Study on mechanical behavior and structural performance of CLT under Humid and Dry Cyclic Climate

干湿循环气候下CLT力学行为及结构性能研究

• 批准号: 21K04350
• 负责人: 中島 史郎
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04350/
• 关键词: 直交集成板; 温湿度変動; 養生; 変形挙動; 損傷; 力学的性状; 構造性能; 定量評価; 変形・損傷; 有限要素解析

本研究は、(1)直交集成板パネル工法による実建物について直交集成板に作用する温湿度変動を実測して類型化すること、(2)類型化した温湿度変動を実験室で再現し、温湿度変動によって生じる直交集成板の変形や損傷に関する定量的な知見を得ること、(3)直交集成板に生じる変形や損傷が直交集成板の力学的な性状に及ぼす影響に関する知見を実験により得ること、(4)木材の膨潤収縮理論を用いて温湿度変動下における直交集成板の変形挙動を解明すること、(5)変形や損傷の程度が直交集成板の力学的な性状に及ぼす影響と建物の構造性能に及ぼす影響について解析を行って明らかにすることの5項目より構成される。(1)については、標準地域の温湿度変動を実測値に基づき類型化した。また、温暖地域と寒冷地域については既往の測定データに基づいて類型化を行った。(2)については、(1)において類型化した温湿度環境下にて直交集成板を一定期間養生し、養生後の変形（材の割れと反り、接着剥離など）を測定・記録し、分類した。さらに、(3)について、養生をした試験体と養生をしていない試験体について、面外曲げ試験と面内せん断試験を実施し、養生による変形（材の割れと反り、接着剥離など）が直交集成板の強度と剛性に及ぼす影響に関する知見を得た。一連の研究により、建物の屋内外側の環境を再現した乾湿繰り返し養生により、直交集成板材面に所定量の割れが生じ、材の反りや反りに伴う接着剥離が生じるという知見を得ている。また、直交集成板を屋外で使用した場合を再現した養生を行った場合、その程度が大きくなるという知見を得ている。さらに、上記の変形等により直交集成板の面外曲げと面内のせん断に掛かる強度と剛性が最大で約80%に低減するという知見を得ている。

This research is based on: (1) the actual measurement and typification of temperature and humidity changes caused by orthogonal integrated boards in real buildings using orthogonal integrated board manufacturing methods;(2) the typification of temperature and humidity changes that can be reproduced in the real room; and quantitative insights into the deformation and damage of orthogonal integrated boards caused by temperature and humidity changes.(3) The deformation and damage of the orthogonal integrated board are related to the mechanical properties and influence of the orthogonal integrated board.(4) The expansion and contraction theory of wood is applied to the deformation and damage of the orthogonal integrated board under temperature and humidity changes.(5) The shape and damage degree of the orthogonal integrated plate mechanical properties and influence on the structural performance of the building and the influence of the five items of analysis. (1)The temperature and humidity of the standard area are measured and classified. In warm regions and cold regions, the past measurement is based on typing. (2)(1) Measurement, recording and classification of orthogonal integrated board under temperature and humidity environment during curing and after curing. (3) The strength, rigidity and strength of the orthogonal manifold are known by the influence of the shape (material cutting, subsequent peeling) of the curing on the strength, rigidity and strength of the orthogonal manifold. The environment inside and outside the house of the building is reproduced continuously, and the quantitative cutting and material inversion of the orthogonal integrated plate surface are generated. The orthogonal integrated board is used outside the house, and the degree of health is large. The maximum strength and rigidity of the rectangular integrated plate are about 80% and the maximum strength and rigidity are about 80% respectively.