集成材の材料定数の測定 -

はじめに

近年、集成材が広く使われるようになってきたこともあり、集成材構造を数値モデル化する必要性が高まる。

             図-1 坊中橋
                                       集成材 = 異方性の強い材料

            異方性材料である集成材の材料定数は??   →   判断材料がほとんどない

そこで本研究では、圧縮試験を行い、直交異方性材料とみなした集成材のヤング率、ポアソン比の測定が可能かどうかを検討する。

                    図-2 集成材

       図-3 ひずみゲージ(x方向)     図-4 ひずみゲージ(y方向)     図-5 ひずみゲージ(z方向)

                 図-6 ひずみゲージ(拡大)                          図-7 ひずみゲージ

          図-8 πゲージ(縦)             図-9 πゲージ(横)

                 図-10 πゲージ(拡大)                              図-11 πゲージ

                                         図-12 圧縮試験機

                                          図-13 データロガー

 図-2に示すように集成材をそれぞれ幅b=8cm、桁高h=32cmを目安(*)に、柱軸方向がx方向、y方向、z方向となる

ように切り出し、それぞれの試験体を試験体x、試験体y、試験体z、と呼ぶ。これを柱軸方向に圧縮し、ひずみと荷重を測定する。

                    表-1

試験は1本につき、4面すべてにπゲージ、ひずみゲージを縦に1つずつ取り付けたものと、4面すべてにπゲージ、ひずみゲージを横に1つずつ取り付けたものの2通りを4回ずつ行う。
どれか1つでもひずみの値が1500に達した時点で荷重をかけるのを止める。

縦、横それぞれ4回行って得たデータのうち、似かよっているものを3つ選出(主に1回目のデータは試験機の関係もあってあまり良いデータが得られないため)する。

                                      図-14 ひずみゲージ(x方向)

                                      図-15 πゲージ(x方向)

                                      図-16 ひずみゲージ(y方向)

                                      図-17 πゲージ(y方向)

                                      図-18 ひずみゲージ(z方向)

                                      図-19 πゲージ(z方向)

参考文献

 *American Society for Testing and Materials: Standard test methods of static tests of lumber

in structural sizes, ASTM Standards, D198-94, 1994.

 **日本建築学会：木構造計算基準・同解説