目 次 1.はじめに 2. 事 業 内 容 2.1 事 業 目 的 2.2 実 施 項 目 2.3 実 施 体 制 2.4 事 業 成 果 3. 厚 板 LVL 接 合 部 性 能 3.1 GIR 接 合 部 試 験 3.2 LSB 接 合 部 試 験 3.3 木 造 と 意 匠 について 4. 厚

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1 平 成 26 年 度 千 葉 県 森 林 整 備 加 速 化 林 業 再 生 事 業 県 産 スギを 用 いた 単 板 積 層 材 (LVL)による 厚 板 構 造 部 材 の 開 発 実 績 報 告 書 216 年 3 月 株 式 会 社 キーテック

2 目 次 1.はじめに 2. 事 業 内 容 2.1 事 業 目 的 2.2 実 施 項 目 2.3 実 施 体 制 2.4 事 業 成 果 3. 厚 板 LVL 接 合 部 性 能 3.1 GIR 接 合 部 試 験 3.2 LSB 接 合 部 試 験 3.3 木 造 と 意 匠 について 4. 厚 板 LVL 意 匠 4.1 なぜ 穴 あき 加 工 か 4.2 開 口 パターン 4.3 ロボット 切 削 加 工 4.4 構 造 実 験 の 結 果 4.5 まとめ 5. 厚 板 LVL の 鉄 骨 造 への 適 用 5.1 はじめに 5.2 必 要 壁 長 のケーススタディ 階 建 て 商 業 ビルのモデル 構 造 設 計 5.4 既 存 2 階 建 て 鉄 骨 造 オフィスビルへの 適 用 5.5 まとめ 6.まとめと 今 後 の 課 題 付 録

3 1. はじめに 地 域 の 森 林 を 活 性 化 させるには 森 林 の 用 途 開 発 が 欠 かせない 日 本 では 従 来 は 製 材 用 途 が 住 宅 部 材 としての 製 材 や 家 具 等 であったのが 乾 燥 寸 法 安 定 性 の 面 で 再 構 成 材 であ る 合 板 集 成 材 単 板 積 層 材 (Laminated Veneer Lumber, 以 下 LVL)がこの2 年 で 台 頭 し てきた また 国 産 材 活 用 の 流 れから 国 産 材 を 部 材 として 使 う 流 れがここ1 年 で 高 まりつつあ る LVLは 原 木 丸 太 を 剝 いて 作 った 単 板 を 繊 維 方 向 をほぼ 平 行 にして 接 着 剤 を 用 いて 積 層 接 着 して 製 造 する 木 質 材 料 で 建 築 構 造 材 や 造 作 材 として 利 用 されているため 製 材 集 成 材 の 丸 太 からの 歩 留 りが3% 程 度 なのに 比 べ LVLや 合 板 は 丸 太 をかつら 剥 きにして 重 ね 合 わせるので 歩 留 まりを6%まであげることができ 資 源 の 有 効 利 用 の 観 点 から 最 適 である 建 築 材 料 としてみると LVLは 面 材 から 軸 材 まで 寸 法 が 比 較 的 自 由 に 製 作 できるのが 利 点 である LVLは 原 木 として 間 伐 等 小 径 木 を 利 用 できること 使 用 目 的 に 応 じた 強 度 性 能 を 有 する 断 面 長 さの 軸 材 面 材 を 作 れる 最 大 の 特 長 は 製 材 品 とは 異 なり 構 造 解 析 が 可 能 な 構 造 材 料 である 一 方 LVLの 現 在 のユーザーである 住 宅 着 工 数 が 近 年 伸 び 悩 む 中 非 住 宅 特 に 中 層 大 規 模 木 造 分 野 での 活 用 が 望 まれ こうした 建 物 用 の 部 材 開 発 が 求 められている 木 質 材 料 の 用 途 を 広 げるにあたり 非 住 宅 分 野 で 使 われるには 以 下 の 二 つの 方 向 性 が 考 えられる ひとつは 木 造 躯 体 のまま 大 型 化 することと 既 存 のS 造 RC 造 の 中 で 木 質 材 料 を 構 造 部 材 として 使 えるようにすることである 集 成 材 では 大 規 模 木 造 としての 構 造 開 発 が 昔 か らおこなわれてきたため 構 造 躯 体 のデータ 整 備 が 進 められてきたが LVLはまだ 構 造 躯 体 のデータ 整 備 の 面 では 集 成 材 と 同 列 でなく 木 質 材 料 として 同 列 に 扱 えるようにしてい く 必 要 がある 一 方 LVLの 特 徴 を 生 かして 集 成 材 にはできない 面 材 および 厚 板 と しての 部 材 開 発 を 行 う 必 要 がある 木 質 厚 板 工 法 は ここ 数 年 着 目 されている 直 交 集 成 板 (CLT)でもその 可 能 性 が 提 示 されている 新 たな 木 質 工 法 である しかし LVLは 1988 年 にJASとなって 25 年 以 上 の 実 績 があり 木 質 厚 板 工 法 が 可 能 であるにも 関 わらず 構 造 部 材 として 設 計 者 への 認 知 も 高 い 割 に 厚 板 としての 使 用 方 法 はまだ 知 られていないのが 現 状 である 今 後 さまざま な 木 質 材 料 が 選 択 的 に 用 いられることを 考 えると 構 造 性 能 の 情 報 整 備 とともにLVLの 特 徴 を 生 かした 意 匠 的 魅 力 も 併 せて 提 案 してくことも 重 要 である さらに 東 京 オリンピックの 開 催 が 決 定 し 鉄 骨 コンクリートの 資 材 高 騰 を 目 の 前 に して 代 替 材 料 工 法 としての 木 質 材 料 への 注 目 が 高 まっている このタイミングでRC S 造 建 築 にも 使 用 できる 部 材 開 発 を 行 うことで さらに 単 板 積 層 材 の 認 知 を 高 め 需 要 を 開 拓 することを 期 待 している 1-1

4 2. 事 業 内 容 2.1 事 業 目 的 平 成 25 年 に 日 本 農 林 規 格 に B 種 構 造 用 単 板 積 層 材 が 追 加 されたことにより LVL は 中 層 大 規 模 木 造 での 厚 板 壁 としての 使 用 が 期 待 される これを 背 景 とし 本 事 業 では 下 記 に 重 点 を 置 いて 開 発 を 行 った 1 中 層 大 規 模 建 築 物 に 用 いるLVL 厚 板 壁 を 想 定 した 接 合 部 の 構 造 性 能 の 検 討 2 生 産 性 とデザインを 兼 ね 備 えた 付 加 価 値 の 高 いスギLVL 厚 板 壁 の 試 作 および 構 造 開 発 3 鉄 骨 造 の 中 で 厚 板 LVLを 構 造 部 材 として 使 うための 検 討 2.2 実 施 項 目 具 体 的 な 実 施 項 目 として 下 記 内 容 を 実 施 した 1LVL 厚 板 壁 の 接 合 部 性 能 検 証 LVL 厚 板 壁 の 建 築 躯 体 における 実 際 の 接 合 部 を 想 定 し グルードインロット(GIR) ラグスクリューボルト(LSB) 接 合 部 の 性 能 検 証 を 行 った 2 意 匠 性 のある 厚 板 LVL の 開 発 生 産 性 とデザインを 兼 ね 備 えた 付 加 価 値 の 高 いスギLVL 厚 板 壁 の 試 作 および 構 造 開 発 のため 加 工 性 意 匠 性 構 造 性 能 についての 実 験 検 証 を 行 った 3S 造 との 複 合 構 造 についての 検 証 鉄 骨 造 の 中 に 耐 震 壁 としてLVL 厚 板 壁 のおさまりについて 検 証 を 行 った 2-1

5 2.3 実 施 体 制 2.4 事 業 成 果 本 事 業 の 成 果 として 以 下 の 内 容 を 得 た 1LVL 厚 板 壁 の 接 合 部 性 能 検 証 接 合 部 の 試 験 を 行 い 構 造 設 計 に 使 えるデータを 得 た 2 意 匠 性 のあるLVL 厚 板 壁 の 開 発 LVL 厚 板 壁 について 加 工 のための 最 適 なプログラムを 得 た また 実 大 壁 試 験 を 行 い 構 造 設 計 に 使 えるデータを 得 た 3S 造 との 複 合 構 造 についての 検 証 鉄 骨 造 にLVL 厚 板 壁 を 適 用 した 建 築 の 試 設 計 と 検 証 を 行 った 2-2

