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■ ウッディエンス メールマガジン 2008/07/14 No. 008
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■ 木材の科学は日進月歩! 日本木材学会から最新の情報をお届けします ■
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発行 日本木材学会広報委員会 ■
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日本木材学会広報委員会委員長 林知行
現在試行中:広報委員長のブログ
http://koho.cocolog-nifty.com/blog/
■本号の目次■
・本号では、2007 年度日本木材学会賞,同奨励賞,同地域学術振興賞、同技術賞,
同論文賞を受賞された方々の受賞の声を掲載します。
なお、未掲載の方については、原稿が届き次第、次号以降に掲載します。
◆第48回日本木材学会賞
『木質構造信頼性設計のための木材強度データ解析と設計法確立 』
中村 昇(秋田県立大学木材高度加工研究所)
◆第19回日本木材学会奨励賞
『画像相関法による木材のせん断破壊挙動の解明』
宇京斉一郎 (森林総合研究所)
◆第16回日本木材学会地域学術振興賞
『地域の産学官連携による間伐材の屋外新用途の開発と普及』
柴田 直明(長野県林業総合センター)
◆第16回日本木材学会地域学術振興賞
『地域産木材加工技術の研究による中国地域の学術発展と技術普及』
見尾 貞治(岡山県木材加工技術センター)
◆第9回 日本木材学会技術賞
『難燃処理木材のセラミック塗装による防火性能向上技術の開発』
原田 寿郎(森林総合研究所)
中嶋 康(岩手県大船渡振興局)
穴沢 靖(岩手県工業技術センター)
◆第1回 日本木材学会論文賞
『コシアブラ(Acanthopanax sciadophylloides)の道管要素ならびに放射組織の
サイズと分布数の樹幹内における水平変動パターン」,木材学会誌,53 巻4 号
土屋 竜太,古川 郁夫(鳥取大学)
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◆『木造の構造設計は信頼性設計の時代 』
秋田県立大学木材高度加工研究所 中村 昇
「木造住宅が、風や地震に対して安全か」という質問をする人のほとんどは、「安全
です」と断言されることを期待しているのであろう。しかし、一方で、構造設計者の
ほとんどが「十分安全」とは思っていても、「絶対安全」などということはないと思
っていることも事実である。絶対でない部分は、荷重や構造物・部材の強度にバラツ
キが存在することに依存しているのであり、絶対ということがないならば、安全性を
定量的な尺度を用いて評価する必要がある。
構造物の安全性と同様、構造物の信頼性という言葉もよく耳にするが、何を尺度に
信頼性を評価しているのだろうか。感覚的には、高信頼性木質材料は高強度木質材料
のことで、強度が大きいから破壊しにくい、つまり信頼性が高いというように捉えら
れているようである。しかし、断面を大きくすれば、強度の低い材でも耐力は大きく
なるので、やはり高信頼性となると思われる。
それでは、安全性と信頼性とはどのように異なるのか、JISを引用すれば次のよう
になる。「安全性とは人間の死傷または資材(建築物)に損失もしくは損傷を与える
ような状態がないこと。信頼性とはアイテム(建築物および部材)が与えられた期間
中、要求された機能を果たすこと。」人間・資材に損失・損傷を与えないということ
も機能と考えれば、信頼性は安全性より広い意味を与えることができ、安全性の信頼
性という表現も可能である。
したがって、信頼性が高いとは、要求される機能を全うする能力が高いということ
である。この能力をどうやって評価、換言すれば数値化するのかが問題であり、現状
では機能を全うできる確率として評価するのが最良である。その理由を簡単に述べれ
ば、次のようになる。木造住宅に加わる「作用」は、固定、積載、積雪、風、地震な
どの荷重や生物劣化などの環境作用がある。固定荷重以外の荷重は時間とともに変動
し、しかも変動の仕方が異なっているし、環境作用も地域により季節により異なって
いる。また、製材や木質材料の強度も変動を有し、DOL(荷重継続時間の影響)や耐
久性を考えれば分かるが、やはり時間とともに推移していく変数である。このような
変数に対し、部材や構造物の信頼性を評価できるのは、確率しかないであろう。確率
を用いて、構造物の破壊確率を算定することにより設計する手法が、信頼性設計であ
る。EUや北米、オセアニアでは、既に信頼性設計である限界状態設計(LSD:Limit
State Design)や荷重耐力計数倍設計(LRFD: Load and Resistance Factored
Design)に移行してしまっている。わが国でも信頼性設計を取り入れていく必要が
