CLT

平成 22 年度木のまち 木のいえ整備促進事業 ( 木造住宅 木造建築物等の整備促進に関する調査 普及 技術基盤強化を行う事業 ) 国産材 ( 杉 ) 直交積層材 ( クロスラミナ ) の製作および性能実験の報告 銘建工業株式会社 1. 本事業の概要 建築への木材利用促進では 柱 梁から成る軸組構法や大断面集成材を用いた木質ラーメン構法以外にも 海外では新たな木質材料の開発や それらを用いた構工法の展開が見られる ひとつは ひき板を直交積層接着した木質構造材料であり 欧州でクロスラミネィテッドティンバー (Cross Laminated Timber 以下 CLT とする ) と呼ばれ 住宅のみならず大規模木造建築物への利用が増加している ひき板を利用することで木材を有効利用することができ 直交積層接着により寸法安定性の高い厚物面材料となるため CLT 自体を接合することで建築物を構成する新たな構法が 欧州をはじめ北米においても展開している 当社は 国産材を利用した CLT が今後の日本における木造建築の新たな発展に寄与すると考え 国産材 CLT 製造やその性能検証を開発目標と定めた しかしながら 日本と欧州とは 建物に作用する地震力の算定などに異なる状況があり 我が国で木質構造の可能性を広げるために CLT を用いて大規模木造建築物を建設するには CLT 構法の既往技術を更に発展させる必要がある そこで 国産材 ( 杉 ) 直交積層材 ( クロスラミナ ) の製造および性能実験 として 平成 22 年度木のまち 木のいえ整備促進事業 木造住宅 木造建築物等の整備促進に関する調査 普及 技術基盤強化を行う事業 に事業提案を行い 国土交通省より採択された このうち性能実験は 財団法人ベターリビングつくば建築試験研究センターへ業務を依頼し 国産材 ( 杉 ) を用いて 銘建工業が製造した CLT の構造要素としての利用を検討するため 強度性能実験を実施した 本事業においては ( 財 ) ベターリビングつくば建築試験研究センターや広島県立総合技術研究所林業技術センターとの連携のもと 国産材 ( 杉 ) を用いた CLT の試作を行い その CLT の構造特性を確認するための実験を行った また CLT を用いた構造躯体の接合部の耐力実験や CLT 壁パネルの水平加力実験を行い CLT 木造建築物設計のための基礎資料を得た これらにより CLT の木質建築材料としての有効性を確認し 今後の実用化の礎にすることを目指した 1

確率密度 2. 国産材 ( 杉 ) 直交積層材 ( クロスラミナ ) の製作 試験体には 国産材 ( 杉 ) を用いて 直交積層材 (CLT) 試験体の製造を行うことを目的とした CLT を構成するひき板は 機械等級区分機を用いてヤング率を測定し 集成材の日本農林規格第 5 条構造用集成材におけるラミナの品質基準 ( 機械等級区分によるもの ) に従い区分を行った 等級区分結果より 平均 L( ヤング率平均 5.66(kN/mm2) の分布となっているため 両側最外層を L7(L66~L) とし 内層を L~L65 の範囲で構成したものと L~L を L~L グループ (G1) L51~L65 グループ (G2) L65~L79 グループ (G3) の 3 つに分け 混合配置したもの 2 条件で CLT を製作した CLT ラミナのヤング率分布を 1.1 に CLT 仕様を表 1.1 に示す.16.14 G1 - G 3 平均 標準偏差 5. 6 6 1. 2 7 平均 標準偏差 5. 8 3 1. 5.12..8.6.4.2 G1 G2 G3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 ヤング率 ( k N / m m 2 ) 1.1 CLT 構成ひき板のヤング率分布 樹種 スギ 表 1.1 CLT 仕様詳細 ひき板 ひき板厚さ ひき板配置 機械等級区分 L 以上 L 以下ひき板幅 1mm CLT 厚さ 9mm 3 層 =mm 4 層 =22.5mm 5 層 =18mm CLT 厚さ 12mm 4 層 =mm 5 層 =24mm CLT 厚さ 1mm 5 層 =mm 条件 1: 最外層 L7 以上 ~L 以下内層 ( 最外層以外 )L 以上 ~L7 未満条件 2: 全層ラミナ混合配置 L 以上 L 以下 接着剤水性高分子 - イソシアネート系接着剤 ( 縦継ぎ 積層とも ) 2