6 3.1 GIR 接 合 部 試 験 序 様 々な 断 面 の 構 造 材 が 生 産 可 能 で 大 型 木 造 建 築 物 に 多 岐 にわたり 使 用 されるであろう LVL( 単 板 積 層 材 )に GIR 接 合 法 を 用 いた 場 合 の 接 合 性 能 を 把 握 するために 引 抜 き 試 験 を 行 った 試 験 体 試 験 体 リストを 表 に 試 験 体 形 状 を 図 に 示 す 試 験 体 の 母 材 にはスギ LVL(A 種 構 造 用 単 板 積 層 材 及 び B 種 構 造 用 単 板 積 層 材 )を 用 いた 接 合 金 物 は 中 空 型 全 ね じボルト(φ24,ホームコネクター 製 )を 用 いた 接 合 金 物 の 埋 込 み 方 向 は 繊 維 平 行 方 向 と 繊 維 直 交 方 向 の2 種 類 とした 繊 維 平 行 方 向 の 試 験 体 では 接 合 金 物 を 1 本 または2 本 挿 入 したもの2 種 類 を 用 意 した 接 合 金 物 1 本 を 挿 入 した 場 合 の 埋 込 み 長 さは 1mm 2mm 3mm 接 合 金 物 2 本 を 挿 入 した 場 合 の 埋 込 み 長 さは 3mm とした また 反 力 側 の 接 合 金 物 は 実 験 側 の 接 合 金 物 よりも 埋 込 み 長 さを 長 くし 実 験 側 接 合 金 物 に 先 行 して 反 力 側 接 合 金 物 が 破 壊 しないような 設 計 とした 繊 維 直 交 方 向 の 試 験 体 では 接 合 金 物 を 1 本 2 本 または4 本 挿 入 したもの3 種 類 を 用 意 し いずれの 場 合 も 埋 込 み 長 さは 3mm とした 充 填 用 接 着 剤 はエポキシ 樹 脂 接 着 剤 (TE-243L2:オーシカ)を 用 いた 試 験 体 数 は 16 シリー ズ 各 6 体 の 計 96 体 とした 試 験 Ⅰ 試 験 Ⅱ 表 試 験 体 リスト 試 験 体 名 樹 種 種 類 埋 込 み 埋 込 み 長 さ 方 向 (mm) 金 物 本 数 P-CJ-A P-CJ-A P-CJ-A-3 1 P-CJ-A-3 2 A 種 3 2 P-CJ-A-3 4 繊 維 4 P-CJ-B-1 1 平 行 1 P-CJ-B P-CJ-B-3 1 B 種 スギ P-CJ-B P-CJ-B O-CJ-A O-CJ-A-3 2 A 種 3 2 O-CJ-A-3 4 繊 維 4 O-CJ-B-3 1 直 交 1 O-CJ-B-3 2 B 種 2 O-CJ-B 試 験 体 数 各 6 体 ( 計 96 体 ) 3.1-1

7 555 実 験 側 接 合 金 物 実 験 側 接 合 金 物 実 験 側 接 合 金 物 555 埋 込 み 長 さ 反 力 側 接 合 金 物 15 反 力 側 接 合 金 物 15 反 力 側 接 合 金 物 接 合 金 P-1 1 物 1 本 接 合 金 P-3 2 物 2 本 P-3 4 接 合 金 物 4 本 P-2 1 P 接 合 金 物 接 合 金 物 接 合 金 O-3 1 物 1 本 接 合 金 O-3 2 物 2 本 35 5 接 合 金 物 接 合 金 物 4 本 7 15 O-3 4 図 試 験 体 形 状 (mm) 3.1-2

8 3.1.3 試 験 方 法 試 験 に 用 いた 加 力 装 置 の 概 要 を 図 2に 示 す 載 荷 には 2kN 万 能 試 験 機 を 使 用 し 単 調 引 張 載 荷 (.5 mm /min)で 行 った 接 合 金 物 と 母 材 の 相 対 引 抜 け 量 はストレインゲージ 式 変 位 計 ( 東 京 測 器 研 究 所 :CDP-25)を 用 いて 測 定 を 行 った また 接 合 金 物 2 本 及 び4 本 の 場 合 の 試 験 では 不 均 等 加 力 を 防 ぐために 接 合 金 物 に 高 ナットを 用 いて 延 長 用 のボルトを 接 続 し 延 長 用 ボルト 部 分 のひずみを 計 測 し 初 期 ひずみを 均 一 にして 加 力 することによっ て 接 合 金 物 が 均 等 に 加 力 されるようにした P P 高 ナット 試 験 体 試 験 体 変 位 計 高 ナット 変 位 計 4 本 引 張 用 治 具 P P 1 本 及 び2 本 引 張 4 本 引 張 P P 変 位 計 試 験 体 PC 鋼 棒 H 鋼 1/2P 1/2P 1/2P 1/2P 1 本 及 び2 本 引 張 4 本 引 張 図 加 力 装 置 3.1-3

9 3.1.4 試 験 結 果 本 節 では 試 験 体 の 破 壊 性 状 試 験 結 果 についてパラメータごとに 示 す 初 期 剛 性 は そ れぞれの 荷 重 - 変 位 曲 線 における 最 大 荷 重 の.1 倍 と.4 倍 の 荷 重 を 結 んだ 直 線 の 傾 きとし た 表 ~ に 角 試 験 体 の 試 験 結 果 を 図 ~ に 荷 重 変 位 曲 線 を 示 す また 写 真 ~ に 代 表 的 な 破 壊 性 状 を 示 す + P-CJ-A-1 1 シリーズ P-CJ-A-1 1 No.1 P-CJ-A-1 1 No.2 表 試 験 結 果 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 :32.56 kn :69.77 kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :35.65 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-A-1 1 No.3 表 試 験 結 果 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-A-1 1 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :4.96 kn 最 大 耐 力 :32.62 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 3.1-4

10 P-CJ-A-1 1 No.5 表 試 験 結 果 P-CJ-A-1 1 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :39.4 kn 最 大 耐 力 :37.6 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 P-CJ-A-2 1 シリーズ P-CJ-A-2 1 No.1 表 試 験 結 果 P-CJ-A-2 1 No.2 写 真 木 破 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 :67.7 kn :37.73 kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :69.41 kn 初 期 剛 性 :17.7 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 3.1-5

11 P-CJ-A-2 1 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-A-2 1 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :7.17 kn 最 大 耐 力 :72.43 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :12.76 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-A-2 1 No.5 表 試 験 結 果 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-A-2 1 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :74.15 kn 最 大 耐 力 :72.27 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 写 真 木 破 3.1-6

12 P-CJ-A-3 1 シリーズ P-CJ-A-3 1 No.1 表 試 験 結 果 P-CJ-A-3 1 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 :17.81kN :21.78 kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 :13.92 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-A-3 1 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-A-3 1 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :11.99 kn 最 大 耐 力 :16.36 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : 計 測 不 能 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 3.1-7

13 P-CJ-A-3 1 No.5 表 試 験 結 果 P-CJ-A-3 1 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :14.76 kn 最 大 耐 力 :17.76 kn 初 期 剛 性 :14.44 kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 P-CJ-A-3 2 シリーズ P-CJ-A-3 2 No.1 表 試 験 結 果 写 真 木 破 P-CJ-A-3 2 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 : kn : kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 3.1-8

14 P-CJ-A-3 2 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-A-3 2 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 :28.88 kn 初 期 剛 性 :51.46 kn /mm 初 期 剛 性 :81.9 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-A-3 2 No.5 表 試 験 結 果 P-CJ-A-3 2 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :22.8 kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :51.13 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 写 真 木 破 3.1-9

15 P-CJ-A-3 4 シリーズ P-CJ-A-3 4 No.1 表 試 験 結 果 P-CJ-A-3 4 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 集 合 破 壊 : kn : 計 測 不 能 破 壊 性 状 : 集 合 破 壊 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-A-3 4 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-A-3 4 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 集 合 破 壊 破 壊 性 状 : 集 合 破 壊 最 大 耐 力 :287.1 kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 3.1-1

16 P-CJ-A-3 4 No.5 表 試 験 結 果 P-CJ-A-3 4 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 集 合 破 壊 破 壊 性 状 : 集 合 破 壊 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 :937.7 kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 集 合 破 壊 P-CJ-B-1 1 シリーズ P-CJ-B-1 1 No.1 表 試 験 結 果 写 真 集 合 破 壊 P-CJ-B-1 1 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 :34.38 kn : kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :31.77 kn 初 期 剛 性 :163.2 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

17 P-CJ-B-1 1 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-B-1 1 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :4.96 kn 最 大 耐 力 :4.65 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :147.5 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-B-1 1 No.5 表 試 験 結 果 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-B-1 1 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :37.72 kn 最 大 耐 力 :36.39 kn 初 期 剛 性 :188.6 kn /mm 初 期 剛 性 :44.33 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 写 真 木 破

18 P-CJ-B-2 1 シリーズ P-CJ-B-2 1 No.1 表 試 験 結 果 P-CJ-B-2 1 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 :72.76 kn :352.6 kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :73.55 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-B-2 1 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-B-2 1 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :67.97 kn 最 大 耐 力 :78.71 kn 初 期 剛 性 :192.5 kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

19 P-CJ-B-2 1 No.5 表 試 験 結 果 P-CJ-B-2 1 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :65.77 kn 最 大 耐 力 :8.7 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 P-CJ-B-3 1 シリーズ P-CJ-B-3 1 No.1 表 試 験 結 果 P-CJ-B-3 1 No.2 写 真 木 破 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 :11.8 kn :23.76 kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

20 P-CJ-B-3 1 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-B-3 1 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :12.47 kn 最 大 耐 力 :16.66 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-B-3 1 No.5 表 試 験 結 果 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-B-3 1 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :97.2 kn 最 大 耐 力 :96.33 kn 初 期 剛 性 :27.46 kn /mm 初 期 剛 性 :21.72 kn /mm 荷 重 ( k N ) 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 写 真 木 破