あろう。
◇この続きは下記のリンクからご覧ください。
http://www.jwrs.org/woodience/mm008/nakamura.pdf
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◆ 『画像相関法による木材のせん断破壊挙動の解明』
宇京斉一郎 (森林総合研究所)
木材は,力がかかる方向によってその強度的性質が著しく異なります。なかでも
木材をその繊維に沿って相互にずらすせん断変形に弱く,木材を構造要素として用
いる場合は,せん断によって破壊しないよう十分に考慮する必要があります。
通常,せん断強度は日本工業規格(JIS)で定められた標準試験法によって求めら
れます。構造物の安全性を確認するためには,あらかじめ標準試験で得ておいたせ
ん断強度と構造物に作用するせん断力とを照らし合わせる必要があります。ところ
が,実際の構造物の内部では,場所によって作用するせん断力には大小の差があり
,最も大きなせん断力が生じている箇所とその大きさを特定する必要があります。
実は,このせん断力の分布を知るためには,木材のせん断性能に関するより詳しい
情報「せん断応力―せん断ひずみ関係」を得ておく必要があります。
「応力―ひずみ関係」は,構造解析を行う際,構造物の変形と構造物に作用する力
とを結びつける重要な役割を果たします。通常,応力―ひずみ関係は,応力が均一
に分布した試験体の変形量(ひずみ)を計測することで得られます。ところが木材
のせん断に関してはそのような状態を作り出すことが難しく,標準試験体において
も実際の応力分布は均一ではないことが知られています。そのため,せん断の応力
―ひずみ関係は,これまで完全には明らかとなっておりませんでした。
そこで私たちは,デジタル画像相関法を用いて,JIS標準試験体の変形の様子をひ
ずみ分布として計測してやることで,応力―ひずみ関係を計測する方法を考案しま
した。ここで鍵となるのは,ひずみを従来のようにスポットで計測するのではなく
,全体の変形がわかるように分布として計測することです。ひずみ量の分布情報を
基にして,試験体の応力分布を推定する計算を行い,最終的に破壊に至るまでのせ
ん断「応力―ひずみ関係」を得ることに成功しました。
◇この続きは下記のリンクからご覧ください。
http://www.jwrs.org/woodience/mm008/ukyo.pdf
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◆『地域の産学官連携による間伐材の屋外新用途の開発と普及』
柴田 直明(長野県林業総合センター)
この度,標記により日本木材学会地域学術振興賞を授与されました。1975年4月に
「種々の条件下におけるコナラの人工チロースの発達」で初めて学会発表をしてか
ら,早や30年余り。まさか,自分がこのような賞を頂戴することになろうとは,思
ってもいませんでした。これまでにご指導いただきました多くの方々に,心から御
礼を申し上げます。
さて,私は1988年4月から長野県林業総合センター木材部に勤務しております。以
来,県内の企業・大学や県との連携による多くの技術開発を担当してきました。
耐水・耐候性とともに透明性に優れた表層含浸WPCの開発(産学官共同研究)
には,開発当初の1992年から参加しました。この技術は県内企業によって実用化さ
れ,屋外設置の木製案内板等は現在でも同社の主力製品の1つになっています。20
02年には日本木材学会から技術賞を授与され,「優良景観材料推奨品」にも選定さ
れました。
林道木橋(車道橋)の標準設計とメンテナンスマニュアルの作成には,長野県林
務部が設置した産学官の技術検討委員会(2000〜2001年度)に参加しました。屋根
を兼ねたコンクリート床版とカラマツ集成材主桁・PC鋼材を一体化させ,木橋の
コンパクト化と低コスト化(コンクリート橋の1.5倍程度)を図る技術開発にも関
わることができました。この木橋は,長野県内の林道に既に6橋が架設されていま
す。
木製ガードレールの開発では,長野県が実施した「信州型木製ガードレール開発
事業」(2003年度)に参加し,民間企業が提案・試作した各種の木製ガードレール
部材の強度試験等を担当しました。その結果,3種の木製ガードレールが実車衝突
試験に合格し,既に県道等に20 km程設置されました。現在は,(独)森林総合研究
所等と共に,維持管理技術の開発等にも取組んでいます。
以上については,添付資料に簡単な写真を示しました。また,それぞれの主たる
関連資料も添付しましたので,申し添えます。
最後に,今後とも変わらぬご指導・ご鞭撻のほどをお願い申し上げ,御礼の御挨
拶といたします。
◇この続きは下記のリンクからご覧ください。
http://www.jwrs.org/woodience/mm008/shibata.pdf
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◆『地域学術振興賞受賞にあたって』
