| 研究課題/領域番号 |
23K20260
|
|---|
| 補助金の研究課題番号 |
20H02296 (2020-2023)
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2020-2023) |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
山崎 真理子 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70346170)
|
|---|
| 研究分担者 |
森 拓郎 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (00335225)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
|
|---|
| キーワード | 木材 / 力学性能 / 生物劣化 / 力学的耐久性 / 古材 / 疲労限度 / 腐朽 / 耐久性評価 / 経年劣化 / XRD測定 / 疲労試験 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
木造建築の維持管理および新築木造建築物の長寿命化において，木材の耐久性を把握することは非常に重要である．木材の経年による力学的変性は負荷方向によって異なり，またある時期を超えると低下することが知られている．しかし，部材としての残存寿命や力学的変性のメカニズムについては未だ確定的な知見が得られていない．本研究の目的は，木材の力学的耐久性とそのメカニズムを古材化と生物劣化の両面から検討することである．
|
| 研究成果の概要 |
本研究は、木造建築に用いられる木材の長期使用に伴う力学特性の変化を、古材および腐朽材を対象として多面的に解析したものである。熱処理材による人工老化モデルの構築、築200年以上の実大古材の接合性能評価、強制腐朽材に対する曲げ・部分横圧縮疲労試験を通じて、経年劣化や生物劣化が構造性能に及ぼす影響を定量的に明らかにした。さらに、X線回折法により細胞壁スケールでのセルロース鎖の挙動を観察し、ミクロ構造とマクロ特性の関係性を示した。古材では初期剛性や疲労限度の低下、腐朽材では初期損傷の進行が顕著であり、木造建築の健全性評価や再利用設計の高度化に資する科学的知見を得た。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、古材および腐朽材の力学的性質の変化を多角的に評価し、経年および生物劣化が木材の構造性能に及ぼす影響を定量的に明らかにした点で学術的意義が高い。X線回折による細胞壁レベルでの微視的挙動の解析と、実大材を用いた静的・動的試験の融合により、木材の残存強度評価や非破壊的予測手法の発展に寄与した。これらの成果は、木造建築物の維持管理・補修・再利用の合理化に資する科学的根拠を提供し、建築物や構造材料の長寿命化、木材資源の循環的・戦略的活用に貢献する。さらに、地域資源としての木材利用の促進や、脱炭素社会の実現に向けた持続可能な社会インフラ構築にも大きく寄与する。
|