21 P-CJ-B-3 2 シリーズ P-CJ-B-3 2 No.1 表 試 験 結 果 P-CJ-B-3 2 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 :184.6 kn : kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 :432.2 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-B-3 2 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-B-3 2 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 :21.6 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

22 P-CJ-B-3 2 No.5 表 試 験 結 果 P-CJ-B-3 2 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 P-CJ-B-3 4 シリーズ P-CJ-B-3 4 No.1 表 試 験 結 果 写 真 木 破 P-CJ-B-3 4 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 母 材 の 破 壊 : kn :87.62 kn /mm 破 壊 性 状 : 母 材 の 破 壊 最 大 耐 力 :34.36 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

23 P-CJ-B-3 4 No.3 表 試 験 結 果 P-CJ-B-3 4 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 母 材 の 破 壊 破 壊 性 状 : 母 材 の 破 壊 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 :32.12 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :619.1 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-B-3 4 No.5 表 試 験 結 果 図 荷 重 - 変 位 曲 線 P-CJ-B-3 4 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 母 材 の 破 壊 破 壊 性 状 : 母 材 の 破 壊 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 :559.8 kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 母 材 の 破 壊 写 真 母 材 の 破 壊

24 O-CJ-A-3 1 シリーズ O-CJ-A-3 1 No.1 表 試 験 結 果 O-CJ-A-3 1 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 4 最 大 耐 3力 :34.36 kn 2 1 初 期 剛 3 性 : 母 材 の 破 壊 最 大 耐 力 :32.12 kn 図 荷 重 - 変 位 曲 線 初 期 剛 性 :619.1 kn /mm 破 壊 性 状 : 母 材 の 破 壊 O-CJ-A-3 1 No.3 最 大 耐 力 : kn 表 試 験 結 果 初 期 剛 性 :559.8 kn /mm 破 壊 性 状 : 母 木 材 破 の 破 壊 最 大 耐 力 :114.2 : kn 初 期 剛 性 :97.17 : kn kn /mm :87.62 kn /mm 破 壊 性 状 : 母 材 の 破 壊 初 期 剛 性 : kn /mm 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 破 壊 性 状 破 壊 性 状 最 大 耐 力 : 母 材 の 破 壊 : kn : kn /mm : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 : kn : kn /mm 最 大 耐 力 :12.96 kn 初 期 剛 性 :99.59 kn /mm 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :12.96 kn 初 期 剛 性 :99.59 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-A-3 1 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :11.24 kn 初 期 剛 性 :17.6 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線

25 O-CJ-A-3 1 No.5 表 試 験 結 果 O-CJ-A-3 1 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 :17.95 kn 初 期 剛 性 :94.83 kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 O-CJ-A-3 2 シリーズ O-CJ-A-3 2 No.1 表 試 験 結 果 写 真 木 破 O-CJ-A-3 2 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 : kn : kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 :16.4 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 3.1-2

26 O-CJ-A-3 2 No.3 表 試 験 結 果 O-CJ-A-3 2 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :23.22 kn 最 大 耐 力 :24.54 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :155.5 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-A-3 2 No.5 表 試 験 結 果 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-A-3 2 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :234.7 kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 写 真 木 破

27 O-CJ-A-3 4 シリーズ O-CJ-A-3 4 No.1 表 試 験 結 果 O-CJ-A-3 4 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 : kn : kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 :233. kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-A-3 4 No.3 表 試 験 結 果 O-CJ-A-3 4 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 :256.5 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

28 O-CJ-A-3 4 No.5 表 試 験 結 果 O-CJ-A-3 4 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :193.8 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 O-CJ-B -3 1 シリーズ O-CJ-B-3 1 No.1 表 試 験 結 果 写 真 木 破 O-CJ-B-3 1 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 : kn :95.27 kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 :19.81 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

29 O-CJ-B-3 1 No.3 表 試 験 結 果 O-CJ-B-3 1 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-B-3 1 No.5 表 試 験 結 果 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-B-3 1 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :119.6 kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 :12.9 kn /mm 初 期 剛 性 :12.94 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 写 真 木 破

30 O-CJ-B-3 2 シリーズ O-CJ-B-3 2 No.1 表 試 験 結 果 O-CJ-B-3 2 No.2 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 : kn : kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :262.9 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-B-3 2 No.3 表 試 験 結 果 O-CJ-B-3 2 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :26.36 kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :23.52 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

31 O-CJ-B-3 2 No.5 表 試 験 結 果 O-CJ-B-3 2 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :175.6 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 O-CJ-B-3 4 シリーズ O-CJ-B-3 4 No.1 表 試 験 結 果 O-CJ-B-3 4 No.2 写 真 木 破 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 最 大 耐 力 初 期 剛 性 : 木 破 : kn : kn /mm 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線

32 O-CJ-B-3 4 No.3 表 試 験 結 果 O-CJ-B-3 4 No.4 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 :38.86 kn 最 大 耐 力 :279.2 kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 :37.99 kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-B-3 4 No.5 表 試 験 結 果 図 荷 重 - 変 位 曲 線 O-CJ-B-3 4 No.6 表 試 験 結 果 破 壊 性 状 : 木 破 破 壊 性 状 : 木 破 最 大 耐 力 : kn 最 大 耐 力 : kn 初 期 剛 性 : kn /mm 初 期 剛 性 : kn /mm 図 荷 重 - 変 位 曲 線 図 荷 重 - 変 位 曲 線 写 真 木 破 写 真 木 破

33 3.1.5 まとめ 表 ~ に 試 験 結 果 の 特 性 値 をまとめたものを 示 す 短 期 基 準 耐 力 は 最 大 耐 力 の 平 均 値 の 2/3 の 値 に ばらつき 係 数 を 乗 じた 値 とした 表 特 性 値 一 覧 ( 繊 維 平 行 方 向 ) 樹 種 繊 維 方 向 種 類 A 種 LVL 平 行 B 種 埋 め 込 み 長 さ (mm) 金 物 本 数 1 本 2 本 4 本 1 本 2 本 4 本 No. Pmax (kn) 初 期 剛 性 (kn/mm) 計 測 不 能 計 測 不 能 短 期 基 準 耐 力 T (kn)

34 表 特 性 値 一 覧 ( 繊 維 直 交 方 向 ) 樹 種 繊 維 方 向 種 類 A 種 LVL 直 交 B 種 埋 め 込 み 長 さ (mm) 3 金 物 本 数 1 本 2 本 4 本 1 本 2 本 4 本 No. Pmax (kn) 短 期 基 準 耐 力 T (kn) 初 期 剛 性 (kn/mm) 初 期 剛 性 試 験 により 得 られた 初 期 剛 性 及 び 各 シリーズごとの 平 均 値 を 図 ~ に 示 す 初 期 剛 性 は それぞれの 荷 重 - 変 位 曲 線 における 最 大 荷 重 の.1 倍 と.4 倍 の 点 を 結 んだ 直 線 の 傾 きとした 初 期 剛 性 (kn/mm) 1,2 平 均 値 1, P-CJ-A P-CJ-A P-CJ-A P-CJ-A-2 1 P-CJ-A-3 2 試 験 体 名 図 初 期 剛 性 (A 種 繊 維 平 行 方 向 )

35 1,2 平 均 値 1, O-CJ-A O-CJ-A O-CJ-A 試 験 体 名 図 初 期 剛 性 (A 種 繊 維 直 交 方 向 ) 1,2 初 期 剛 性 (kn/mm) 平 均 値 1, P-CJ-B P-CJ-B P-CJ-B P-CJ-B-2 1 P-CJ-B-3 2 試 験 体 名 図 初 期 剛 性 (B 種 繊 維 平 行 方 向 ) 1,2 初 期 剛 性 (kn/mm) 平 均 値 1, O-CJ-B O-CJ-B O-CJ-B 試 験 体 名 図 初 期 剛 性 (B 種 繊 維 直 交 方 向 ) 3.1-3

36 最 大 耐 力 及 び 短 期 基 準 耐 力 各 シリーズの 最 大 耐 力 および 短 期 基 準 耐 力 を 図 ~ に 示 す 短 期 基 準 耐 力 は 最 大 耐 力 の 平 均 値 の 2/3 の 値 にばらつき 係 数 を 乗 じた 値 とした 4 3 最 大 耐 力 平 均 値 短 期 基 準 耐 力 2 1 P-CJ-A P-CJ-A P-CJ-A P-CJ-A-2 1 P-CJ-A-3 2 試 験 体 名 図 最 大 耐 力 及 び 短 期 基 準 耐 力 (A 種 繊 維 平 行 方 向 ) 4 3 最 大 耐 力 平 均 値 短 期 基 準 耐 力 2 1 O-CJ-A O-CJ-A O-CJ-A 試 験 体 名 図 最 大 耐 力 及 び 短 期 基 準 耐 力 (A 種 繊 維 直 交 方 向 ) 4 3 最 大 耐 力 平 均 値 短 期 基 準 耐 力 2 1 P-CJ-B P-CJ-B P-CJ-B P-CJ-B-2 1 P-CJ-B-3 2 試 験 体 名 図 最 大 耐 力 及 び 短 期 基 準 耐 力 (B 種 繊 維 平 行 方 向 )