岡山県木材加工技術センター 見尾貞治
このたびの受賞に際しまして、ご尽力下さいました方々に厚くお礼申し上げます。
私は現在の職場へ在籍して20年になります。この間、地域の木材産業あるいは行政
の裏方として地域産木材の需要拡大のための試験研究と普及指導に従事してまいり
ました。今回の賞は、地方公設試での20年間の取り組みに評価をいただいたもの思
っています。
私は、業務がら、素材生産の現場から木材市場、製材、家具工場はもとより最近
ではバイオマス利用の現場まで、木材の流通・加工全般にわたり、さまざまな場所
へ出入りさせていただいています。試験研究の場でも、製材機械の操作から、木工
機械や手道具による加工はもとより、ミクロトームによる顕微鏡用切片の切り出し
まで、「木を切る・削る」ことに関してだけは、自分で直接手を下してきました。
好奇心に煽られるままとはいえ、これまでの行動を通してようやく地域の木材加工
の実情がわかりはじめました。また、「木材資源を大切に使いこなしたい」、「本
当の木を使いたい」という、木を生産する側と使う側の思いを身をもって感じ取る
ことができました。
今でこそ「バイオマス活用」が脚光を浴びています。私たちの地元では1964年に
残廃材の炭化、1984年には木屑焚きボイラーによる発電などが始まっていますが、
地域的な活動としては、1999年に素材生産・製材業の後継有志たちと副産物活用の
勉強会「木材資源リサイクル研究会」を立ち上げました。林地残材・製材廃材の活
用と製品のマーケティングをめざしました。「ねこ砂」や「木片コンクリート」な
どが商品化されました。今では、木材産業界はもとより地元自治体や商工会など地
域をあげて「バイオマスタウン真庭」の振興に取り組んでいます。この根底には、
「地元産の木材資源を大切に使いこなしたい」という生産者の思いも込められてい
ます。なお、真庭市観光協会では、産業観光「バイオマスツアー真庭」を実施し、
バイオマス利用施設や実験プラントを公開しています。(「バイオマスタウン真庭」
のホームページ;http://www.biomass-tour-maniwa.jp)
また、2000年には、県内の家具製造業者、インテリアデザイナー、デザイン研究
者らとの勉強会「プロダクトデザインマネジメント研究会」を起こしました。「本
当の木を使いたい」という使う側の思いを身近な生活空間の中で表現することにこ
だわりました。
私の木材研究は気の向くままに、取り留めのないところに向かっているかもしれ
ませんが、少しでも地域の木材関係者のお役に立っていれば幸いです。
皆様の暖かいご理解とご支援により今日を迎えていることに感謝申し上げます。
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◆『第9回日本木材学会技術賞(2007年度)を受賞して』
原田 寿郎(森林総合研究所)
中嶋 康(岩手県大船渡振興局)
穴沢 靖(岩手県工業技術センター)
3月につくばで開催された日本木材学会大会において、「難燃処理木材のセラミ
ック塗装による防火性能向上技術の開発」により日本木材学会技術賞をいただくこ
とができました。これもひとえに、ご指導、ご支援を賜った関係各位のお陰と心よ
り感謝いたしております。この場をおかりして、御礼申し上げます。
木質防火材料の開発においては、吸湿等によって注入した難燃薬剤が材料表面に
吹き出す「白華現象」を押さえることが重要な課題となっています。本研究では、
難燃薬剤の注入と表面塗装の組合せに着目しました。難燃薬剤を注入した木材の表
面にセラミック系塗料を塗装することで、防火性能の向上に加え、「白華現象」防
止の機能を持たせ、より少ない薬剤の注入で、準不燃材料の性能を持つ木質材料を
開発することに成功しました。
商品化にあたっては、薬剤注入に温冷浴法を採用することで設備コストを改善し、
減圧・加圧法による注入装置を持たない工場でも準不燃材料を製造する方法を検討
しました。温冷浴法は減圧・加圧法に比べて注入性は劣りますが、材を薄くして積
層すれば注入性が改善され、セラミック系塗料を表面に塗布すれば注入量の少なさ
を補うことができます。これにより、厚さ6mmのシナノキ単板に難燃薬剤を注入し、
これを3層積層して厚さ15mmに仕上げ、表面に上述の塗料を塗布した準不燃材料が開
発されました。
本技術は、岩手県内の企業(合資会社ヤマゼン木材:0194-75-2211)に技術移
転され、「いわて『準不燃』スーパーパネル」として商品化され、JR盛岡駅西口の
アイーナいわて県民情報交流センター内の内装材料(施工面積500m2)など実用に
供されています。
技術内容の詳細は、
Harada T, Nakashima Y, Anazawa Y: The effects of ceramic coating of fire-
retardant wood on combustibility and weatherability, Journal of Wood Sci-
ence 53(3), 249-257 (2007)をご参照下さい。
