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木材の年輪構造が直交集成板ラミナのローリングシア強度に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 15K07521
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 木質科学
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

宇京 斉一郎  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70455260)

研究分担者 新藤 健太  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10414484)
研究協力者 宮武 敦  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード直交集成板(CLT) / ローリングシア / 年輪構造 / スギ / 画像相関法 / 有限要素法 / CLT / 年輪 / 材料異方性 / ラミナ / 髄からの距離 / Shear Analogy / 直交集成板 / ひき板 / アスペクト比 / ひずみ分布 / デジタル画像相関法
研究成果の概要

本研究では、直交集成板(CLT)の原材料であるラミナのローリングシア挙動に着目し、スギ材ラミナの縦横の寸法比や、ラミナ断面に出現する年輪パターンがローリングシアの弾性係数や強度に与える影響について明らかにした。また、CLT断面内でのせん断応力分布の算出や、実際にせん断力を受けるCLTでのローリングシアのひずみ分布解析を行い、ラミナの強度特性に基づくCLTの強度予測方法について評価を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国産CLTの主原料であるスギ材ラミナについて、これまで網羅的な試験が行われておらずローリングシアの影響を受ける強度特性値がどのような範囲をとるか不明であった。また、スギの材料定数として報告されてきたローリングシアの弾性係数の値と、ラミナのサイズで実測される値が乖離していることが確認されていたが、その原因については明らかになっていなかった。本研究により、ラミナ断面の縦横比や年輪パターンがローリングシアの特性に与える影響が定量的に明らかになるとともに、そのメカニズムについても明らかにすることができた。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 直交集成板ラミナのローリングシア強度の評価-ラミナの年輪形状とせん断弾性係数の関係2019

    • 著者名/発表者名
      宇京斉一郎、宮武敦、新藤健太
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Rolling Shear Properties of the Lamina for CLT Made of Japanese Cedar2018

    • 著者名/発表者名
      Ukyo Seiichiro, Shindo Kenta, Miyatake Atsushi
    • 学会等名
      Society of Wood Science and Technology/Japan Wood Research Society International Convention
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直交集成板ラミナのローリングシア強度の評価-ラミナ採材位置の影響2018

    • 著者名/発表者名
      宇京斉一郎、新藤健太、宮武敦
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 直交集成板ラミナのローリングシア強度の評価-ひずみ分布解析2017

    • 著者名/発表者名
      宇京斉一郎、新藤健太、宮武敦
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      アクロス福岡(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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