樹脂含浸技術の応用による木質接合部の高耐力化

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木質構造物の中大規模化に社会的関心が高まる昨今，高耐力性能の木質接合部の開発は大きな関心事である。本研究では，木材細胞内への樹脂含浸技術を応用し，高耐力接合部の実現を目指している。過去に行った実験では，ボルト穴の周りに樹脂を含浸すると，初期剛性などの特性値は増加するが，脆性的な破壊を示した。今年度はこの脆性的挙動に着目し，これがより顕著に現れると考えられる条件として，ボルト穴と縁距離との関係を調べることとした。幅120mm，厚さ60mmの断面寸法のスギ材を用意した。なお，ここでの厚さ方向がボルトの差し込み方向と一致している。このスギ材を供試材料として，端距離（木口面からの距離）がボルト径の2，3，4，5，7，9倍となるところにボルト穴を設けた。なお，今回の実験ではボルト径は16mmとした。６条件の端距離に加え，樹脂含浸の有無の２条件，計１２条件で鋼板添え板ボルト接合のせん断試験を実施した。樹脂含浸しなかった試験体では，端距離は2～4倍の時には脆性的な破壊を示したものの，5倍の時から靭性的な挙動を示す試験体が現れ，7倍と9倍の時には靭性的な挙動を示す試験体を多く見られた。樹脂含浸した試験体では，たとえ端距離がボルト径の5倍であっても全ての試験体で脆性的な破壊を示したまた，脆性的な挙動はテトマイヤ係数を求めることで顕著に示された。樹脂含浸なしの条件では，端距離はボルト径の5倍になるとテトマイヤ係数はおおよそ0.8程度になり，端距離が7倍や9倍とほぼ同等の値となった（すなわち，5倍で頭打ち）。それに対し，樹脂含浸した試験体では端距離がボルト径の5倍の時は0.57，7倍の時は0.72，9倍では0.79となり，頭打ちの傾向は見られなかった。