木質系建築の工法であるが、設計・施工法が未だ十分に成熟していないこと、構造解析・設計法が極めて難しいことから普及が進まない現状にある。本研究の成果により、標準ユニット化、接合法の合理化、また、構造解析・設計法の簡略化により、RC造、鉄骨造に変わる構造として選択できる可能性が広がる。
中高層建築を木造化することで、コンクリートや鋼材に変わり再生可能資源である木材の使用を促進することで低炭素社会の実現に貢献することも期待される。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] MECHANICAL CHARACTERISTICS AND APPLICATION OF A NEW TIMBER JOINT USING A COMBINATION OF STEEL PLATES, DRIFT-PINS AND STRUCTURAL ADHESIVE2020

    • Author(s)
      熊谷太希,小笠原絢香,前田匡樹,
    • Journal Title

      AIJ Journal of Technology and Design

      Volume: 26 Issue: 64 Pages: 911-916

    • DOI

      10.3130/aijt.26.911

    • NAID

      130007928336

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • Year and Date
      2020-10-20
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CLT パネルのせん断耐力・剛性に開口が及ぼす影響に関する研究 その 1 研究の目的と実験計画2020

    • Author(s)
      小笠原絢香,厚澤瑛人,Ahmad Ghazi Aljuhmani,前田匡樹,Hamood Alwashali,Alex Shegay ,
    • Organizer
      日本建築学会大会2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] CLT パネルのせん断耐力・剛性に開口が及ぼす影響に関する研究 その 2 実験結果と構造性能の評価2020

    • Author(s)
      小笠原絢香,厚澤瑛人,Ahmad Ghazi Aljuhmani,前田匡樹,Hamood Alwashali,Alex Shegay ,
    • Organizer
      日本建築学会大会2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 鋼板添え板ドリフトピン接合工法を用いて小幅パネルを接合し大判化するCLT 架構形式の開発 その1 開発する接合部概要とドリフトピンによる引張性能実2019

    • Author(s)
      前田匡樹,遠藤広大,小笠原絢香
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 鋼板添え板ドリフトピン接合工法を用いて小幅パネルを接合し大判化するCLT 架構形式の開発 その2 接合部せん断性能評価実験2019

    • Author(s)
      小笠原絢香,遠藤広大,前田匡樹
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 鋼板添え板ドリフトピン接合工法を用いて小幅パネルを接合し大判化するCLT 架構形式の開発 その3 CLT 耐力壁の性能評価実験2019

    • Author(s)
      遠藤広大,小笠原絢香,前田匡樹
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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