接着形式 縦継ぎ : フィンガージョイント横はぎ : 接着なし積層 : ラミナ直交積層接着 3. 国産材 ( 杉 ) 直交積層材 ( クロスラミナ ) の性能実験 実験項目は以下の通りである 1. CLT 曲げ実験 2. CLT 面内圧縮実験 ( 座屈実験 ) 3. CLT 逆対称せん断実験 4. CLT 壁パネル脚部ホールダウン金物の引張実験 5. CLT 壁パネル - 土台のせん断実験 6. CLT 壁パネル -CLT 壁パネル接合部のせん断実験 7. CLT 壁パネルの面内せん断実験 1. CLT 曲げ試験 1.1 試験方法 (1) 加力方法 変位計設置 CLT は 幅 mm 長さ mm とし 厚さ 1mm 12mm 9mm の 3 種類とした 曲げ試験は JIS A 1414-2 :2 建築用パネルの性能試験方法第二部 : 力学特性に関する試験に規定する 5.3 曲げ試験に準拠した 曲げスパン 27mm の三等分点二点荷重とする 曲げ試験装置への試験体設置を図 1-1 に示す kn 荷重計 変位計 3,4 変位計 1,2 変位計 5,6 変位計 7,8 図 1.1 曲げ試験方法 1.2 曲げ試験結果 9 9 9 27 試験結果を表 1.1 に 試験実施状況を写真 1.1 に 破壊時の試験体状況を写真写真 1.2 に示す 表 1.1 曲げ弾性係数 E 及び曲げ強さ Fb 厚さ (mm) 積層数 1 5 配置 条件 1 条件 2 曲げ弾性係数 E(kN/mm 2 ) 中央たわみ δ より算出 M 一定区間 曲げ強さ Fb (N/mm 2 ) 5.18 5.36 19.86 5.7 5.64 21.9 4.51 4.72 21.38 4.39 4.78 18.81 3

1 12 9 4 5 3 4 5 条件 1 6.4 6.57 27.3 6.4 6.38 25.38 条件 2 5.1 5.47 2.67 4.72 5.6 21.14 条件 1 5.26 5.87 19.26 5.27 6.29 22. 条件 2 4.75 5.13 19.16 4.67 5.3 2.4 条件 1 6.8 7.71 ---- 条件 2 5.21 5.16 ---- 条件 1 5.7 6.96 ---- 条件 2 5.15 5.38 ---- 条件 1 5.35 5.58 ---- 条件 2 4.68 5.35 ---- 写真 1.1 試験実施状況写真 写真 1.2 引張側破壊状況 2. 面内圧縮試験 ( 座屈試験 ) 2.1 試験体 CLT は 幅 mm 高さ mm とし 厚さは 9mm 12mm 1mm の 3 種類とする CLT を構成するひき板は CLT9mm 厚では 3 プライ ( 板厚 mm) 4 プライ ( 板厚 22.5mm) 5 プライ ( 板厚 18mm) の 3 種類 CLT12mm 厚では 4 プライ ( 板厚 mm) と 5 プライ ( 板厚 24mm) の 2 種類 CLT1mm 厚では 5 プライ ( 板 mm 厚 ) 各 1 体とした 2.2 試験方法面内圧縮試験は JIS A 1414-2 :2 建築用パネルの性能試験方法第二部 : 力学特性に関する試験に規定する 5.1 面内圧縮試験に準拠した 加力は一方向単調加力とする 試験装置への試験体設置を図 2.1 及び写真 2.1 に示す 試験体 試験体 変位計 加圧伝達板 4

