進捗状況

2011年11月4日

10/19 古材めり込み・仕口接合部実験@立命館大学

レポート=和田洋子(検討委員会 事務局、一級建築士事務所有限会社バジャン)

10/19(水) に立命館大学びわこ・くさつキャンパス内セル実験室で、棚橋秀光教授(立命館グローバル・イノベーション研究機構)の元、材料部会古材WGが、「古材めり込み・仕口接合部実験」を公開実験として行いました。実験の目的は、古材の強度と変形性能を調べることです。

立命館大学セル実験室

実験のねらいと試験体

まず、木材のめりこみ等を専門に研究されている棚橋先生から、委員会のメルマガでの呼びかけにこたえて集まった7名ほどの見学者のみなさんに、実験の概要についての説明がありました。今回の実験では、伝統的構法の木造の耐震性評価において、古材のめりこみや仕口の復元力特性が新材とどれくらい違うのかを調べるというねらいがあることが分かりました。

見学者に説明する棚橋教授

公開実験の時の試験体は、通し貫仕口試験の試験体に湖南民家の解体スギ(推定築170年)から切り出した100mm角の柱(スギ)と30×100mmの貫(アカマツ)を、めり込み試験に同じ湖南民家の解体アカマツより採取した30×30×90mmと30×30×30mmの木材片を用いました。

古材から削り出した試験体を用いる

仕口接合部実験

はじめに、十字型通し貫仕口試験を行いました。実験のポイントは仕口の評価にあります。そのために、最も単純な形状の仕口(つまり通し貫)を選んだという事でした。本当は楔を入れず、柱とピッタリ同じサイズの貫を入れたかったが、それでは試験体製作ができないので、詰物のような平行楔を入れたとのことでした。

仕口周辺の4カ所に変位計がとりつけられ、柱頭で最大で回転角0.2rad(1/5)まで加力しました。平行四辺形状にかなり変形しながらも、柱も貫もどちらがどちらかを破壊するということもなく、粘り強くもちこたえました。荷重計・変位計で計測されたデータが、パソコンのモニターにグラフとして現れます。

古材木片のめり込み試験
 
次に、木材片のめり込み試験を行いました。試験体は2つの古民家に使われていた材を切り出したそうです。スギ(建物の推定築189年、170年)アカマツ(推定170年)、ケヤキ(推定189年)の4種類の材について、それぞれ木口の年輪方向に対して平行、90度、45度で切り出した30×30×90mmの試験体と両隣から30mmの試験体を用意し、全面圧縮試験と挟み式めり込み試験を行なっているそうです。この日はそのうち、めり込み試験を見学しました。

圧縮ひずみ50%以上程度まで荷重をかけ、どのくらいの圧縮強度があるかを調べます。圧縮試験をすると、材料の性質に応じた、破壊のしかたをします。木材片はカチカチになるまで圧縮されながらも、破壊しないでもちこたえるのが印象的でした。ある程度以上の荷重がかかると、コンクリートの場合一気に破壊され、跡形もなく粉々に飛び散ってしまうそうです。壁土の場合は、土がグシャっという感じで崩れます。

試験体にグリッドが描かれているので、どのように圧縮したが、よく分かる

樹種、切断角度による違いを比較する


今回の実験で蓄積できたデータが、木材の構造的な特性を活かした伝統的構法の設計法構築に役立ち、古民家改修や古材を再利用した建物の耐震性能評価につながることを願っています。