| 研究課題/領域番号 |
19H00798
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
長谷見 雄二 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (40298138)
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| 研究分担者 |
鍵屋 浩司 東北工業大学, 建築学部, 教授 (90298191)
伯耆原 智世 早稲田大学, 理工学術院, 専任講師 (70908061)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 大規模木造 / 火災 / 力学的性能 / 熱・水分移動 / 含水率 / 入射熱 |
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| 研究実績の概要 |
(1)木材内部の相変化に伴う熱・水分移動モデルの検討 小型試験体を用いた実験により、木材の熱伝導率は繊維方向において、繊維方向に直交する2方向(年輪の半径方向・接線方向)よりも大きいが、その程度は含水率の上昇により低下することを明らかにした。
(2)実大梁の載荷加熱実験(結果解析) 令和2年度の載荷加熱実験の温度・含水率データを熱水分移動計算を踏まえて検討し、木造梁全体が火災加熱を受ける場合でも、材端は加熱を免れるため水分は材軸方向に移動し、断面が同じ木造梁ならばスパンが短いほど材中央付近の内部含水率が低下し易いことを明らかにした。これは、スパンが短いほど炉が小さいため表面入射熱が低いにも係わらず炭化速度が大きいこと、にも係わらず、実験では崩壊が大スパンでも短スパンでもほぼ同時に起こったことなどの実験事実と整合し、これにより、木造梁の火災加熱時の変形のスパン依存性が鋼材・鉄筋コンクリートと異なる傾向を示すという過去、原因不明だった現象の機構を解明できた。大規模木造建築では横架材のスパンが大きくなる傾向があるが、実験不可能な長大スパンの木造梁が火災加熱時にどのような変形・崩壊となるかを予測するうえで重要な知見が得られたと考える。
(3)燃え止まり型木質耐火構造部材の火災加熱時の熱・水分予測法の検討 火災加熱下での木造部材内部の熱水分移動を理論的に予測するには、熱伝導率・透気係数の定式化が必要である。これらのパラメータの樹種毎の把握は今後に待たれるが、それらの主要な支配要因や熱水分移動予測上、必要な測定精度は明らかにできた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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