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富林技研報１７２００４

スギ曲り材を利用したストランドランバーの製造
直曲り材を利用したストランドランバーの製造（第２報）−ストランドの配向角が曲げ強度性能に及ぼす影響一
高橋理平，栗崎宏，水本克夫

Ｐｒ◎ｄｕｃｔｉｏｎ◎ｆＳｔｒａｎｄＬｕｍｂｅｒｆ『◎ｍＣｕｒｖｅｄＳｕｇｉ（Qypfome『faJaponjcaD･Ｄｏｎ）Ｌ◎ｇｓｌＩ．
−ｌｎｆＩｕｅｎｃｅ◎ｆＯｒｉｅｎｔａｔｉ◎ｎ．ｆＳｔｒａｎｄｓｉｎＢｅｎｄｉｎｇＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ−
RiheiTAKAHAsHI,HiroshiKuRIsAKI,KatsuoMIzuMoTo

スギストランドランバーにおけるスギストランドの配向角が曲げ強度性能に及ぼす影響を検討した結果以下の結論を得た。

１）スギストランドの配向角が曲げ強度性能に及ぼす影響は、垂直方向の方が水平方向よりも大きい。

２）垂直方向の配向角の曲げ強度性能に及ぼす影響は大きく、配向角３。で、曲げ強さは、対照の約70％、６。で約40％であり、ヤング率は、それぞれ約85％および65％であった。

３）水平方向の配向角の増加にともない、曲げ強度性能は低下し、曲げ強さは、配向角ｌＯｏで対照区の約60％であり、曲げヤング率は約65％であった。

４）スギストランドの垂直および水平方向への配向角は、スギストランドランバーの曲げ性能強度に大きな影響を及ぼすので、フオーミングの際、スギストランドが適正に配向するように配慮する必要がある。

１．はじめに

我々は、スギス（ギC
（rC
yr
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m砲
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pp
oonnjjccaa
DD,,DDoon）曲
曲バーの場合でも、ストランドの配向角が曲げ強度性能に何らかの影響を与えることが予測される。

り材から軸用再構成木材であるPSL(ParallelStrand

そこで、我々は、ストランドの配向性が曲げ強度Lumber)の製造が可能か､検討してきた。前報'）で性能に及ぼす影響を垂直方向（圧締方向；材せい方は、スギストランドランバーの比重と強度的性質の向）と水平方向（圧締方向に対し直角方向；材幅方関係とともに、建築用材の強度的性質と比較し、ス向）について検討したので報告する。

ギストランドランバーが柱、梁桁、土台などとして利用できる可能性があることを報告した。
木材では、その繊維傾斜が強度性能に影稗を及ぼ

２．実験方法２．１スギストランドランバーの製造すことが広く知られており、針葉樹の構造用製材のスギストランドランバー（厚さ２cm､幅36cm、長さ

日本農林規格で繊維走行の傾斜比の基準が決められ39cm）は、目標比重が0.6となるように１９kgのスギている。また、ストランドボードは、その比重やエストランドを用い、スギストランドの配向にバラツレメントの形状と配向度に影響を受けること2)が知キがないようにフオーミングして前報')に準じて製られている。これらのことから、ストランドラン造した。これを用いて、スギストランドが垂直方向

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鋸断と水平方向に配向角を有する試験片を以下のようにして調製した（図−１）。
ロ ■■■■ロロマーー＝■
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■ロロ
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千一句円
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｡■
■一一口口｡｡■■ ■■ ■2.1で得られたスギストランドランバーを幅が2.5ｃｍ

■ ■
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■一＝向画■
■｡
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毎
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司宅
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弓守
口 、口 、
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■ーー■
■■
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■■
■になるように長さ方向に鋸断し、材幅2.5cm､材せい

鋸断片

材せい

2.1.1スギストランドが垂直方向に配向する試験

ａ２cm、長さ39cmのスギストランドランバー片を調製材 長した。これらのスギストランドランバー片を材せい垂直方向へのストランドの配向方向に積層し、加熱接着（２次接着）した。加熱接
着は､フェノール系接着剤（デイアノールlOO、大鹿

鋸断振興㈱）を使用し、高周波木工機（MWY‑12HL、山本ビニター）を用いて、圧締圧力１５kgs/cIi,加熱時間1.2Ａで２分間、養生時間６分間の条件で行った。
このようにして得られたスギストランドランバーを室温で１週間放置した後、スギストランドの垂直方向への配向角が３，６，１０，２０，３０，４５，６０°になるように鋸断し､試験片(材幅および材せい２cm,材長水平方向へのストランドの配向32cm）とした。

α：配向角（度）2.1.2スギストランドが水平方向に配向する試験片

図−１垂直方向および水平方向へのスギストランドの水平方向への配向角が１０，２０，スギストランドの配向３０，４５，６０°になるように、２．１で得られたスギスト対照は、垂直方向および水平方向ともに、２．１で得たもので、両方向への配向角は０．であった。

２２曲げ性能試験

各試験区の試験片を６験体とした。曲げ試験は、JISZ2101‑1993）に準拠し､試験片の一辺を２cm、スパン28cmとして行った。

︵⑩Ｑ三︶刊無手一祖られたスギストランドランバーを長さ方向に鋸断し０００００００材せいを２cm,材長を32cmに調整し､試験片とした。

２０８６４２
１１

ランドランバーを2.5cm幅で鋸断した後､材幅および０ ２ ０ ４ ０ ６ ０

３．結果と考察

垂直方向への配向角

３．１垂直方向の配向角が曲げ強度性能に及ぼす影
響

垂直方向の配向角が曲げ強度性能に及ぼす影響を

図−２ストランドの垂直方向への配向角と曲げ強さの関係

図−２，３に示した。垂直方向の配向角は､曲げ強さに大きく影響し、配向角３。では対照の70％、６．では40％、１０°では30％､20°では15％であり､30。以上では曲げ強さはほぼ０％となった。また、ヤング25％であり､30。以上では､ヤング係数は、ほぼ０％