37 4 3 最 大 耐 力 平 均 値 短 期 基 準 耐 力 2 1 O-CJ-B O-CJ-B O-CJ-B 試 験 体 名 図 最 大 耐 力 及 び 短 期 基 準 耐 力 (B 種 繊 維 直 交 方 向 ) A 種 と B 種 の 比 較 初 期 剛 性 最 大 耐 力 および 短 期 基 準 耐 力 の A 種 とB 種 の 比 較 を 図 ~ に 示 す 短 期 基 準 耐 力 は 最 大 耐 力 の 平 均 値 の 2/3 の 値 にばらつき 係 数 を 乗 じた 値 とした 1,2 1, 初 期 剛 性 (kn/mm) A 種 初 期 剛 性 平 均 値 B 種 初 期 剛 性 平 均 値 試 験 体 名 図 A 種 と B 種 の 比 較 ( 初 期 剛 性 繊 維 平 行 方 向 ) 1,2 1, 初 期 剛 性 (kn/mm) A 種 初 期 剛 性 平 均 値 B 種 初 期 剛 性 平 均 値 試 験 体 名 図 A 種 と B 種 の 比 較 ( 初 期 剛 性 繊 維 直 交 方 向 )

38 4 A 種 最 大 耐 力 平 均 値 B 種 最 大 耐 力 平 均 値 試 験 体 名 図 A 種 と B 種 の 比 較 ( 最 大 耐 力 繊 維 平 行 方 向 ) 4 3 A 種 最 大 耐 力 平 均 値 B 種 最 大 耐 力 平 均 値 試 験 体 名 図 A 種 と B 種 の 比 較 ( 最 大 耐 力 繊 維 直 交 方 向 ) 2 A 種 短 期 基 準 耐 力 B 種 短 期 基 準 耐 力 試 験 体 名 図 A 種 と B 種 の 比 較 ( 短 期 基 準 耐 力 繊 維 平 行 方 向 )

39 2 15 A 種 短 期 基 準 耐 力 B 種 短 期 基 準 耐 力 試 験 体 名 図 A 種 と B 種 の 比 較 ( 短 期 基 準 耐 力 繊 維 直 交 方 向 )

40 3.2 LSB 接 合 部 試 験 目 的 スギ LVL を 使 用 したラグスクリューボルト 接 合 (HLS-2 HLS-27)の 引 抜 きに 対 する 耐 力 及 び 剛 性 を 評 価 することを 目 的 に 引 抜 き 実 験 を 行 った 試 験 試 験 体 (1)ラグスクリューボルトの 品 質 及 び 形 状 1 材 質 :SWCH45K 2 形 状 及 び 寸 法 : 図 に 示 す (2)LVL の 仕 様 1 樹 種 等 級 構 成 試 験 体 名 樹 種 荷 重 方 向 構 成 強 度 等 級 A-1 A-2 A-3 木 口 方 向 LVL A 種 A-4 積 層 方 向 B-1 B-2 木 口 方 向 B-3 B-4 スギ 積 層 方 向 C-1 木 口 方 向 C-2 C-3 積 層 方 向 D-1 木 口 方 向 D-2 D-3 積 層 方 向 LVL B 種 LVL A 種 LVL B 種 2 試 験 体 の 形 状 荷 重 方 向 ( 荷 重 と 木 材 繊 維 のなす 角 度 )を 木 口 方 向 と 積 層 方 向 の 2 種 類 とした 試 験 体 の 概 要 を 図 ~ 図 に 形 状 及 び 寸 法 を 図 ~ 図 に 示 す なお LSB は HLS-2( 外 径 φ25.4 谷 径 φ2.4) 及 び HLS-27( 外 径 φ35 谷 径 φ26.9)の 2 種 類 とし LSB の 先 穴 はφ21(HLS-2) φ27.5(hls-27)とした 3.2-1

41 図 測 定 用 LSB の 形 状 及 び 寸 法 3.2-2

42 図 試 験 体 概 要

43 図 試 験 体 概 要

44 図 試 験 体 概 要

45 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (A-1) 3.2-6

46 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (A-2) 3.2-7

47 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (A-3) 3.2-8

48 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (A-4) 3.2-9

49 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (B-1) 3.2-1

50 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (B-2)

51 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (B-3)

52 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (B-4)

53 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (C-1)

54 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (C-2)

55 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (C-3)

56 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (D-1)

57 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (D-2)

58 図 試 験 体 の 形 状 及 び 寸 法 (D-3)

59 (3) 試 験 体 の 仕 様 試 験 体 の 仕 様 を 表 に 示 す 表 試 験 体 の 仕 様 試 験 体 名 樹 種 荷 重 方 向 LSB 名 称 埋 め 込 み 有 効 埋 め 長 さ(mm) 込 み 長 さ(mm) 試 験 体 数 特 記 A LSB 1 本 A-2 木 口 方 向 LSB 2 本 A LSB 4 本 A-4 積 層 方 向 LSB 1 本 HLS-2-45-M16 B LSB 1 本 B-2 木 口 方 向 LSB 2 本 B LSB 4 本 B-4 スギ 積 層 方 向 LSB 1 本 C LSB 1 本 木 口 方 向 C LSB 2 本 C-3 積 層 方 向 LSB 1 本 HLS M2 D LSB 1 本 木 口 方 向 D LSB 2 本 D-3 積 層 方 向 LSB 1 本 試 験 方 法 1kN 万 能 試 験 機 を 用 い 繰 り 返 し 加 力 (2mm/min)により 引 抜 き 試 験 を 行 った 写 真 ~ 写 真 に 木 口 方 向 積 層 方 向 の 代 表 的 な 試 験 状 況 を 示 す また 加 力 及 び 計 測 に 用 い た 装 置 を 表 に 示 す 繰 り 返 し 加 力 スケジュールは 予 備 試 験 ( 単 調 加 力 )から 得 た 降 伏 変 位 δy の 固 定 数 列 方 式 とする すなわち δy の 1/ 倍 の 順 で 繰 り 返 し 加 力 を 行 った 加 力 スケジュールを 表 に 示 す 装 置 種 類 試 験 機 表 加 力 装 置 及 び 計 測 装 置 名 称 1kN 万 能 試 験 機 データロガー TDS-33( 東 京 測 器 研 究 所 ) 変 位 計 CDP-25 容 量 25 mm, 感 度 :2μ/mm( 東 京 測 器 研 究 所 ) 3.2-2

60 試 験 体 試 験 体 No. 表 加 力 スケジュール 及 び 破 壊 状 況 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 A-1 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 A-2 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 A-3 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 A-4 No.3 No.4 No.5 No

61 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 B-1 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 B-2 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 B-3 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 B-4 No.3 No.4 No.5 No

62 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 C-1 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 C-2 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 C-3 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 D-1 No.3 No.4 No.5 No

63 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 D-2 No.3 No.4 No.5 No.6 試 験 体 試 験 体 No. 変 位 mm 1/2δy δy 2δy 4δy 6δy 8δy 12δy 16δy No.1 No.2 D-3 No.3 No.4 No.5 No

64 写 真 試 験 状 況 ( 木 口 方 向 ) 写 真 試 験 状 況 ( 積 層 方 向 )

65 試 験 結 果 表 a~ 表 b に 試 験 結 果 を 図 ~ 図 に 試 験 仕 様 毎 の 荷 重 - 変 形 曲 線 ( 繰 り 返 し 荷 重 )を 図 ~ 図 に 試 験 仕 様 毎 の 荷 重 - 変 形 曲 線 ( 包 絡 線 ) 写 真 ~ 写 真 に 代 表 的 な 破 壊 状 況 を 示 す ここで 各 結 果 は 以 下 の 設 定 で 整 理 した 剛 性 の 計 算 は 荷 重 - 変 位 曲 線 から.1Pmax-.4Pmax の 範 囲 において 弾 性 域 を 判 断 し 剛 性 直 線 を 設 定 した 2δは 次 式 を 用 いて 算 出 した CH1 CH 2 2 CH1 CH 2 CH3 CH 4 4 ( 試 験 体 :A-1 B-1 C-1 D-1) ( 試 験 体 :A-4 B-4 C-3 D-3) CH1 CH 2 CH3 CH 4 t 4 δt: 試 験 体 の 引 張 用 ボルトの 伸 び ( 試 験 体 :A-2~A-3 B-2~B-3 C-2 D-2) 3 包 絡 線 は 独 立 行 政 法 人 森 林 総 合 研 究 所 作 成 の pickpoint( 荷 重 変 形 曲 線 の 特 徴 点 抽 出 の 自 動 化 ツール)を 利 用 し 求 めた 参 考 値 として 短 期 基 準 引 張 耐 力 (5% 下 限 値 ) 最 大 荷 重 (5% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 出 も 行 った 試 験 体 C-2 D-2 については 計 測 データの 不 具 合 により 短 期 基 準 引 張 耐 力 を 2/3Pmax の 5% 下 限 値 にて 評 価 を 行 った

66 表 a 繊 維 平 行 方 向 引 張 試 験 結 果 (A-1) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

67 表 a 繊 維 平 行 方 向 引 張 試 験 結 果 (A-2) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

68 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (A-3) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

69 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (A-4) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

70 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (B-1) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

71 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (B-2) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

72 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (B-3) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

73 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (B-4) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

74 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (C-1) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