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◆『第1回 日本木材学会論文賞を受賞して』
土屋竜太 (元鳥取大学大学院連合農学研究科大学院生)
この度は本論文(コシアブラの道管要素ならびに放射組織のサイズと分布数の樹
幹内における水平変動パターン;木材学会誌53巻4号に掲載)が第1回木材学会論文
賞に選考され、大変光栄です。
私は、あるイスラエルの研究者の書く論文の、数枚の切片写真と簡単な実験から
魅力的な仮説を導くスタイルにいつも感服しており、愛読者の一人なのですが、そ
の方の論文の1つに今回の論文を始めるきっかけとなる仮説が書いてありました。
それは、樹木の木部構成要素のサイズや分布数が樹幹先端から形成層までの距離に
よる影響を受ける、というもので、形成層齢による影響と考える仮説とは異なるも
のでした。
そして、コシアブラを用いて道管要素と放射組織のサイズおよび分布数の髄から
外側に向かっての変動が形成層の加齢によって規定されるのか、あるいは樹幹先端
から形成層までの距離に依存するのか、を形態学的に検証したのが、今回幸運にも
賞を頂けた本論文です。結果として、道管要素のサイズ(長さおよび径)と樹幹先
端から形成層までの距離に明瞭な比例関係が認められたのに対して放射組織のサイ
ズ(接線断面における面積・高さ・幅)や分布数とはそのような関係を認めません
でした。これは考えてみれば妥当なことです。なぜかというと道管は根から葉まで
の通水に役割があるのに対して放射組織は放射方向の栄養運搬に役割を持っている
と考えられているからです。
現在、木部構成要素サイズの水平変動と肥大成長との関連性を調べています。こ
れについても関連性をみつけており、論文にまとめているところです。
最後に、この論文を査読して下さった2名の査読員の方々に厚く御礼申し上げま
す。この論文は私にとって初めての投稿論文なのですが、2名の方々の親切なアド
バイスは今後論文をまとめるための良い勉強となりました。受賞とともに2名の方
々が査読者であったことも私にとって幸運なことです。ありがとうございました。
■研究動向紹介■━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
日本木材学会ではいくつかの共通の研究対象に興味をもつ会員相互の情報交換や
他学会との連携研究など、広範囲な活動が行われています。
このコーナーでは、そのいくつかを紹介します。
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「土木における木材の利用拡大に関する横断的研究会」の紹介
森林総合研究所 桃原郁夫
1.はじめに
日本木材学会は「土木における木材の利用拡大に関する横断的研究」に関わる覚
書を昨年度日本森林学会、日本土木学会と交わした。その後、数回の研究会開催を
経て、最初の成果が「土木事業への間伐材利活用シンポジウム(3月4日、於土木
学会)」で発表された。ここでは、このシンポジウムの概要と3学会によって設立
された横断的研究会の状況について紹介する。
◇この続きは下記のリンクからご覧ください。
http://www.jwrs.org/woodience/mm008/momohara.pdf
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■日本木材学会の刊行する学術雑誌はインターネットで読むことが出来ます。最新の
学術情報をぜひご覧ください。
◎和文誌:木材学会誌 電子ジャーナル版
http://www.jstage.jst.go.jp/browse/jwrs/-char/ja/
◎欧文誌: Journal of Wood Science 電子ジャーナル版
http://www.springerlink.com/content/1611-4663/
━━━━<広 告>━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
「ウッディエンス」では以下の欄に掲載する5行広告を募集します。
なお、広告は日本木材学会の賛助会員からのみ受け付けます。
詳しくは末尾の広報委員会までメールでお問い合わせください。
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□ 宛 先:日本木材学会広報委員会 koho@jwrs.org
□ ウッディエンス・ホームページ http://www.jwrs.org/woodience/
□ 日本木材学会ホームページ http://www.jwrs.org
★ 現在のところ非公式ですが、広報委員長のブログも設けています。
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無断複写・転載を禁じます。 日本木材学会
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