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シベリア産カラマツ三層集成材の曲げ強度性能
長谷川智摩，井上元康.。

BendingStrengthofthe3‑LayeredLａｍｉｎａｔｅｄＷｏｏｄｓＭａｄｅ
ｂｙＬａｒｃｈＬｏｇｓＩｍportedfromRussia
SatoshiHAsEGAwA寧，MotoyasulNouE*＊

シベリア産カラマツを用いた三層集成材についてラミナおよび試作集成材の曲げ強度性能を検討した結果，つぎのことが明らかとなった。

１）フインガージヨイントにより接合したシベリア産カラマツラミナの曲げヤング係数は１５４×lO3k9f/cIf，曲げ強度は540k9f/cnfであった。
２）三層集成材の曲げヤング係数については，接合ラミナの有無あるいは負荷方向の違いによる明かな差は認められなかった。また，その値は構成するラミナの曲げヤング係数の平均値にほぼ等しかった。

３）内層に接合ラミナを配した集成材の曲げ強度は，無接合ラミナのみで構成した集成材の値とほぼ等しかった。また，三層とも接合ラミナで構成した集成材を積層面に直角方向に負荷した場合が最も曲げ強度は低く，496k9f/cnfであった。

１．はじめに

本試験では，一定の曲げヤング係数（１００×l03k9

構造用集成材に関する旧日本農林規格では，枠組f/cnf）以上のラミナを機械的等級区分装置で選別し，工法用途を除くと，集成材ラミナの積層数は５枚
壁工法用途を除くと，集成材ラミナの積層数は５枚それらのラミナを無作為に組み合わせた三層集成材以上と規定されていた。その背景を強度面からみるを作成し，負荷方向および縦接合ラミナの配置が強と，ラミナの積層数が少ないと，低品質ラミナが存度性能に与える影響を検討した。

在した場合，集成材の強度への影響が支配的に現れる可能性が高くなるのに対し，積層数が増せば危険

なお，集成材の製造およびラミナの'性能評価は小池木材株式会社（富山市）で行った。

性が低下するためと考えられ，その積層効果が明ら
２．実験方法かになるのは５枚以上')と解釈されていたためと思われる。

２．１構成ラミナの調整

しかし，最近，ラミナの機械的等級区分法の研究

シベリア産カラマツ230枚を蒸気式乾燥装置で人が進み，実用性の高い等級区分装置が開発され，強工乾燥した後，幅１２cm，厚さ37mm，長さ３ｍに仕上

度 性能の正確な判定と低品質ラミナの除去が可能とげた。

なり，積層数の少ない場合でも，一定の強度性能を保証できる集成材の製造が可能となってきた。
本試験は伽日本住宅・木材技術センターの事業として実施した。
*木材試験場＊*小池木材株式会社

つぎに，連続走行式応力等級区分装置（飯田工業
KK製，MGFE‑251）を用い，全てのラミナの平均

富林技研報１０，９７7７

曲げヤング係数（以下，Eave.、)，最低曲げヤング係数（以下，Ｅlow.、）を測定した。なお，この装長さ３ｍとした。
集成材の接着条件を表−２に示す。

置はラミナの中央120cm区間について材長方向に４０箇所の曲げヤング係数を連続計測する機能を備えて表−２三層集成材の積層接着条件いる。同装置によりＥｌｏｗ.ｍが100×lO3k9f/cIf以上