75 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (C-2) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

76 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (C-3) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

77 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (D-1) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

78 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (D-2) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

79 表 a 繊 維 直 交 方 向 引 張 試 験 結 果 (D-3) No1 No2 No3 No4 No5 No6 平 均 標 準 偏 差 最 大 荷 重 Pmax (kn) 最 大 荷 重 の 2/3 2/3 Pmax (kn) 最 大 荷 重 時 の 変 位 δmax (mm) 降 伏 荷 重 Py (kn) 降 伏 変 位 δy (mm) 終 局 荷 重 Pu (kn) 終 局 変 位 δu (mm) 初 期 剛 性 K (kn/mm) 降 伏 点 回 転 角 δv (mm) 塑 性 率 μ 構 造 特 性 係 数 Ds Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の Pmax (kn) Pmax 時 の 特 定 変 位 時 の 荷 重 P 1mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) mm 時 の P (kn) 表 b 最 大 荷 重 (95% 下 限 値 ) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (95% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )の 算 定 Pmax Py 2/3 Pmax 初 期 剛 性 K Pu (.2/Ds) 3mm 時 の P ( 参 考 ) ( 参 考 ) No1 試 験 体 No2 試 験 体 No3 試 験 体 No4 試 験 体 No5 試 験 体 No6 試 験 体 試 験 体 数 n 試 験 体 数 n による 係 数 k 平 均 値 標 準 偏 差 変 動 係 数 CV ばらつき 係 数 基 準 最 大 耐 力 Pmax 短 期 基 準 引 張 耐 力 P 基 準 剛 性 K

80 8 7 6 No.1 No.2 5 No.3 4 No.4 No.5 3 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (A-1: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL A 種 ) No.1 12 No.2 No.3 1 No.4 8 No.5 6 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (A-2: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL A 種 )

81 No.1 No.2 No.3 No No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (A-3: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL A 種 ) No No.2 No No.4 No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (A-4: 繊 維 直 交 方 向 φ25.4 スギ LVL A 種 )

82 No.1 No.2 6 No No.4 No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (B-1: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL B 種 ) No.1 No.2 12 No No.4 No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (B-2: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL B 種 )

83 35 3 No.1 25 No.2 2 No.3 No.4 15 No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (B-3: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL B 種 ) No No.2 No No.4 No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (B-4: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL B 種 )

84 No No.2 No No.4 No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (C-1: 繊 維 平 行 方 向 φ35 カラマツ LVL A 種 ) No No.2 No.3 No No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (C-2: 繊 維 平 行 方 向 φ35 カラマツ LVL A 種 )

85 No.1 No.2 No.3 No.4 1 No.5 8 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (C-3: 繊 維 直 交 方 向 φ35 カラマツ LVL A 種 ) No.1 No.2 No.3 No No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (D-1: 繊 維 平 行 方 向 φ35 カラマツ LVL B 種 )

86 No.1 No.2 No.3 No No.5 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (D-2: 繊 維 平 行 方 向 φ35 カラマツ LVL B 種 ) No.1 No.2 No.3 No.4 1 No.5 8 No 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 繰 り 返 し 履 歴 線 (D-3: 繊 維 直 交 方 向 φ35 カラマツ LVL B 種 )

87 8 7 No.1 No.2 6 No.3 5 No.4 4 No.5 No 短 期 基 準 耐 力 32.1kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax 63.93kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 134.9kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (A-1: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL A 種 ) No.1 No.2 No No.4 No.5 8 No 短 期 基 準 耐 力 55.33kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (A-2: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL A 種 ) 3.2-3

88 No.1 No.2 No.3 No.4 No No.6 短 期 基 準 耐 力 13.9kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 92.13kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (A-3: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL A 種 ) No No.2 No.3 No.4 No.5 5 No 短 期 基 準 耐 力 48.85kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax 89.31kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 66.74kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (A-4: 繊 維 直 交 方 向 φ25.4 スギ LVL A 種 )

89 1 9 No.1 8 No No.3 No.4 No No.6 短 期 基 準 耐 力 32.87kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax 71.79kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (B-1: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL B 種 ) 2 18 No.1 16 No No.3 No.4 No No.6 短 期 基 準 耐 力 97.63kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 177.1kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (B-2: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL B 種 )

90 35 No.1 3 No.2 25 No.3 No.4 2 No.5 15 No 短 期 基 準 耐 力 155.4kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (B-3: 繊 維 平 行 方 向 φ25.4 スギ LVL B 種 ) No No.2 No.3 No.4 No.5 5 No 短 期 基 準 耐 力 52.22kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax 88.29kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 68.5kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (B-4: 繊 維 直 交 方 向 φ25.4 スギ LVL B 種 )

91 12 11 No No.2 No.3 No.4 No.5 5 No 短 期 基 準 耐 力 36.19kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax 7.97kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (C-1: 繊 維 平 行 方 向 φ35 スギ LVL A 種 ) No.1 No.2 No.3 No.4 14 No No.6 短 期 基 準 耐 力 9.33kN (2/3Pmax 5% 下 限 値 ) Pmax kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (C-2: 繊 維 平 行 方 向 φ35 スギ LVL A 種 )

92 22 2 No.1 18 No.2 16 No.3 14 No.4 12 No No.6 短 期 基 準 耐 力 88.96kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 121.6kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (C-3: 繊 維 直 交 方 向 φ35 スギ LVL A 種 ) No.1 No.2 No.3 No.4 No No.6 短 期 基 準 耐 力 42.74kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax 94.21kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (D-1: 繊 維 平 行 方 向 φ35 スギ LVL B 種 )

93 No.1 No.2 No.3 No.4 No No.6 短 期 基 準 耐 力 kN (2/3Pmax 5% 下 限 値 ) Pmax 182.6kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 22.11kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (D-2: 繊 維 平 行 方 向 φ35 スギ LVL B 種 ) 22 2 No.1 18 No.2 16 No.3 14 No.4 12 No No.6 短 期 基 準 耐 力 9.79kN (Py 5% 下 限 値 ) Pmax kN (5% 下 限 値 ) 剛 性 kN/mm(5% 下 限 値 ) 図 荷 重 と 変 位 の 関 係 包 絡 線 (D-3: 繊 維 直 交 方 向 φ35 スギ LVL B 種 )

94 表 試 験 体 破 壊 状 況 試 験 体 名 樹 種 荷 重 方 向 試 験 体 No. 破 壊 状 況 試 験 体 名 樹 種 荷 重 方 向 試 験 体 No. 破 壊 状 況 No.1 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け A-1 スギ 木 口 方 向 No.3 LSBの 抜 け No.3 LSBの 抜 け B-1 スギ 木 口 方 向 No.4 固 定 側 LSBの 抜 け No.4 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.1 LSBの 抜 け No.2 LSB 抜 け No.2 LSBの 抜 け A-2 スギ 木 口 方 向 No.3 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.3 LSBの 抜 け B-2 スギ 木 口 方 向 No.4 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.4 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.5 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.6 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.1 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.2 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.2 固 定 側 LSBの 抜 け A-3 スギ 木 口 方 向 No.3 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.3 LSBの 抜 け バースト 破 壊 B-3 スギ 木 口 方 向 No.4 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.4 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.5 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.5 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.6 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.6 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.1 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け A-4 スギ 積 層 方 向 No.3 LSBの 抜 け No.3 LSBの 抜 け B-4 スギ 積 層 方 向 No.4 LSBの 抜 け No.4 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け C-1 スギ 木 口 方 向 No.3 LSBの 抜 け No.3 LSBの 抜 け D-1 スギ 木 口 方 向 No.4 LSBの 抜 け No.4 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.2 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け バースト 破 壊 C-2 スギ 木 口 方 向 No.3 LSBの 抜 け No.3 LSBの 抜 け バースト 破 壊 D-2 スギ 木 口 方 向 No.4 LSBの 抜 け No.4 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.5 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.6 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け バースト 破 壊 No.1 LSBの 抜 け No.1 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け No.2 LSBの 抜 け C-3 スギ 積 層 方 向 No.3 LSBの 抜 け No.3 LSBの 抜 け D-3 スギ 積 層 方 向 No.4 LSBの 抜 け No.4 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け No.5 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け No.6 LSBの 抜 け バースト:LSB 打 ち 込 み 面 の 木 口 に 向 けて 集 成 材 の 繊 維 方 向 に 割 裂 が 生 じ LSB が 抜 け 出 る 破 壊

95 写 真 破 壊 状 況 ( 木 口 方 向 引 張 試 験 )LSB1 本 LSB の 引 抜 け(シリンダー 状 破 壊 ) 写 真 破 壊 状 況 ( 木 口 方 向 引 張 試 験 )LSB2 本 LSB の 引 抜 け(シリンダー 状 破 壊 )

96 写 真 破 壊 状 況 ( 木 口 方 向 引 張 試 験 )LSB2 本 LSB の 引 抜 け(バースト 破 壊 ) 写 真 破 壊 状 況 ( 木 口 方 向 引 張 試 験 )LSB4 本 LSB の 引 抜 け(バースト 破 壊 )

97 写 真 破 壊 状 況 ( 木 口 方 向 引 張 試 験 )LSB1 本 固 定 側 LSB の 引 抜 け 写 真 破 壊 状 況 ( 木 口 方 向 引 張 試 験 )LSB4 本 固 定 側 LSB の 引 抜 け 3.2-4

