| 研究課題/領域番号 |
25249081
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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, 教授 (40298138)
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| 研究分担者 |
板垣 直行 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (00271891)
鈴木 淳一 独立行政法人建築研究所, その他部局等, その他 (10453846)
小野 徹郎 椙山女学園大学, 生活科学部, 教授 (30024300)
腰原 幹雄 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50334321)
安井 昇 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60625367)
原田 和典 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90198911)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 木質構造 / 防耐火性能 / 火災加熱 / ヤング係数 / 曲げ強度 / 熱分解 / 燃焼 |
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| 研究概要 |
以下の実験を実施した。(1) 木材平板加熱時の炭化・内部温度測定 (2) 木材の高温時及び高温から冷却後の各種力学的性能の測定(4樹種) (3) 木材・難燃木材の高温時分解・燃焼に関する質量減少と吸発熱の温度依存性の把握
このうち、(1)については、現在の状況での予測モデルと比較し、工学上の予測可能性の達成度を把握した。物質移動、高温での赤熱反応等、従来、測定やモデル化が進んでいなかった部分については、予測の困難性が改めて確認された。そのうち、赤熱反応については、火災加熱後も炭化層内部で持続するため、木質耐火構造では、本来、耐力部材を加熱から護る「燃えしろ」を厚くすると、炭化した燃えしろ内の燃焼の持続により却って防火性能を低下させる場合があるという従来の予想を覆す結果が得られたほか、その発熱量の把握は、(3)により特定樹種についてではあるが、解決された。(2)については、従来、研究が立ち後れていた木材の曲げ強度の温度依存性や加熱冷却後の強度残存性について、系統的なデータが得られ、温度依存性については、ほぼ予測可能になった。この結果については、査読論文である日本建築学会構造論文集及び2014年度に実施されるWCTEに投稿し、採択決定した。(2)については、力学的特性の高温でのばらつきの制御及び含水率の影響も検討する計画であったが、含水率の影響を除くとばらつきが小さい結果となり、
無欠点材では大きなばらつきが生じないとの見通しが得られた一方、加熱時の含水率の変化が大きく、温度帯別に含水率の影響を把握するには至らなかった。これについては、実験方法を変えて、2015年度に改めて研究を行う計画である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
木材の物性の把握のうち、含水率の影響については、含水率の制御が困難で十分な把握に至らず、翌年の研究課題として残されたが、温度上昇による水分移動の著しさを把握できたこと自体は重要な成果で、今後の研究に反映させたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
基本的には当初予定を変更することなく、研究を推進したい。但し、大規模木造については、最近、木造振興政策を背景とする研究開発や実建築物の建設が進められている。それらの動向をふまえ、本課題の成果が実務的に活かされるような方向で、研究の遂行をさらに検討し、また、関連する研究開発活動との連携を深めることにより、高度で、実用的反映が可能な研究成果をあげたいと考えている。
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