図 2.1 面内圧縮試験試験体設置 写真 2.1 試験装置への試験体設置 2.3 試験結果 面内圧縮試験 ( 座屈試験 ) の試験結果を表 2.1 にに示す 表 2.1 面内圧縮試験 ( 座屈試験 ) の試験結果 厚さ (mm) 9 積層数 I (mm 4 ) 断面積 A (mm 2 ) 断面二次半径 i= (I/A) 細長比 λ=l/i 最大荷重 Pmax (kn) 応力 σ (N/mm 2 ) 3 58,, 9 25. 117.7 2.7 3.12 4 53,156,2 9 24. 123.4 24. 2.67 5 48,114, 9 23.12 129.7 211.6 2.35 12 4 126,, 12 32.4 92.6 352.4 2.94 5 114,48, 12.83 97.3 422.2 3.52 1 5 222,7, 1 38.54 77.8 599.1 3.99 3. 逆対称せん断試験 3.1 試験体 CLT は 幅 mm 高さ mm とし 厚さは 9mm 12mm 1mm の 3 種類とする CLT を構成するひき板は CLT9mm 厚では 3 プライ ( 板厚 mm) 4 プライ ( 板厚 22.5mm) 5 プライ ( 板厚 18mm) の 3 種類 CLT12mm 厚では 4 プライ ( 板厚 mm) と 5 プライ ( 板厚 24mm) の 2 種類 CLT1mm 厚では 5 プライ ( 板 mm 厚 ) とした 3.2 試験方法逆対称せん断試験は JIS A 1414-2 :2 建築用パネルの性能試験方法第二部 : 力学特性に関する試験に規定する 5.7 パネル接合部の面内せん断試験に準拠した 逆対称せん断試験での試験装置への試験体設置を図 3.1 に 試験実施状況を写真 3-1 に示す kn 荷重計 変位計 5,6 変位計 7,8 変位計 1,2 変位計 3,4 24 図 3.1 逆対称せん断試験, 試験体設置 写真 3.1 逆対称せん断試験実施状況 5

7 7 7 7 669.2 9 24 24 7 7 49.4 9 24 24 3.3 試験結果 逆対称せん断試験の試験結果を表 3.1 に示す 厚さ積層数せん断面積 A (mm 2 ) 表 3.1 逆対称せん断試験試験結果 最大荷重 Pmax (kn) せん断力 Ps (kn) せん断強さ (N/mm 2 ) せん断剛性 (kn/mm) 3 9 177.6 133.2 1.48 6.68 9 4 9 146.1 9.6 1.22 6.12 5 9 192.5 144.4 1.6 6.18 12 4 12 234.7 176.1 1.47 12.72 5 12 271.3 23.5 1.7 11.99 1 5 1 367.1 275.3 1.84 22.1 4. CLT 壁パネル脚部ホールダウン金物の引張試験 4.1 試験体 CLT を壁パネルとした場合のパネル脚部に設置したホールダウン金物の種類と CLT 仕様を表 4.1 に 試験体形状例を図 4.1 に示す なお CLT は曲げ試験 逆対称せん断試験終了後 健全部分から試験体を切り出した 表 4.1 ホールダウン金物の種類と CLT 仕様 ホールダウン金物 厚さ (mm) CLT 仕様 ラミナ構成 試験体数 加力 HD-N25 9 Mix 7 単調加力 1 体繰り返し 6 体 HD-B25 9 Mix 7 単調加力 1 体繰り返し 6 体 HD-N2 9 Mix 7 単調加力 1 体繰り返し 6 体 備考 : ホールダウン金物の記号は Z マーク表示金物の引き寄せ金物を示す HD-N25 は 太め油圧ジャッキ 1 k N ( 引張 ) くぎ ZN9 26 本 HD-N2 は太めくぎ ZN9 2 本 HD-B25 は M12 ボルト 5 本 HD-B2 は M12 ボルト 4 本で CLT に固定 変位計 荷重計 1 k N HD-N25 HD-B25 1 2 6 1 2 5 荷重計 1 k N 変位計 7 油圧ジャッキ 1 k N ( 引張 ) 588.2 499.2 9 スライダー 図 4.1 試験体形状 HD-N2 図 4.2 加力装置概要 HD-B2 2 7 1 2 6 7