98 写 真 破 壊 状 況 ( 積 層 方 向 引 張 試 験 ) LSB の 引 抜 け

99 結 果 まとめ 試 験 体 仕 様 毎 の 最 大 引 抜 耐 力 (5% 下 限 値 ) 及 び 短 期 基 準 引 張 耐 力 (5% 下 限 値 ) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 )を 表 に 示 す 表 試 験 結 果 まとめ 試 験 体 名 樹 種 荷 重 方 向 LSB 名 称 試 験 体 数 最 大 引 抜 耐 力 (5% 下 限 値 ) (kn) 短 期 基 準 引 張 耐 力 (5% 下 限 値 ) (kn) 基 準 剛 性 (5% 下 限 値 ) (kn) 特 記 A LSB 1 本 A-2 木 口 方 向 LSB 2 本 A LSB 4 本 A-4 積 層 方 向 LSB 1 本 HLS-2-45-M16 B LSB 1 本 B-2 木 口 方 向 LSB 2 本 B LSB 4 本 スギ B-4 積 層 方 向 LSB 1 本 C LSB 1 本 木 口 方 向 C LSB 2 本 C-3 積 層 方 向 LSB 1 本 HLS M2 D LSB 1 本 木 口 方 向 D LSB 2 本 D-3 積 層 方 向 LSB 1 本 試 験 体 C-2 D-2 については 計 測 データの 不 具 合 により 短 期 基 準 耐 力 を 2/3Pmax の 5% 下 限 値 にて 評 価 を 行 った

100 3.3 無 開 口 厚 板 壁 版 の 構 造 性 能 の 比 較 本 章 の 接 合 部 要 素 試 験 および 前 年 度 の 調 査 1)により スギ カラマツ 材 を 用 いた A 種 または B 種 の LSB,GIR 接 合 部 の 構 造 性 能 が 把 握 され これにより 無 開 口 厚 板 壁 版 の 短 期 許 容 応 力 としてのせん 断 性 能 を 予 測 する 見 通 しがたった 耐 力 壁 の 短 期 許 容 せん 断 応 力 は 以 下 の 要 因 により 決 定 される (A) 柱 脚 モーメントに 抵 抗 するための 柱 脚 接 合 部 の 引 張 耐 力 (B) 壁 版 のせん 断 性 能 (C) 壁 版 と 柱 脚 の 成 分 を 合 算 した 水 平 剛 性 (D) 柱 脚 接 合 具 及 び 付 随 するアンカーボルトの 靭 性 本 項 では 議 論 を 簡 略 化 するために(A) 柱 脚 の 引 張 による 水 平 せん 断 性 能 のみを 算 定 する ただし (D) 靭 性 確 保 のために 柱 脚 接 合 部 は GIR, LSB 接 合 具 とアンカーボル トを 直 列 バネとして 併 用 した 接 合 部 とした アンカーボルトの 降 伏 応 力 が 脆 性 破 壊 が 生 じやすい GIR,LSB 接 合 具 の 2/3Pmax 以 下 となる 設 計 とし 靭 性 のあるアンカーボルトを 先 行 して 降 伏 させる 仕 組 みを 想 定 する 表 に 本 報 にて 用 いるアンカーボルトの 降 伏 応 力 を 一 覧 表 でまとめた 壁 版 と 接 合 工 法 ごとの 最 大 の 換 算 壁 倍 率 を 表 に 所 定 の 換 算 壁 倍 率 を 満 たす 壁 版 ごとの 接 合 具 配 置 として 1 倍 ~2 倍 の 場 合 を 表 に 2 倍 以 上 の 場 合 を 表 に 接 合 具 配 置 ごとの 壁 版 の 樹 種 区 分 と 換 算 壁 倍 率 との 関 係 を 図 にまとめた ここに 2/3Pmax : 接 合 具 の 信 頼 水 準 75%の 5% 下 限 値 としての 最 大 応 力 の 2/3 K : 接 合 具 の 初 期 剛 性 の 平 均 値 A_BOLT: 降 伏 応 力 が 2/3Pmax を 下 回 るようなアンカーボルトの 配 置 例 Py :A_BOLT の 降 伏 応 力 Pa = Py /( )として 算 定 した 換 算 壁 倍 率 柱 脚 モーメントの 応 力 中 心 間 距 離 と 加 力 点 高 さの 比 として3を 想 定 表 アンカーボルトの 性 能 一 覧 アンカーボ ルト 呼 び 径 軸 断 面 積 SNR4 降 伏 応 力 SNR4 降 伏 応 力 SNR49 降 伏 応 力 SNR49 降 伏 応 力 [mm 2 ] [kn/1 本 ] [kn/2 本 ] [kn/1 本 ] [kn/2 本 ] M M M M M

101 表 各 壁 版 各 接 合 工 法 の 換 算 壁 倍 率 の 最 大 値 樹 種 区 分 等 級 接 合 具 2/3 Pmax K A_BOLT Py Pa kn kn/mm kn 倍 スギ A 種 スギ B 種 カラマツ A 種 カラマツ B 種 6E-F225, 35V-31H 5E-F13, 3V-2H 2-LSB35φ_L M16_ GIR24φ_L M22_ LSB35φ_L M2_ GIR24φ_L M24_ LSB35φ_L M2_ GIR24φ_L M16_ LSB35φ_L M24_ GIR24φ_L M27_ 表 換 算 壁 倍 率 1 倍 ~2 倍 となる 各 壁 版 の 接 合 具 配 置 一 覧 表 樹 種 区 分 等 級 接 合 具 2/3 Pmax K A_BOLT Py Pa kn kn/mm kn 倍 スギ A 種 スギ B 種 カラマツ A 種 カラマツ B 種 6E-F225, 35V-31H 5E-F13, 3V-2H 2-LSB35φ_L M16_ GIR24φ_L M2_ LSB35φ_L M2_ GIR24φ_L M16_ LSB35φ_L M2_ GIR24φ_L M22_ LSB35φ_L M16_ GIR24φ_L M2_ 表 換 算 壁 倍 率 2 倍 以 上 となる 各 壁 版 の 接 合 具 配 置 一 覧 表 樹 種 区 分 等 級 接 合 具 2/3 Pmax K A_BOLT Py Pa kn kn/mm kn 倍 スギ A 種 スギ B 種 カラマツ A 種 カラマツ B 種 6E-F225, 35V-31H 5E-F13, 3V-2H ( 該 当 なし) GIR24φ_L M22_ ( 該 当 なし) GIR24φ_L M24_ ( 該 当 なし) ( 該 当 なし) LSB35φ_L M24_ GIR24φ_L M22_

102 換 算 壁 倍 率 Pa [ 倍 ] スギA 種 スギB 種 カラマツA 種 カラマツB 種 図 接 合 具 配 置 ごとの 壁 版 の 樹 種 区 分 と 換 算 壁 倍 率 の 比 較 注 )カラマツ A 種 は 図 中 全 ての 接 合 部 配 置 についての 試 験 データは 揃 っていない まとめ 本 章 では 接 合 部 の 要 素 試 験 より ばらつきを 含 めた 各 接 合 部 の 最 大 耐 力 を 求 めた また その 結 果 を 用 いて 幅 1mm 加 力 高 さ 24mm 厚 15mm の 無 開 口 厚 板 壁 版 の 構 造 性 能 を 予 測 し 樹 種 や 等 級 の 区 分 接 合 具 の 組 み 合 わせに 対 する 換 算 壁 倍 率 を 試 算 した しかしながら アンカーボルトの 伸 びを 考 慮 した 耐 力 壁 としての 壁 板 全 体 の 靭 性 や 剛 性 の 評 価 は 実 施 されていない また 本 章 では 壁 版 の 寸 法 を 一 定 とした 場 合 を 想 定 したが 普 及 のためには 任 意 の 寸 法 に 対 しての 性 能 が 評 価 可 能 であることが 望 ましい 以 上 の 点 に 関 しては 今 後 の 調 査 研 究 が 待 たれる 文 献 1) 平 成 26 年 度 CLT 等 新 たな 製 品 技 術 の 開 発 促 進 事 業 のうち 中 高 層 建 築 物 等 に 係 る 技 術 開 発 等 の 促 進 (CLT 等 接 合 部 データの 収 集 ) 事 業 報 告 書, 一 般 社 団 法 人 全 国 LVL 協 会,