接着剤の種類のラミナを選別した後，含水率が電気抵抗式含水率

配 合

主剤：硬化剤＝１０：4計で１４％以上のものを除き，最終的に181枚のラミ

塗 布 量3259/㎡

開放堆積時間20分

圧締方法

油圧

圧締圧力

10k9/cIf

ナを以下の試験に供した。
２．２ラミナの縦接合と曲げ試験

レゾルシノール樹脂接着剤＊

９０枚のラミナを無作為に選び，垂直型フィンガー

圧締時間９時間ジョイント（以下，ＦＪ）によって表−１に示す接外 気 温

６℃

着条件下で縦接合した。各ラミナのＦＪ位置は図一

雰囲気温度

7.4℃

養生温度

１２℃

１に示す構成を考慮し定めた。作成した縦接合ラミ
ナから，５枚を抜き取り，中央にＦＪ部を位置させ，＊ｌ大鹿振興kk社製D‑300

４点荷重方式（スパン長１ｍ，荷重点間距離34cm）により，曲げ試験を行った。

２．４三層集成材の曲げ試験

曲げヤング係数は供試材中央の全たわみ量から求スパン長2.7ｍ，荷重点間距離90cmの３等分点４点荷重方式により曲げ試験を実施した。負荷方向はめた。
表−１ＦJ接合の接着条件

レゾルシノール樹脂接着剤＊

接着剤の種類
配 合

主剤：硬化剤＝１：1

塗 布 量

400‑5009/㎡

養生時間

24時間以上積層面に対し，平行方向（以下，Ｈ負荷）と直角方向（以下，ｖ負荷）とし，曲げヤング係数，破壊強度の測定および破壊形態の観察を行った。
曲げヤング係数は供試材中央の全たわみ量から求めた。

＊ｌ大鹿振興kk社製DF‑lOOO(ハネムーン型接着剤）
阿宜点

３．結果と考察再宜点

３．１ラミナの曲げヤング係数§

選別前の全てのラミナ（230枚）のEave.ｍは平均§§

158×lO3k9f/cIf（変動係数19.4％）であった。なお、
気乾比重は0.64（変動係数6.2％)、平均年輪幅は1.6mｍ（変動係数23.3％）であった。これらの値はこれまで当場で供試したシベリア産カラマツ材の値2)とほぼ等しかった。
図−１全層FJ構成集成材の町の配置と曲げ試験における支点と荷重点

３．２縦接合ラミナの曲げ強度性能

表−３に接合前後の曲げヤング係数および接合ラミナの曲げ強度を示す。

２．３ラミナの組み合わせと三層集成材の製造

ＦＪラミナの曲げヤング係数の平均は154×lO3k9

厚さ35mmに仕上げたＦＪラミナ30枚および無接合f/c㎡であり，接合前のEave.ｍと比較すると，そのラミナ60枚を無作為に組み合わせ，３層ともＦＪラ比率は0.88〜1.13であり，ＦＪ接合による曲げヤンミナを含まない集成材（以下，無ＦＪ構成)，内層グ係数の低下は少ないものと思われる。曲げ強度はにＦＪラミナを配置した集成材(以下,内層ＦＪ構成)，平均540k9f/clf（最大602k9f/㎡，最小448k9f/c㎡）で全層をＦＪラミナで構成した集成材（以下，全層ＦＪあり，製材の場合3）（627k9f/clf）に比べやや低い値構成）各10本を作成した。

を示した。

集成材の仕上がり寸法は厚さ10.5cm，幅10.5cm，

783.3 三層集成材の曲げ強度性能3• 3• 1 曲げヤング係数ave.mの平均値
表 ‑ 4に構成ラミナの接合前の E

30本の曲げヤング係数は 127‑210x10kg
集成材 3および三層集成材の曲げヤング係数，曲げ強度，破3flcnfの範囲に分布し，平均 154.
2x10kgf/cnfであった。

壊形態を示す。

F
Jラミナの配置および負荷方向の違いが集成材の表 ‑3 シベリア産カラマツ縦接合ラミナの曲げ強度性能

2m

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表 ‑4 シベリア産カラマツ三層集成材の曲げ強度性能

UPU

M負 破ン材引ヤ削 T肱抵杭如
数刊目‑ 白 i w b咽

α 均一
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一点一級平
13一M M U一
8 1 9 6 0 8 9 3 4 4 3 0一報
4 0 5 8 6 5 0 4 4 8 沼一等ま57 6 4 9 7 2 1 9 6 6 8 9一
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V
無FJ構成

0.
94ヱ~Il!. X 10‑3 破壊形態

No.