4.2 試験方法 (1) 加力方法 変位計設置 試験体をスライダーに固定し ホールダウン金物と基礎フレームを M16 ボルトで緊結した 加力装置概要を図 4.2( 前頁 ) に示す 試験は ISO 1667:23 Timber structures - Joints made with mechanical fasteners Quasi-static reversed-cyclic test method で規定する加力方法に準拠した 4.3 試験結果 CLT 壁パネル脚部ホールダウン金物の引張試験結果を表 4.2 に 破壊状況を写真 4.1 に示す 単調加力 表 4.2 単調加力試験結果 HD-N25 HD-B25 HD-N2 繰り返し加力 6 体単調 平均 5% 下限値 加力 繰り返し加力 6 体単調 平均 5% 下限値 加力 繰り返し加力 6 体 平均 5% 下限値 2/3Pmax(kN) 52.35 51.51 45.12 53.56 51.51 45.12 41.7 4.29 35.17 Pmax(kN) 78.53 77.26 67.69.34 77.26 67.69 62.56 6.44 52.76 Py(kN) 41.65 4.65 37.27 48.36 4.65 37.27 37.56 33.75.43 K(kN/cm) 93.29 96.2 57.4 53.75 96.2 57.4 78.74 97.64.32 Pu(kN) 68.2 66.91 56.24 68.63 66.91 56.24 58.24 55.88.6.2P (2μ-1)(kN) 45.47 38.2 27.92 29.97 38.2 27.92 43.79 39.3 35.6 HD-N25 破壊状況 HD-B25 破壊状況写真 4.1 ホールダウン金物引張試験破壊状況 5. CLT 壁パネル - 土台接合部のせん断試験 5.1 試験体 CLT 壁パネルと土台接合部の仕様を表 5.1 に示す 7

1 2 6 部位 表 5.1 CLT 壁パネルと土台接合部の仕様 仕様 土台 壁 接合具 JAS 構造用集成材同一等級構成 E95-F315 12mm 12mm 樹種 : ひのき すぎ CLT 12mm 厚 5 層混合ひき板配置土台に対し CLT 表層ひき板垂直配置 Wood Screw Rothoblass 社製 HBS D8-L1 斜め打ち 4 本 5.2 試験方法 (1) 加力方法 変位計設置 試験体の土台を鋼製フレームに緊結し CLT 壁パネルを水平に加力することで 壁と土台の圧縮 2 kn 接合部にせん断力を加えた 加力時に浮き上がりを拘束するよう引張 kn L 型治具を設置した 加力装 st = mm 1 油圧ジャッキ置概要を図 5.1 および写真 5.1 に示す kn 荷重計 kn 荷重計 ローラー 圧縮 2 kn 引張 kn st = mm 油圧ジャッキ 1 4-W ood Scre w Ro thbl ass HBS 8-1 図 5.1 加力装置概要写真 5.1 加力装置概要試験は ISO 1667:23 Timber structures - Joints made with mechanical fasteners Quasi-static reversed-cyclic test method で規定する加力方法に準拠した 5.3 試験結果 CLT 壁パネルと土台のせん断試験結果を表 5.2 に示す 正側 負側 表 5.2 CLT 壁パネルと土台のせん断試験結果 単調加力 繰り返し加力 6 体 No.1 No.2 平均標準偏差 % 下限値 5% 下限値 2/3Pmax(kN/ 本 ) 5.25 5.58 4.52.13 4.47 4.16 Pmax(kN/ 本 ) 7.87 8.36 6.78.2 6.7 6.25 Py(kN/ 本 ) 4.47 4. 3.85.23 3.77 3.24 K(kN/ 本 /cm) 7.6 5.4 8.6 2. 7.52 1.8 Pu(kN/ 本 ) 6.99 7.55 5.83. 5.79 5.56.2P (2μ-1)(kN/ 本 ) 6.8 5.19 3.79.44 3.62 2.6 2/3Pmax(kN/ 本 ) -3.97.59-4.19-5.54 Pmax(kN/ 本 ) -5.95.88-6.28-8. Py(kN/ 本 ) -3.53.46-3.71-4.75 K(kN/ 本 /cm) 9.68 2.12 8.87 4.1 Pu(kN/ 本 ) -4.86.49-5.5-6.18.2P (2μ-1)(kN/ 本 ) -3.64.52-3.84-5.3 8

