柳杉疏伐材作為大型木結構之應用

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計畫名稱	柳杉疏伐材作為大型木結構之應用
研究類別	委託研究
計畫年度	95年
受委託機關	國立宜蘭大學(負責人：江彰吉校長)
計畫主持人	卓志隆
計畫執行時間	95年05月-95年12月
研究經費	490仟元

計畫目標：
國內有關對柳杉利用的研究大多偏重於室內用途，但始終無法建立一套完整的利用體系。就國內生產的柳杉而言，除了材色變異大的因素外，木材強度與日本柳杉或北美花旗松、南方松等結構用材相當，由於結構用材的加工成本較低，市場競爭力較強，柳杉疏伐木作為結構用途是相當可行的。本研究針對羅東林區管理處和平事業區94年度柳杉疏伐木進行研究，以了解本地區所生產柳杉疏伐木的品質並由非破壞振動試驗方法及破壞試驗結果建立柳杉疏伐木之機械應力等級，制訂不同等級柳杉結構用製材品目視分等及應力分等各等級之容許應力值，作為柳杉木結構結構設計的依據。
研究成果：
本研究針對羅東林區管理處和平事業區94年度柳杉疏伐木進行研究，結果顯示不同徑級原木的製材利用率以15cm徑級者最低；只有34%，但其他徑級者亦不高；大約為44%。相較於北美或日本地區針葉樹造林木之製材利用率而言偏低許多，因此日後為充分利用柳杉疏伐材應利用科學化的製材技術提昇產量。原木枝節率以15cm徑級原木最高為22.8%，隨著徑級增大，枝節率呈下降趨勢，35cm徑級者為7.84%。由振動試驗結果得知徑級越大所製成之結構用製材品之縱向及彎曲彈性係數愈低，且5種徑級間具有顯著差異性，15cm徑級製材品之平均縱向彈性係數、寬面及窄面彎曲彈性係數較35cm徑級者分別高約33%、32%及46%。
製材品的縱向彈性係數、寬面及窄面彎曲彈性係數三者間皆呈顯著的線性關係，因此若以振動方法作為製材品線上應力分等作業考慮時，縱向振動方法的適用性較高。
從柳杉製材品動彈性係數與靜曲破壞強度間之線性關係，經由統計分佈關係可建立柳杉機械應力分等，其容許應力值與北美或日本木結構常用針葉樹結構用材的品質相當， E5、E7、E9、E11、E13等級之靜曲強度容許應力值分別為11.65MPa、14.26MPa、17.23MPa、20.57MPa、22.08MPa。依CNS14631針葉樹框組壁工法結構用製材－乙種框組材目視分等標準下之柳杉結構級、標準級、普通級製材品之靜曲強度容許應力值分別為15.57 MPa、12.17 MPa、12.13 MPa。
對業務革新、創新之效益：
為因應未來要提高國內木材生產自給率及木材認證制度，相關長程、中程及近程森林經營計畫目標及內容必須妥善擬定以符合上述兩項之需求，達到森林資源永續利用之目標。柳杉疏伐材為國內可作為加工利用的重要木材資源之一，如何充分利用且可在市場上流通為目前刻不容緩之課題，本研究結果中柳杉疏伐材製成結構用製材品之容許應力值與日本木結構常用柳杉結構用材的品質相當，若柳杉疏伐木生產作業成本可降低且有穩定的料源供應，加上規格化作業及良好的設計，則柳杉疏伐木在木結構相關市場上是具有相當的競爭力。此外振動試驗方法操作簡單、機器設備成本低、所求動彈性係數能可靠地預測靜曲強度、測試時間短等優點，非常適合作為現場製材品的機械應力分等且較目視分等方法能更有效的利用木材資源。

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瀏覽人次:566 最後更新日期:2016-05-03

計畫目標：

研究成果：

對業務革新、創新之效益：