鉄筋により曲げ補強する木造集成材の曲げ剛性に関する試験的研究

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本研究は、木造集成材に細径鉄筋を簡易的に挿入・接着して曲げ補強し、集成材自体の曲げ剛性を増大させることにより、梁の長期荷重時の変形を小さくすること、また水平耐力発揮時の部材の変形を小さくする効果を明らかにすることを目的としている。曲げ補強は、集成材の制作過程において、ラミナ材に溝を加工しておき、そこへ細径鉄筋を挿入・接着し、鉄筋入りのラミナ材を制作した後、通常と同様に集成材を制作することで行った。鉄筋入りのラミナ材は曲げ縁側に設置した。研究計画は、補強を施さない集成材梁を比較試験体として、鉄筋で曲げ補強した集成材梁を3体制作し、2点集中形式の繰り返し加力実験を行った。鉄筋で曲げ補強した試験体は、D13の普通鉄筋で補強したもの、D16の普通鉄筋で補強したもの、D13の高強度鉄筋で補強したものを用意した。木材は杉材の異等級対称断面集成材でE65-F225を使用した。鉄筋の径と強度を試験体変数とした。実験結果は、今回の試験体では、D13で曲げ補強したものでは73～75%、D16で曲げ補強したものでは116%曲げ剛性が増大していた。実験結果の曲げ剛性は、鉄筋コンクリート構造で用いられている評価方法で精度よく評価することができた。本研究の重要性は、通常の集成材を製造する過程に一工程を加えることで、簡易的に部材の曲げ剛性を約2倍にまで増大させることができることである。この手法では木材のクリープに関しても有効的であると考えている。部材の曲げ剛性を増大させ、クリープを抑えることで、長スパンの木造ラーメンの設計が可能となる。