6. CLT 壁 壁接合部せん断試験 6.1 試験体 CLT 壁パネルと土台接合部の仕様を表 6.1 に示す 表 6.1 CLT 壁 - 壁接合部せん断試験試験体仕様 CLT スプライン 接合具 9mm 厚 3 層ひき板ヤング率混合 JAS 構造用 LVL 厚さ mm 幅 149mm カラマツ 12E-385F 外側配置 Wood Screw Rothoblass 社製 HBS D8-L 4 本平打ち 6.2 試験方法 (1) 加力方法 変位計設置 試験体の CLT 部を鋼製フレームに緊結し 単板積層材を水平に加力することで 壁 - 壁接合部にせん断力を加えた 加力装置概要を図 6.1 および写真 6.1 に示す 変位計 ローラー 15 kn 荷重計 圧縮 2 kn 引張 kn st= mm 油圧ジャッキ 図 6.1 加力装置概要 写真 6.1 加力装置概要 試験は ISO 1667:23 Timber structures - Joints made with mechanical fasteners Quasi-static reversed-cyclic test method で規定する加力方法に準拠した 6.3 CLT 壁 - 壁接合部せん断試験結果 CLT 厚さ 9mm/ 外側スプライン LVL 配置の壁 - 壁接合部せん断試験結果を表 6.2 に また破壊状況を写真 6.2 に示す 正側 表 6.2 CLT 壁 - 壁接合部せん断試験結果 単調加力 繰り返し加力 4 体 平均 標準偏差 % 下限値 5% 下限値 2/3Pmax(kN) 4.18 3.83.53 3.63 2.41 Pmax(kN) 6.27 5.74.79 5.44 3.62 Py(kN) 3.41 3.34.49 3.15 2.2 K(kN/cm) 6.21 11.87 1.82 11.17 6.98 Pu(kN) 5.79 5.15.66 4.9 3.38 1/ (2u-1).23.26.2.26.2.2Pu (2u-1)(kN) 4.89 3.9.42 3.74 2.78 2/3Pmax(kN) -3.2. -3.13-3.82 9

負側 負側 Pmax(kN) -4.53.45-4.7-5.73 Py(kN) -2.62.4-2.78-3.7 K(kN/cm) 13.83 3.35 12.55 4.84 Pu(kN) -3.99.16-4.5-4.42 1/ (2u-1).22.3.21.14.2Pu (2u-1)(kN) -3.67.53-3.87-5.8 写真 6.2 破壊状況

7. CLT 壁パネル水平加力試験 7.1 試験体 CLT 壁パネルの材料仕様を表 7.1 に CLT 壁パネルの接合部仕様を表 7.2 に 試験体図を図 7.1 に示す 部位 壁 土台 床 ( 加力部 ) 壁 - 壁接合部スプライン 表 7.1 CLT 壁パネル材料仕様 仕様 CLT 壁パネル幅 mm 高さ mm 厚さ 9mm 樹種 : スギ同一条件試験体で 1 体目は 3 層 2 体目は 4 層 3 体目は 5 層とした JAS 構造用集成材同一等級構成 E95-F315 4 層 5mm 5mm 樹種 : ヒノキ CLT パネル幅 mm 厚さ 9mm 長さ 1mm(1P),2mm(2P),3mm(3P) 樹種 : スギ積層数 :3 層 CLT 長さ方向と表層ひき板繊維方向が平行 JAS 構造用単板積層材 (LVL) 厚さ mm 幅 149mm 長さ mm カラマツ 12E-385F 接合部 表 7.2 CLT 壁パネルの接合部仕様 仕様 土台 - 基礎フレーム 土台 -CLT 壁パネル CLT 床 -CLT 壁パネル CLT 壁 - 壁 脚部ホールダウン金物 M16 ボルト壁パネル 1m 当たり 1 本 + 両側余長部 mm に 1 本壁パネル下部は座堀により ボルト頭が集成材面よりも下になるよう配慮する 両側余長部は 角座金 (W9. Z マーク ) を用い固定 Wood Screw(Rothoblass 社製 ) HBS D8-L1 間隔 :mm 間隔 (mm 当たり 本 ) 表裏両側より千鳥固定固定方法 : 斜めうち固定 Wood Screw(Rothoblass 社製 ) HBS D8-L1 間隔 :mm 間隔 (mm 当たり 本 ) 床パネル側より千鳥固定固定方法 : 斜めうち固定 Wood Screw(Rothoblass 社製 ) HBS D8-L 間隔 :mm 間隔 ( 上下端距離 mm) 壁高さ方向 本 / 片側壁パネル CLT 壁パネルからの縁距離 4mm 固定方法 : 平打ち固定 HD-N2(Z マーク ) ZN9 2 本で CLT 壁パネル固定 M16 ボルトで基礎フレームに緊結 HD-N2 は 脚部に平行に 2 列配置 11