負荷方向
種 類

0.
9111452175315341485147Av
e.
153.
6MOE:曲げヤング係数， σm:曲げ強度
Eave.
m:等級区分装置による平均曲げヤング係数

MOE
Eav
e.
m0.
881.130.
84
接合前ラミナのMOE

3Eave.
mx10kgf/cnf1641551831571623x10kgf/cnlNo.

7９

富林技研報１０，９７

曲げヤング係数に及ぼす影響は明らかでなかった。

ついての強度試験結果をまとめると，三層集成材の曲げヤング係数とそれを構成するラ１）フィンガー接合によるラミナの曲げヤング係数

ミナの平均曲げヤング係数との比率は0.99(0.89〜は154×lO3k9f/㎡，曲げ強度は平均540k9f/cnfを1.07）であり，両者はほぼ等しかった。

示した。

曲げヤング係数のバラツキについてみると，全て２）三層集成材の曲げヤング係数はFJラミナの配置，の供試ラミナの変動係数は17.8％であったが，これ負荷方向の違いによる差は認められない。また，

らラミナを三層に集成した集成材の変動係数は集成材の曲げヤング係数はそれを構成するラミ１０．９％と約４割低下した。

ナの平均曲げヤング係数にほぼ等､しかった。

３．３．２曲げ強度

３）三層集成材の曲げ強度は全ての層をFJラミナで構成する集成材に積層面に直角方向に負荷した集成材の曲げ強度は曲げ応力が最大となる断面の場合が最も弱かった。

最外縁の材質と強度欠点の存在に影響されることが知られている。今回の試験では最外縁にＦＪが現れる全層ＦＪ構成,Ｖ負荷の場合が最も低い値を示した。

文 献

また，内層ＦＪ構成は無ＦＪ構成に比べ，いずれの負荷方向でも強度の低下は認められなかった。こ

1）日本建築学会：木構造設計規準・同解説，ｐ336，
丸善株式会社，東京，（1973）

れは内層ＦＪ構成集成材の構成ラミナの曲げヤング係数が高いこと，また，ｖ負荷の場合，内層が曲げ2）例えば，長谷川智ら：小径カラマツ材実大梁および集成材の強度，木材と技術，No.18,plO‑l4，応力の負担が小さいことによるものと思われる。

（1974）

3）飯島泰男,中谷浩：実大構造用材の曲げ強度性

４．おわりに以上，シベリア産カラマツを用いた三層集成材に能(第１報),木材と技術,No.63,pl‑ll，（1985）

Summary
Onthe3‑layeredlaminatedwoodsusinglarchlogsimportedfromRussia,performancesonthebending
strengｔｈｏｆｔｈｅｌａｍｉｎａａｎｄｔｒｉａｌｌａｍｉｎａｔｅｄwoodswereexamined,Thefollowingwereclarified，

1）ThebendingYoung'smodulusofthelaminatedwoodsmadeoflarchlogsfromSiberiaconnectedwiththe
finger‑jointwasl54×lO3kgf/cnfandthebendingstrengthwas540kgf/cIf2）OnthebendingYoung'smodulusofthe3‑layeredlaminatedwoods,nocleardifferenceswererecog‑nizedontheexistenceor,otherwisetheconnectedlaminaandalsoondifferentloadingdirections・

Inaddition,thevalueswerｅａｌｍｏｓｔｔｈｅｓａｍｅｗｉｔｈｔｈｅａｖｅｒａｇｅｏｆthebendingYoung，smoduluscomposing
lamina3）Thebendingstrengthofthelaminatedwoodswiththeconnectedlaminaoftheinnerlayerwasalmostthesameａｓｔｈｅｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｌａｍｉｎａｔｅｄｗｏｏｄｓcomposedbyonlynon､connectedlaminalnaddition,whenthe

laminatedwoodscomposedbyconnectingall31ayersoflaminawereloadedatrightangletothelaminatedsurface,avalueof496kgf/cnfwasshown