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	96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	96年03月-96年11月
研究經費	490仟元

計畫目標：
本研究針對羅東林區管理處和平事業區94 年度柳杉疏伐木為原料，開發各不同尺寸之結構用集成材的製造技術，以及其機械性質之測試，透過原材料性能之分等與重組，藉以提高其抗彎承載能力，進行設計載重性能之探討，評估其在木質結構應用之可行性以及其加工利用率，作為小徑木材之有效利用開發，建立強度依據，以提供業者製造參考。此外並評估在不同載重情況下柳杉木製模型橋樑的靜態及動態的反應並選出優良的柳杉木製橋樑模型供後續木製橋樑建造之參考並可達到柳杉作為大型木結構應用之示範推廣。
研究成果：
本實驗所使用原木之集成元粗製材品利用率為51.4%，粗製材品經乾燥處理後之集成元粗製材品利用率約降低至46.3%，刨光後集成元利用率 42.3 %。其垂直型指接材在抗彎強度性能上明顯優於水平型指接試材。且由集成元及膠合層彈性模數與尺寸計算所得之集成材抗彎彈性模數預測值可準確地預測集成材實際之抗彎彈性模數。
不同柳杉集成元經組合成同等級結構用集成材強度可符合E75-255、E85-270、E95-285、E105-300、E120-330強度等級。且不同柳杉集成元經組合成對稱異等級結構用集成材強度可符合E65-225、E75-240、E85-255、E105-300、E120-330強度等級。相同積層數及彈性模數等級集成元下所製成之同等級結構用集成材強度等級平均高於對稱異等級結構用集成材。
在53.33KN車輛載重下，採用長度12m、跨距長11.5m、寬度3.658m條件下橋面板厚度採用140mm設計時，在彎曲應力、水平剪斷應力及變位要求皆無法達到安全設計之要求，若採用280mm設計時則符合安全設計之要求。在相同載重條件下桁架式及拱形模型橋樑較樑式橋樑有較高的結構安全係數。
對業務革新、創新之效益：
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，本研究結果顯示由柳杉疏伐材所製成之集成元及集成材品質可符合CNS結構用集成材規定之強度等級。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。本計畫透過集成材之樹種、尺寸、等級之選擇、力學性質測試，依據卡車之最大載重條件，分別評估模型梁及橋面板之抗彎、抗剪及變位限制等性能，期望能推廣柳杉集成材作為業者未來在木造橋梁設計之參考。並配合木結構品質提升之科學技術，期望更能加強木造橋樑之耐久性及使用品質。

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瀏覽人次:412 最後更新日期:2016-04-29

計畫目標：

研究成果：

對業務革新、創新之效益：