2 -Z N9 9 5 9 5 9 5 9 15 25 35 Ro thob laas HBS D8-1 本 /1P Ro thob laas HBS D8-1 2 本 /2P Ro thob laas HBS D8-1 本 /3P 65 CL T 壁パネル CL T 壁パネル CL T 壁パネル CL T 壁パネル CL T 壁パネル CL T 壁パネル Ro thob laas HBS D8-6 本 /1Li ne Ro thob laas HBS D8-12 本 /2Li ne 2-H D-N2 2-H D-N2 65 15 15 16 15 15 26 15 15 36 Ro thob laas HBS D8-1 本 /1P Ro thob laas HBS D8-1 2 本 /2P Ro thob laas HBS D8-1 本 /3P 14 9 14 9 LV L x14 9 L = mm LV L x14 9 L = mm 1P 試験体 2P 試験体 3P 試験体 図 7.1 試験体図 12

変位 (mm) 12 9 9 12 7.2 試験方法 (1) 加力方法 変位計設置 試験体は鋼製基礎フレームに緊結固定し 土台の水平移動を拘束した アクチュエータは CLT 床パネルと固定し CLT 床パネルに水平力を加えることで 壁パネルに水平力を伝達させる方法とした 面外方向拘束は 床パネルのアクチュエータ側及び反対側に配したパンタグラフ治具を用いた 試験体への鉛直力は 試験体上部の加力梁に設置し た油圧ジャッキにより載荷した 試験体が水平方向に移動した際 加力位置が一定となるよう 加力桁と油圧ジャッキの間にスライダーを配置し かつ油圧ジャッキと鉛直力加力治具の間を球座とすることで CLT 壁パネルの中央に鉛直力が作用するようにした 加力装置への試験体設置状況及び変位計設置位置 (2P の場合 ) を図 7.2 に示す アクチュエータ Load kn カウンターウエイト st=± 2mm 26 面外拘束治具 荷重計 kn CH :A CT L oad CH 1:A CT D isp ストッパー CH3 CH26 CH9 鉛直荷重載荷梁 H--11-18 スライダー 油圧 JK 圧縮 kn 球座荷重計 kn CH16 CH14 CH17 CH15 CH CH11 CH12 CH13 CH2 基礎フレーム 図 7.2 加力装置への試験体設置状況 (2P 試験体 ) CH27 CH18 CH19 CH2 CH21 CH22 CH23 CH24 CH25 CH5 CH6 CH7 試験は JIS A 1414-2 建築用パネルの性能試験方法 - 第 2 部 : 力学特性に関する試験 5.5 面内せん断試験に規定する加力スケジュールに準拠した 加力スケジュールを図 7.3 に示す 壁パネル長さ 鉛直荷重載荷条件及び試験体数を表 7.3 に示す 2 2 1 - - 表 7.3 壁パネル長さ 鉛直荷重載荷条件および試体 壁パネル長さ (m) 鉛直荷重 (kn/m) 無載荷 15kN/m kn/m 1 3 体 3 体 3 体 2 3 体 3 体 3 体 3 1 体 1 体 1 体 -1-2 -2 2 4 6 7 9 時間 ( 分 ) 図 7.3 繰り返し加力スケジュール 13

