地域材を用いた新集成材の開発とJAS規格への提案

• 担当機関: （独）森林総合研究所
• 研究担当者: 長尾 博文; 宮武 敦; 井道 裕史; 加藤 英雄; 平松 靖; 新藤 健太; 神谷 文夫
• 発行年度: 2006
• 要約: スギ等地域材を用いた新しい集成材を改訂予定の集成材JASに反映させることを目的に、新しいラミナ等級及び集成材等級の強度についてシミュレーション及び実証試験を行い、新規等級に設定すべき基準値を明らかにしました。
• 背景・ねらい: 従来、木造のドームや体育館の部材として高性能な品質を要求されてきた構造用集成材が、近年、一般用の住宅の柱や梁の部材として多用されるようになってきました。これに対応して、スギ等の地域材を用いた構造用集成材を製造しようとする動きがあります。しかしながら、現行の「構造用集成材の日本農林規格（JAS）」はスギに多くみられる低いヤング係数のラミナ*の使用や、性能向上を目的として異なる樹種を複合する技術などについて規準の設定がなく、国産材の新たな需要拡大への動きに十分に対応しているとは言えません。; そこで本研究では、この種のラミナを使用した新しい集成材を、JASに盛り込むことを目的として、ラミナの品質管理基準や新集成材の強度性能を明らかにしました。
• 成果の内容・特徴: 集成材はラミナを積層して接着し製造される木質材料（図1）であるため、その強さはラミナの品質（強さ）や配置の仕方によって決定されます。したがって、新しいラミナの等級や現在のJASと配置の仕方が異なる集成材をJASに盛り込んでいくためには、そのようなラミナや集成材の強度を明確にする必要があります。; 現行JASではラミナの等級としてヤング係数が5kN/mm²以上のL50から規定されており、5kN/mm²未満の等級はありません。そこで、ヤング係数が5kN/mm²未満のラミナの強度を明らかにするため、4kN/mm²以上 5kN/mm²未満のものをL40、3kN/mm²以上4kN/mm²未満のものをL30として等級を設けて曲げ・縦引張り試験を行いました。その結果、図2、図3に示したように、L50以上と同様の方法で、L30、L40のラミナの強度基準値を設定できることが明らかになりました。; L30、L40のラミナを内層に配置したスギ集成材、およびスギ、カラマツなどを内層にし、強度が高い樹種を外層に配置した異樹種集成材（写真1）を地域材のヤング係数出現頻度に対応したラミナの配置で製造し、曲げ・縦圧縮・縦引張り試験を行いました。その結果、スギ集成材、および異樹種集成材の強度は、ともに理論的に設定した強度の目標値を上回り、目標値を基準強度として設定できることが分かりました（図4）。; そこで、L30､L40 のラミナを利用することと、新しい構成の集成材を新規等級としてJASに追加することを集成材JAS改訂委員会に提案しました。これらの提案は受け入れられ、新しいJASは今秋頃告示される予定になっています。; ; 本研究は、交付金プロジェクト「スギ等地域材を用いた構造用新材料の開発と評価」による成果です。; 詳しくは：宮武敦（2006）Journal of Timber Engineering 19(6):162-167 をご覧下さい。; ; *ラミナ；ひき板とも呼ばれます。集成材の一つの層を構成する板で、複数の板を接着によって総継ぎや幅はぎされたものもあります。; *E55-F200；JAS規格にある集成材の等級の表示方法で、Eは曲げヤング係数、Fは曲げ強度を意味します。この等級の場合、構造設計する際の基準値として曲げヤング係数は55tf/cm²、曲げ強度は200kgf/cm²を使用できることを表します。なお、従来の等級の前にMのついた「ME105-F300」とは曲げ部材としての利用を想定した新しい等級で、曲げヤング係数と曲げ強度の基準値は「E105-F300」と同等ですが、縦圧縮強度、縦引張り強度の基準値が小さく抑えられています。
• カテゴリ: 需要拡大