係数は、曲げ強さほど極端ではないが、配向角の増となった。なお、曲げ試験の後、破断面を観察した加に伴って大きく低下し、配向角３°では対照の約ところ、２次接着面での破断は認められなかった。

85％､6°では約65％、１０．では約60％、２０。では約木材の強度に及ぼす長軸と繊維方向のなす角の影6３窟林技研報１７２００４

響は、曲げ強さについての報告があり３)、曲げ強さは、１０。のときは、約１０％の低下であるが、２０．以角の増加に伴い、その低減率が大きくなることが示

4°を過ぎると、曲げ破壊係数の低減率が１０％を越えることが言われている4)。

一方、董5）は､スギのＬＳＢ(LongStickBoard）の報告の中で曲げ強さとヤング係数は、垂直方向の配︵ｍｑｏ︶類迷心八斗されている。また、梁の場合は、繊維方向の傾斜が向角度が１０．以上になると急激に低下することを報

６１０１ ８６４２０１４１ ２上になると３０％程度低下し、長軸と繊維方向のなす告している。すなわち、ＬＳＢの曲げ強さは、配向角2 ０ ４ ０ ６ ００１０。で、対照の約50％であり、３０°を越えるとほぼ０％であった。また、ヤング係数は、配向角１０。で

図−３ストランドランバーの垂直方向へのは対照の約65％であり、３０．を越えると値は、ほぼ配向角とヤング係数の関係０％であった。に比較することはできないが、スギストランドラン

バーにおけるスギストランドの配向角の増加に伴う曲げ強さの低減率は、木材の長軸と繊維方向のそれ︵＆二︶他無千一粗ランドの配向角が曲げ強度性能に及ぼす影響を同列に比べて、格段に大きい。さらに、再構成木材であるＬＳＢと比べても、スギストランドの配向角の増加に伴うヤング係数の低減度は、同程度であるが、曲０００００００

構成木材であるスギストランドランバーのスギスト

２１０１ ８６４２

木材の繊維傾斜が曲げ強度性能に及ぼす影響と再Ｏ１０２０３０４０５０６０

げ強さについては、その低減率が大きい。

水平方向への配向角

このことから、スギストランドランバーでは、ストランドの垂直方向の配向角は小さくても、その曲

図−４配向角と曲げ強度の関係

げ強度性能に及ぼす影響は、大きいものと考える。

響角10。では､対照の約60％､20。では約35％､30。では約20％、６０。では約５％であった。また、ヤング係数も配向角に大きく影響され、配向角ｌＯｏでは、︵８︒︶類迷︑八斗げ強さは、配向角の増加に伴い急激に低下し、配向対照の約65％、２０°では約45％、３０。では25％、６０。

では､約５％であった。水平方向の配向角の影響は、

６２１０８６４２０
１４１１３．２水平方向の配向角が曲げ強度性能に及ぼす影

水平方向の配向角の影響を図−４，５に示した｡曲

ストランドランバーの水平方向への０１０２０３０４０５０６０

垂直方向のそれと比較すれば小さいものの、配向角

水平方向への配向角１０･では、対照より４０％低い曲げ強さと３５％低い曲げヤング係数を示したことから、水平方向の配向角が曲げ強度性能に及ぼす影響は、無視できないものと考える。
これらのことから、スギストランドの垂直方向、図−５ストランドランバーの水平方向への配向角とヤング係数の関係

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水平方向への配向角は、スギストランドランバーの４．参考文献

両方向の配向角が小さくてもその影響が顕著に現れ

１）高橋理平他：富山林技セ研報，No.１３，ｐる。よって、構造用軸材としての用途を設定していｌ２０‐１２５（2000）．

るスギストランドランバーの製造に際しては、スギ

2）鈴木正次、徳田迫夫編：

ストランドが長軸方向にバラツキなく配向するよう

海青社，ｐｌ６０（1993）．にし、かつ、垂直・水平方向に対する配向角が極力

3）有馬孝濯： 木材の物理"，文永堂，ｐ８４‐８６

小さくなるようにフォーミングすることが肝要である。また、これを可能にするためには、今後、スギ（1991）．

４）伏谷賢美： 木材の物理"，文永堂，ｐｌ６４（1985）．

ストランドのフオーミング用機械開発を始め、スギストランド製造の全工程を視野に入れた総合的な技

木質資源材料"，5）董志浩：木材工業，Vol48,Ｎｏ．９（1993）．

術開発が必要であると考える。

Summary
Theresultsofthisresearchworkaresummarizedasfolows；(1)Theverticallyorientedanglesofstrandshavemoreadverseeffectonbendingpropertiesthanthehorizontallyorientedangles,andthebendingstrengthwasabout70％ofthatofthereferenceat3oandabout
40％ａｔ6.,ａｎｄＹｏｕｎｇｓｍｏｄulusabout85％ａｎｄ６５％respectively．

(2)Thehorizontallyorientedanglesofstrandshaveadverseeffectsonbendingproperties,andthebending
strengthatlOoasthehorizontallyorientedanglewasabout60％ofthatofthereferenceandtheYoungs
modulusabout65％．

(3)Thehorizontallyandverticallyorientedanglesofstrandshaveimmenseadverseeffectonbending
properties・Thus,properfOrmingisnecessarywhenstrandlumberismanufacured．