| 研究課題/領域番号 |
21K14893
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 (2023)
地方独立行政法人北海道立総合研究機構 (2021-2022) |
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研究代表者 |
高梨 隆也 北海道大学, 農学研究院, 助教 (80733112)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 荷重継続時間 / Duration of load / 木質接着材料 / カラマツ / 集成材 / 直交集成板 / CLT / 生存時間分析 / 荷重継続期間 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
木質構造材料では製材小試験体での実験から得られたデータから長期強度が定められている。集成材やCLTは、積層接着材料であることや直交層など、長期強度性能では考慮されてこなかった新たな特性を持つ。本研究ではこれらの条件を考慮した試験体で長期荷重試験を行い、木質構造材料が持つ多彩な要素が長期強度へ与える影響を調べる。また、載荷荷重レベルのシミュレーションや統計的検討を行い、50年相当の長期強度を予測する際の適切な長期強度予測モデルの構築を試みる。これらの試みにより、木質材料の長期強度の推定技術の開発、長期強度予測精度の向上を目指し、新規材料開発の促進、木質構造の安全性向上・設計効率化につなげる。
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| 研究成果の概要 |
カラマツ製材から製材、フィンガージョイント材、集成材、直交集成板試験体を製作し、長期曲げ荷重試験を行った。集成材およびレゾルシノール樹脂接着フィンガージョイント材の荷重継続時間が長くなることが明らかになった。既存データとあわせて、得られた荷重継続時間データから瞬間破壊確率を評価した結果、標準となる材料をベースとした瞬間破壊確率の相対的評価により、対象とする材料の長期強度性能を評価するという手法を開発した。また、材料全体の破壊に寄与するエレメントの荷重継続時間特性から、木質構造材料の荷重継続時間特性を評価できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
接着積層材料を主な対象として、構成要素に応じた長期強度特性のデータが体系的に整備された。また、接着剤の種類による荷重継続時間への影響が明らかとなった。体系化され示された長期材料強度特性および、提案された荷重継続時間の評価手法は、木質構造材料の長期強度性能を評価する際の合理的な試験・評価手法となりうる。これにより、評価対象となる材料の長期強度性能の評価が簡略化され、新規木質構造材料の材料認定で障壁となっていた長期強度データ収集の実施難易度が下がることが期待される。木質構造材料の開発促進が期待される。
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