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。

本研究的目的是（1）实际测量和分类作用于使用正交层压板面板施工方法建造的实际建筑物中的正交层压板的温度和湿度波动，（2）再现分类的温度和湿度波动(3) 获取正交层压板因温度、湿度波动引起的变形和损坏的定量信息； (4) 利用木材的膨胀和收缩理论阐明正交层压板在温度和湿度波动下的变形行为； (5) 正交变形和损坏程度由五项组成：分析和阐明对正交层压板的影响。层压板的机械性能和建筑物的结构性能。对于（1），标准区域内的温湿度波动根据实际测量进行分类。此外，根据过去的测量数据对温暖地区和寒冷地区进行了分类。对于(2)，我们将正交层压板在(1)分类的温度和湿度环境下固化一定时间，测量并记录固化后的变形(材料的开裂和翘曲、粘合剂剥离等)。 ，并对其进行分类。此外，关于（3），我们对固化和未固化的样品进行了面外弯曲试验和面内剪切试验，发现固化引起的变形（材料的开裂和翘曲、粘合剂剥离等）获得了对正交层压板强度和刚度的影响。通过一系列的研究，我们了解到，模拟建筑物室内外环境的反复湿、干养护，会导致正交层压板表面出现一定程度的开裂，并导致木材的翘曲和由此产生的裂纹。发生粘合剂剥落。此外，我们发现，当正交层压板以与户外使用类似的方式固化时，损坏程度会增加。此外，我们还了解到，由于上述变形，正交层压板在面外弯曲和面内剪切过程中的强度和刚度最多可降低80%左右。