103 4 厚 板 LVL 意 匠 4.1 なぜ 穴 あき 加 工 か 木 層 ウォールは LVL の 厚 板 を 用 いた 壁 工 法 であり これまで 一 時 間 準 耐 火 構 造 の 外 壁 の 大 臣 認 定 を 取 得 するなど 開 発 が 進 められてきた 鉛 直 荷 重 を 負 担 しない 外 壁 としての 仕 様 ( 木 層 ウォール 6 木 層 ウォール 3)のほか 鉛 直 力 も 負 担 する 壁 構 造 として 使 用 でき る 仕 様 ( 木 層 ウォール 6V)などがあり 構 造 としての 性 能 を 最 大 化 し 耐 火 性 能 をもたせ るために LVL の 厚 板 そのものは 構 造 金 物 を 取 り 付 けたり 遮 炎 性 を 上 げるためのさね 材 を 入 れるなどのほかは LVL の 厚 板 そのままのかたちで 用 いられてきた 図 みやむら 動 物 病 院 ( 左 : 外 観 右 :1 階 待 合 内 観 ) しかしながら 今 後 のさらなる 木 層 ウォールの 普 及 のためには 構 造 体 力 上 有 利 な 無 開 口 の LVL パネルを 使 用 したものだけでなく 設 備 貫 通 のための LVL パネルへの 穴 あけが もたらす 構 造 への 影 響 の 評 価 や 基 準 づくりをしながら 様 々な 開 口 をもち 光 風 設 備 などを 通 しながら 構 造 的 にも 有 効 に 働 くさらに 進 んだ 木 層 ウォール 有 孔 木 層 ウォール の 開 発 が 必 要 となる 図 有 孔 木 層 ウォールの 使 用 例 (イメージパース) 4.1-1

104 今 回 は 大 型 木 造 の 地 震 力 を 負 担 する 抵 抗 要 素 としての 有 孔 木 層 ウォール の 開 発 のた め どのような 開 口 のパターンがありえ それを 計 画 計 算 するためにどのような 開 口 を 切 削 構 造 実 験 すればいいか (4.2 開 口 パターン) 大 判 かつ 厚 みがあり また 接 着 剤 などの 影 響 で 加 工 しにくいと 言 われている LVL をロボットアームを 用 いて 加 工 してみ る (4.3 木 層 ウォールのロボット 切 削 加 工 について) 構 造 実 験 を 通 じてどのような 破 壊 が 生 じるかを 確 認 し 評 価 する (4.4 構 造 実 験 の 結 果 )といったことを 通 じ 有 孔 木 層 ウ ォールの 開 発 の 有 効 性 と 今 後 の 可 能 性 を 検 討 してみる 4.1-2

105 4.2 開 口 パターン 本 年 度 の 事 業 においては 開 口 パターンの 多 様 性 を 検 討 すると 同 時 に 構 造 解 析 にお ける 基 本 的 な 入 力 モデルの 応 答 と 試 験 結 果 との 整 合 を 検 証 することを 目 的 として 図 4.2.1~4.2.4 の 試 験 体 図 中 の E-2~E-8 に 示 すように 7 種 の 開 口 パターンを 設 定 した 単 純 な 矩 形 グリッド 上 に 断 面 を 残 した E-8 とそのバリエーションとしての E-2,E-4 を 比 較 検 討 することにより 挙 動 の 差 異 を 浮 かび 上 がらせることを 目 的 とした E-3 に て 断 面 のグリッドを 繊 維 方 向 に 対 して 傾 斜 させることで 直 交 異 方 性 を 持 つ 木 質 材 料 の 特 性 を 調 査 する 同 時 に 意 匠 性 も 考 慮 し 三 角 形 と 四 角 形 との 反 復 により 構 成 されるグリッドの 採 用 も 検 討 した そのグリッド 芯 に 図 形 を 配 置 したものが E-6,E-7 であり 更 に 加 工 の 自 由 度 の 高 さを 生 かして 板 厚 方 向 の 切 削 形 状 を 変 化 させたものが E-5 である 試 験 目 的 木 層 ウォールの 水 平 せん 断 力 に 対 する 破 壊 モードとしては パネル 本 体 の 曲 げ せん 断 の 複 合 応 力 による 脆 性 破 壊 柱 脚 の 接 合 金 物 の 破 断 による 破 壊 以 上 の2 種 類 が 想 定 される 無 開 口 版 の 試 験 体 と 様 々なバリエーションの 有 開 口 版 試 験 体 の 剛 性 及 び 破 壊 モードを 比 較 する 次 に 有 限 要 素 解 析 による 数 値 計 算 により 応 力 分 布 及 びせん 断 剛 性 を 算 定 し 解 析 モデルと 試 験 体 との 整 合 性 を 検 証 する 4.2-1

106 図 開 口 パターンと 水 平 せん 断 試 験 体 概 略 4.2-2

107 図 開 口 パターンと 水 平 せん 断 試 験 体 概 略 4.2-3

108 図 開 口 パターンと 水 平 せん 断 試 験 体 概 略 4.2-4

109 図 開 口 パターンと 水 平 せん 断 試 験 体 概 略 4.2-5

110 4.3 木 層 ウォールのロボット 切 削 加 工 について ロボット 加 工 技 術 の 背 景 近 年 世 界 では 推 定 12 万 台 の 産 業 用 ロボットが 稼 働 中 だという しかも そのうちの 4 分 の 1 にあたる 約 3 万 台 が 日 本 で 稼 働 している 実 のところ 日 本 はロボット 大 国 なの である そして この 大 部 分 のロボットは 製 造 業 の 分 野 で 活 躍 するロボットだとされて いる では これらのロボットはいったいどのような 役 割 を 担 ってきたのか その 主 たる 仕 事 が 搬 送 に 関 わる 作 業 だ マテリアルハンドリング(material handling)と 呼 ばれる 工 程 で 自 動 化 設 備 の 運 搬 管 理 を 担 う 作 業 である 例 えば 重 いものを 持 ち 上 げ 次 の 加 工 作 業 場 所 へ 移 動 するなどといった 繰 り 返 しの 重 労 働 を 人 に 代 わって 行 っている 一 方 で 切 削 をはじめとする 精 密 な 加 工 作 業 においては ロボットの 活 用 事 例 は 少 なく CNC 工 作 機 械 が 用 いられてきた CNC 工 作 機 械 とは コンピュータ 数 値 制 御 (Computer Numerical Control) 技 術 を 用 いて 工 具 の 移 動 量 や 移 動 速 度 などを 制 御 する 機 械 である これに 対 し 数 値 制 御 (NC)の 機 能 を 持 たないロボットは 逆 運 動 学 計 算 のアルゴリズム に 基 づいて 運 動 を 行 うため 作 業 精 度 に 誤 差 があるものとされてきた 精 度 の 高 い CNC 工 作 機 械 とは 作 業 の 役 割 が 区 分 されているのである そのためロボットは 一 般 的 に 製 造 業 の 加 工 作 業 を 担 う 機 会 はあまりなかったのが 実 状 であった しかし 今 日 のロボット 技 術 は 進 化 の 一 途 をたどっている 最 新 鋭 の 産 業 用 ロボット は 1 分 台 以 上 の 反 復 精 度 を 実 現 しているのだ この 産 業 用 ロボット その 稼 働 台 数 は 今 後 もますます 増 えるとの 予 想 である 経 済 産 業 省 と 新 エネルギー 産 業 技 術 総 合 開 発 機 構 (NEDO)が 21 年 に 発 表 した 市 場 予 測 によれば 22 年 には 2.9 兆 円 235 年 には 9.7 兆 円 までに 成 長 すると 推 定 されている 増 加 を 続 けるロボット 人 口 その 精 密 かつ 優 れた 機 動 力 を いよいよ 切 削 加 工 の 分 野 でも 活 躍 できる 時 代 が 到 来 したと 言 っても 過 言 ではな いだろう 4.3-1

111 4.3.2 木 加 工 技 術 木 加 工 技 術 の 現 状 さて 木 加 工 の 機 械 切 削 の 技 術 に 着 目 してみると 199 年 ごろから 急 速 に 普 及 したプレ カット 生 産 技 術 を 主 体 とする 専 用 機 での 画 一 的 な 加 工 アプローチが 多 くみられる 木 造 住 宅 の 工 業 化 の 技 法 として 大 きな 立 役 者 となった 全 自 動 化 生 産 システムである 一 方 で マルチカットソーなどを 用 いた 単 純 な 木 加 工 は 行 われていても 木 の 特 性 を 活 かした 3 次 元 曲 面 などといった 複 雑 な 加 工 技 術 の 事 例 は 未 だ 人 の 手 による 職 人 技 に 頼 っているのが 実 状 である ロボットでの 木 加 工 技 術 を 開 発 する 上 で 工 作 機 械 よる 木 加 工 技 術 の 進 化 が 鈍 化 傾 向 にあることも 念 頭 に 入 れておく 必 要 があるだろう ロボット 切 削 の 木 加 工 開 発 を 進 める 中 もうひとつの 大 きなハードルがあった それは LVL 切 削 に 最 適 な 工 具 の 選 定 だ エンドミルをはじめとする 切 削 工 具 は マシニングに 適 した 金 型 加 工 技 術 を 中 心 に 発 展 してきている そのため 日 本 に 流 通 している 工 具 の 多 く が 金 属 切 削 用 の 刃 物 が 中 心 なのである そこで 今 回 は 日 本 市 場 だけでなく 海 外 製 品 の 評 価 も 視 野 に 含 め 刃 物 開 発 選 定 に 着 手 した LVL 加 工 に 求 められるもの 単 板 積 層 材 ( 以 降 LVL:Laminated Veneer Lumber)は 強 度 耐 久 性 寸 法 安 定 性 を 持 った 優 れた 素 材 である その 一 方 で 切 削 加 工 工 程 においていくつかの 大 きな 問 題 点 を 抱 えていた LVL 材 の 特 徴 と 問 題 点 を 踏 まえ これを 生 かし 解 決 するために 下 記 の 観 点 から 総 合 的 な 開 発 を 進 めた 全 長 12m に 及 ぶ 材 料 生 産 が 可 能 な 木 質 素 材 であり その 長 さを 生 かした 切 削 加 工 が 求 められていた そのため レールを 用 いたロボット 切 削 加 工 機 を 開 発 した 大 断 面 の 木 質 材 料 ( 最 大 : 幅 12mm 厚 さ 6mm)であり かつ 単 板 を 繊 維 方 向 に 揃 え て 積 層 接 着 した 木 質 材 料 であるため 接 着 材 の 含 有 量 が 多 い よって 刃 物 の 鈍 化 が 顕 著 で 切 削 に 厳 しい そのため LVL に 特 化 した 大 型 刃 物 の 開 発 が 求 められた 以 上 を 踏 まえ ロボット 切 削 加 工 を 可 能 にする 運 動 制 御 言 語 切 削 条 件 の 開 発 を 行 っ た 4.3-2