7.3 試験結果 CLT 壁パネルの水平加力試験結果を表 7.4 に 荷重 - 変位曲線を図 7.4 図 7.5 に示す また試験実施状況及び破壊状況を写真 7.1~ 写真 7.3 に示す 表 7.4 CLT 壁パネルの水平加力試験結果 無載荷鉛直荷重 15kN/m 鉛直荷重 kn/m 壁長さ % % % (m) 平均標準偏差平均標準偏差平均標準偏差下限値下限値下限値 Py(kN) 21.23 1. 2.72 22.79 3.27 21.25 23.53 2.6 22.56 K(kN/cm) 5.3.27 4.9 5.53.63 5.23 6.11.49 5.88 Pu(kN) 34.93 2.2 33.97 35.85 2.97 34.45 36.75.92 36.32 1.2Pu (2μ-1)(kN) 15.95 1. 15.24 17. 1.37 16.46 18.28.94 17.83 2/3Pmax(kN) 25.24 1.57 24. 26.37 2.34 25.26 27.74 1. 27.12 Pmax(kN) 37.86 2.36 36.75 39.55 3.51 37.89 41.61 1.96 4.68 P1/2(kN) 9.99.53 9.74 11.67 2..58 13.71.55 13.45 P1/12(kN) 15.6.66 14.75 16. 1.96 15.88 18.7.39 18.52 Py(kN) 4.21 5.74 37. 46.82 6.58 43.72 49.61 4.77 47.36 K(kN/cm) 22.62 2.86 21.27 23.71 2.71 22.43 28.8 2.7 26. Pu(kN) 67.91 7.57 64.34 76.23 8.26 72.34. 7.26 77.37 2.2Pu (2μ-1)(kN) 22.33 2.99 2.93 27.86 5.55 25.24.75 5.75 28.5 2/3Pmax(kN).81 4.56 48.66 57.57 5.83 54.82 59.87 4.58 57.71 Pmax(kN) 76.22 6.83 73. 86.35 8.74 82.24 89. 6.87 86.56 P1/2(kN) 35.6 2.13 34.6 38.22 2.69 36.96 43.97 2.79 42.66 P1/12(kN) 51.11 1.82.25 54.47 2.91 53. 62.1 2.22 6.96 Py(kN) 79.43 86.31 85.94 K(kN/cm) 32.81 38.52 49.1 Pu(kN) 127. 132.13 138.54 3.2Pu (2μ-1)(kN) 41.22 44.69 49.92 2/3Pmax(kN) 92.97 96.28 3.51 Pmax(kN) 139.45 144.41 155.27 P1/2(kN) 54.82 63.4 76.41 P1/12(kN).75 93. 8.11 備考平均 標準偏差は 試験体 3 体で正負の特性値の平均 標準偏差とした ただし壁長さ 3m は試験体 1 体のため 正負の特性値の平均とした 14

1P 1 体目 1P CLT Wall 1P VLoad= No.1 2P 2 体目 2P 6 6 6 2 2 2 4 4 4 2 2 2-4 - -2-2 -1 - - 1 2 2 - - -2 4-2 -2-2 -2-4 -4-4 - - -6-6 -6-4 -4 - - - -2-2 -1 - - - -2-2 -1 - - 1 2 2 - -2-2 -1 - - 1 2 2 - -2-2 -1 - - CLT Wall 2P VLoad= kn/m No.2 CLT Wall 2P VLoad=15 kn/m No.2 4 4 4 6 6 6 2 2 2 4 4 4 2 2 2 - -2 - -2 - - -4-4 - -2-2 -1 - - 1 2 2 - -2-2 -1 - - - -4 - -6-4 - 1 2 2 CLT Wall 1P VLoad=15 K/m No.3-2 -2-4 -4-6 -6 - - - -2-2 -1 - - 1 2 2 - -2-2 -1 - - CLT Wall 1P VLoad= No.3-2 -2 - -2-2 -1 - - 1 2 2 1 2 2 - -2-2 -1 - - CLT Wall 2P VLoad= kn/m No.3 CLT Wall 2P VLoad=15 kn/m No.3 CLT Wall 2P VLoad= No.3 4 4 4 6 6 6 2 2 2 4 4 4 2 2 2 - - - -2-2 -2-2 -2-2 -4-4 -4 - - - -6-6 -6-4 -4 - - - -2-2 -1 - - - -2-2 -1 - - -4 - -2-2 -1 - - 1 2 2 1 2 2 図 7.4 1 2 2 上から 15 - - -2-2 -1 - - 1 2 2 荷重 変位曲線 1P および 2P - -2-2 -1 - - 1 2 2 CLT Wall 1P VLoad= K/m No.3 1 2 2 CLT Wall 2P VLoad= No.2 CLT Wall 1P VLoad= K/m No.2 CLT Wall 1P VLoad=15 K/m No.2-1 2 2 --2-2 -1 - - CLT Wall 1P VLoad= No.2 1 2 2 3 体目 CLT Wall 2P VLoad= kn/m No.1 CLT Wall 2P VLoad=15 kn/m No.1-1 体目 4-2P CLT Wall 2P VLoad= No.1-2 kn/m 3 体目 4 15kN/m 1P CLT Wall 1P VLoad= K/m No.1 無載荷 2 体目 CLT Wall 1P VLoad=15 K/m No.1 1 2 2 無載荷 鉛直荷重 15kN/m kn/m - -2-2 -1 - - 1 2 2

