Clarification of Mechanical Properties of Wood-based Panel under Bearing Pressure by Circular Joints and Elucidation of Influence Factors

木造建築物の力学的性能は接合部の性能に主に支配され、その際円形接合具が材にめり込んでいくときの現象（＝支圧）が生じる。したがって支圧特性は接合部の性能を推定する際に必須となる木材・木質材料の機械的性質のひとつである。木材の支圧特性に関わる研究例は多いが、近年材料開発及び実用が進んでいる木質系面材料については支圧特性に関する研究は進んでいない。木質系面材料は木材と比較して、面内の力学的異方性が異なり、また厚さ方向に層構成があるため、支圧特性も木材とは異なると考えられる。本年度はCTスキャンを用いて支圧応力下における合板・OSBの破壊プロセスの観察を行った。CTスキャン画像の輝度変化から支圧によって密度変化した位置を導出した。その位置に基づいて破壊性状を分類した。その結果合板は単板の繊維方向によって破壊性状が大きく変化し、OSBは層が内層に位置するか表層に位置するかで破壊性状が大きく変化することが明らかになった。またPB、MDF、HBについて画像相関法を用いた支圧応力下における面内ひずみ分布に関する解析を行った。その結果PBは全体のひずみ分布に対する引張ひずみの割合が他の材料に比べて高いことが明らかになった。この結果はPBが脆性的破壊を生じやすいという現象と関する結果である。本研究の成果は支圧応力下における木質系面材の応力伝播・破壊プロセスを先進的な方法によって明らかにするものであり、本研究の成果は支圧応力を受けるときの木質系面材の力学モデル構築に資するものである。

木造建築物の力学的性能は接合部の性能に主に支配され、その際円形接合具が材にめり込んでいくときの現象（＝支圧）が生じる。したがって支圧特性は接合部の性能を推定する際に必須となる木材・木質材料の機械的性質のひとつである。木材の支圧特性に関わる研究例は多いが、近年材料開発及び実用が進んでいる木質系面材料については支圧特性に関する研究は進んでいない。木質系面材料は木材と比較して、面内の力学的異方性が異なり、また厚さ方向に層構成があるため、支圧特性も木材とは異なると考えられる。本年度はCTスキャンを用いて支圧応力下における合板・OSBの破壊プロセスの観察を行った。CTスキャン画像の輝度変化から支圧によって密度変化した位置を導出した。その位置に基づいて破壊性状を分類した。その結果合板は単板の繊維方向によって破壊性状が大きく変化し、OSBは層が内層に位置するか表層に位置するかで破壊性状が大きく変化することが明らかになった。またPB、MDF、HBについて画像相関法を用いた支圧応力下における面内ひずみ分布に関する解析を行った。その結果PBは全体のひずみ分布に対する引張ひずみの割合が他の材料に比べて高いことが明らかになった。この結果はPBが脆性的破壊を生じやすいという現象と関する結果である。本研究の成果は支圧応力下における木質系面材の応力伝播・破壊プロセスを先進的な方法によって明らかにするものであり、本研究の成果は支圧応力を受けるときの木質系面材の力学モデル構築に資するものである。