112 4.3.3 ロボット 加 工 環 境 の 設 計 切 削 ロボットの 選 定 産 業 用 ロボットは 安 川 電 機 ファナック 川 崎 重 工 ABB(スイス) KUKA(ドイツ)な ど 国 内 外 様 々なメーカーが 挙 げられるが 本 プロジェクトでは KUKA 社 製 のロボットを 使 用 している その 大 きな 理 由 が 反 復 精 度 軌 跡 精 度 機 械 剛 性 が 高 い 点 である とりわ け 位 置 繰 り 返 し 精 度 が 1 分 台 以 上 の 反 復 精 度 を 実 現 している 位 置 繰 り 返 し 精 度 とは 最 初 にスタート 点 を 正 確 に 決 定 し ロボット 作 業 が 終 わり 再 び 同 じ 教 示 点 へ 戻 ってきた 際 の 位 置 再 現 精 度 を 表 したものである また 軌 跡 精 度 とは 速 度 などの 変 化 による 軌 跡 線 の 精 度 を 表 したものである これらの 数 値 が 小 さいほど より 正 確 な 切 削 が 行 えるのである 次 世 代 型 のロボット 切 削 機 の 開 発 今 回 の 加 工 に 使 用 したロボット 切 削 機 は 筆 者 らが 開 発 を 手 がけている 次 世 代 型 のロボ ット 切 削 機 をベースに 行 った 全 長 12m に 及 ぶ LVL の 大 断 面 の 材 を 加 工 できるよう 24kg 可 搬 に 対 応 した KUKA 社 の 6 軸 垂 直 多 関 節 ロボットに 外 部 1 軸 のリニアレール(8m)を 加 え レール 上 を 自 在 に 稼 働 するロボットの 特 性 を 活 かした 仕 様 だ マニピュレータの 最 大 加 工 範 囲 は 3m( 幅 ) 12m( 長 )とした 図 筆 者 らが 開 発 を 手 がけている 次 世 代 型 のロボット 切 削 機 4.3-3

113 治 具 の 開 発 切 削 加 工 において 把 持 計 画 はもっとも 重 要 な 事 項 のひとつである 大 型 の LVL 材 料 の 搬 入 ワーク 固 定 切 削 加 工 搬 出 の 一 連 の 作 業 工 程 の 計 画 を 検 討 しながら 治 具 開 発 を 行 った 治 具 とは 材 料 を 固 定 し 刃 物 の 作 業 位 置 を 誘 導 するために 用 いる 器 具 の 総 称 で ある とりわけ 3m 以 上 の 大 判 LVL パネルは 重 量 が 増 加 するため 加 工 後 の 製 品 を 破 損 し ないよう リフターとフォークリフトを 活 用 した 運 搬 計 画 を 設 計 した 図 開 発 した 治 具 の 図 面 図 治 具 設 置 の 様 子 4.3-4

114 エンドミルの 開 発 木 切 削 工 程 では 刃 物 の 適 性 が 加 工 に 大 きな 影 響 を 与 える 加 工 品 質 として 良 い 結 果 を 導 くためには このエンドミルの 開 発 が 大 きな 鍵 を 握 っている LVL の 素 材 特 性 や 削 りだ す 形 状 に 合 わせ 切 削 精 度 加 工 能 力 を 加 味 しながら 刃 物 を 最 適 化 することによって 正 確 に そして 美 しく 切 削 できるようになる しかしながら 先 に 述 べたように 日 本 にお ける 木 加 工 用 のエンドミルの 開 発 はあまり 進 んでいない 木 の 文 化 が 発 達 しているはずの 日 本 で 木 加 工 の 機 械 化 が 大 きく 遅 れているのが 実 状 だ そのため ドイツ 製 の 木 加 工 専 用 エンドミルを 使 用 することとした とりわけ 本 プロジェクトにおいては 最 終 的 な 木 層 パネルの 厚 みが 15mm であるため 刃 物 の 径 は 全 長 の 約 1/3 ほどの 大 きさを 目 標 に 選 定 を 行 った 最 終 的 に 刃 長 16mm 刃 径 は 4mm の 耐 久 性 の 高 いチッピング 刃 を 採 用 した 刃 長 が 非 常 に 長 く 切 削 時 に 不 安 定 であるため スピンドル 回 転 数 18(RPM)で 刃 物 のバランス 調 整 を 行 った また 側 面 形 状 の 輪 郭 加 工 には 刃 径 125 の 大 型 カッターを 採 用 し 同 様 にスピンドル 回 転 数 12(RPM)での 最 適 化 を 行 った 図 LVL に 最 適 化 された 刃 物 ( 左 : 大 型 カッター 右 :エンドミル) 図 エンドミルをマニピュレータに 装 着 した 様 子 ( 左 : 大 型 カッター 右 :エンドミル) 4.3-5

115 4.3.4 ロボット 切 削 技 術 の 開 発 運 動 制 御 言 語 の 必 要 性 従 来 の 産 業 用 ロボットの 動 作 は ロボットティーチング( 教 示 )という 作 業 によって 行 われてきた 教 示 とは 人 間 がロボットをリモコンで 操 り 動 作 をひとつひとつ 記 録 して いく 手 法 である これを 行 う 者 はティーチングマンと 呼 ばれ 現 在 の 生 産 現 場 で 用 いられ ているロボット 生 産 工 程 のほとんどが 彼 らによって 教 え 込 まれた 動 作 を 繰 り 返 し 再 生 す ることで 稼 働 している その 技 術 は 見 た 目 の 自 動 化 とは 正 反 対 であり 職 人 技 いっても 過 言 でない 人 の 手 の 仕 事 なのである こうした 手 法 は 同 じものを 大 量 生 産 するマスプロ ダクションの 時 代 に 適 応 してきた 技 術 であるが 将 来 に 求 められる 多 品 種 少 量 生 産 の 技 術 には 適 応 が 難 しいという 点 も 今 後 の 課 題 である そのため 本 プロジェクトでは コンピ ュータの 計 算 力 を 活 用 したオフラインシュミレーションの 技 術 を 適 応 すると 伴 に 最 新 の ロボット 言 語 と 従 来 型 の G コードによるロボット 運 動 制 御 技 術 を 用 いて 実 践 的 に LVL の 切 削 加 工 を 行 った 加 工 ツールパスの 考 察 今 回 の 切 削 作 業 では 様 々な 基 本 的 な 切 削 テストを 行 いロボット 切 削 に 最 適 なツールパ スアルゴリズムを 模 索 した その 結 果 形 状 の 特 徴 に 合 わせヘリカル 曲 線 とおよびトロコ イド 曲 線 を 基 として 組 み 合 わせた 切 削 パスを 作 成 した 切 削 長 は 長 くなるが 切 削 負 荷 を 低 減 し マニピュレータ 側 の 負 荷 も 低 減 すると 伴 に 刃 物 の 寿 命 を 延 ばすことができる 点 が 大 きな 特 徴 である 図 ロボット 切 削 に 最 適 なツールパス( 左 :ヘリカル 曲 線 右 :トロコイド 曲 線 ) 切 削 加 工 木 層 ウォールの 試 験 体 は 無 加 工 1 体 幾 何 学 図 形 を 基 調 とした 4 体 意 匠 表 現 に 配 慮 した 3 体 の 合 計 7 体 の 構 成 で 設 計 された 2 次 元 平 面 で 作 図 された 図 面 を LVL パネ ルの 厚 みを 加 味 して 3 次 元 モデルに 変 換 する CAM データの 製 作 は 切 削 工 程 ごとに ツールパスを 分 割 して 最 適 な 加 工 条 件 を 設 計 する 切 削 パス 経 路 の 計 画 に 加 え 刃 物 の 送 り 速 度 回 転 数 進 入 位 置 進 入 角 度 退 避 経 路 などを 考 慮 しながら オフライン シミュレーションを 繰 り 返 し 確 認 し 最 終 的 な 切 削 パスを 決 定 する ロボット 切 削 にお いて 最 も 重 要 な 工 程 は コンピュータ 上 の 計 算 結 果 と 実 際 の 切 削 条 件 を 配 慮 しながら 4.3-6

116 決 定 するロボット 姿 勢 制 御 の 最 適 化 である 図 直 交 格 子 図 直 交 格 子 + 斜 材 図 斜 格 子 図 クロス 字 格 子 4.3-7