Load (kn) Load (kn) Load (kn) 16 CLT Wall 3P VLoad= No.1 16 CLT Wall 3P VLoad=15kN/m No.2 16 CLT Wall 3P VLoad=kN/m No.3 12 12 12 4 4 4-4 -4-4 - - - -12-12 -12-16 -2-2 -1 - - 1 2 2-16 -2-2 -1 - - 1 2 2-16 -2-2 -1 - - 1 2 2 図 7.5 荷重 - 変位曲線 (3P 左から無載荷 鉛直荷重 15kN/m kn/m) 無載荷試験体最大変形時 載荷 kn/m 最大変形時 脚部ホールダウン金物の変形 脚部ホールダウン金物の変形による CLT の回転 写真 7.1 1P CLT 壁パネルの試験状況および破壊状況 16

無載荷試験体最大変形時 載荷 kn/m 最大変形時 中央 LVL 破壊による CLT 回転 中央 LVL 破壊による CLT 回転 写真 7.2 2P CLT 壁パネルの試験状況および破壊状況 無載荷試験体最大変形時 載荷 kn/m 最大変形時 中央 LVL 破壊による CLT 回転 中央 LVL 破壊による CLT 回転 写真 7.3 3P CLT 壁パネルの試験状況および破壊状況 17

4. 事業で得られた成果 4.1. 国産材 ( 杉 ) 直交積層材 ( クロスラミナ ) の製作杉ひき板を用いて 厚さ 9mm 12mm 1mm の杉直交積層材 ( 以下 CLT) の試作製造を行った CLT 製造は ひき板の入手 機械等級区分 積層接着や圧締 切断仕上げ 品質検査などの工程としたが 国産材 ( 杉 ) においても十分可能であることが確認された また製造した CLT は 直交積層することにより 個々の杉ひき板の欠点が分散され 全体として品質の安定した信頼性の高い構造用面材を製作でき ひき板の段階でヤング率を機械等級区分することで 製造段階でひき板ヤング率に応じた断面構成計画が可能であることの知見を得た 4.2. 国産材 ( 杉 ) 直交積層材 ( クロスラミナ ) の性能実験 曲げ性能 : ヤング率機械等級区分に応じて計画したひき板配置で製作した CLT の曲げ性能は CLT 厚さやひき板配置に応じて曲げ剛性が異なる結果となった 曲げ強度は 最外層ひき板のフィンガージョイント位置が影響するが 隣接するひき板のフィンガージョイント位置が分散していることで強度が平均化する効果があると思われる 座屈実験 : CLT の厚さ及びひき板構成から 試験体パネルの細長比を計算した試験体の座屈実験を実施した 壁厚さが厚く細長比が小さくなると 最大荷重は増加する傾向が見られ 壁パネルとして利用する場合の鉛直荷重に対する設計の可能性が示された 対称逆せん断試験 : CLT の外面方向せん断性能を確認するため 対称逆せん断試験を実施し 直交層ひき板のローリングシアーで破壊が生じることが確認された 壁パネルの水平加力実験 : 幅 1m 高さ 3m の壁パネルを用い 壁長さ 1m 2m 3m の構面水平加力実験を実施した 壁長さ 1m 壁パネルでは 下端両側に配置したホールダウン金物の性能で壁パネルの性能が決定し ホールダウン金物に変形能力が大きな製品を選択することで 壁パネルも靱性のある変形性状を示した また 2m 3m 壁パネルは 壁 - 壁接合部に単板積層材を配置し 木ビス固定で壁を連結する手法を採用した 壁長さに比例し強度は増加することを確認したが 破壊は壁長さ 1m の場合と異なり 壁 - 壁接合部の単板積層材の破壊となった なお壁倍率換算ではいずれも 5 倍を超える結果となっているが いずれも破壊は CLT 本体ではなくホールダウン等の接合部の破壊によるものである 5. 今後の展望本事業では 国産材 ( 杉 ) 直行積層材 (CLT) を Step1. 国産材 ( 杉 ) を用いた CLT の製作 Step2. CLT の曲げ 座屈 せん断の強度特性値の確認 Step3. CLT 壁パネルの水平加力試験の 3 つのステップに分け 試作製造した CLT の製造特性検証を行った 本事業でえられた成果を利用し CLT 接合部に用いられる接合金物などの開発や CLT を用いた木造建築物の試設計により CLT を用いた大規模木造建築物の実現に向け 基礎データの蓄積を続けるとともに 現行法内での CLT の可能性を探る 18