降雪や凍結の多い地域では、基礎の補強や構造の完全性など、構造物がこれらの要素に耐えられることが不可欠である。
木材は非常に強靭でありながら軽量な素材であり、細長い細胞壁のため、圧力がかかっても割れることなく、大きな力に耐えることができる。さらに、多数の釘や接続点がさらなる弾力性を加えている。
軽量化
ウッドは 環境にやさしい素材.木材を構成する細長い細胞壁により、木材は卓越した強度対重量比を持つ印象的な建築材料となっている。適切に手入れされ、正しく維持されれば、木造建築は何十年、何百年と長持ちする！
木材は軽量であるため、重力によって基礎に負担がかかる高層建築には魅力的な選択肢となる。よく計画されたティンバーフレームは、床、梁、ブレースを使ってこの圧力を軽減し、長期にわたって構造を安定させることができる。
ライトウッドの建物は、コンクリートや鉄骨構造に比べて断熱性に優れているため、冬の暖房や夏の冷房が少なくて済み、居住者や訪問者が快適な室内温度を保つことができる。これにより、快適な室内環境を維持しながらエネルギー使用量を抑えることができます。
環境への優しさに加えて、木材は、その魅力に取り憑かれている。 環境に優しい素材 木材は、コンクリートや鉄よりも製造時に発生する温室効果ガスが少ない。さらに、木材はリサイクルしやすく、建築材料として何度でも再利用できる。
木造建築は自然な弾力性を持っているため、地震のような横からの力にも強い。日本、ノルウェー、イギリスの歴史的な木造寺院や教会が、大きな揺れが起きても建ち続けているのはこのためだ。最近の実験によれば、マグニチュード7.5の地震が発生しても、6階建てまでの中層軽量木造建築物は大きな損傷を受けることなく耐えられるという。
しかし、木造建築の耐久性はその設計次第であることを忘れてはならない。施工やメンテナンスの方法が悪いと、材料の構成に関係なく寿命を縮めることになる。木造建築を長持ちさせるためには、建築業者は必要な建築基準法を遵守し、季節処理を施した木材を使用すべきである。
延性
延性とは、材料が引張応力を受けても破断せずに変形する能力のことで、延性測定はエンジニアリング用途や品質管理目的での材料選択のための貴重な資料となります。さらに、延性を測定することで、構造物や部品の正確なモデリングが可能になり、設計プロセスの効率化や部品の強度の向上につながります。
木造建築 は、他の多くの建物よりも柔軟で延性があるため、豪雪に耐えることができる。柔らかいが柔軟性のある素材は、壊れることなく簡単に曲がる。また、釘や金属製の接合部がよく使われるため、さらに延性が増し、他の方法では破壊的となる地震力にも耐えることができる。
建物の延性を調べるには、特定の試験を実施しなければならない。このような試験を行うには、建築材料の平らなまたは丸い試験片を試験機に入れ、引張荷重をかけます。材料が経験するあらゆるひずみを応力-ひずみ曲線にプロットし、そのひずみが時間とともに変化し始め、ネッキングやノッチの発生という形で明らかになったときを「延性ポイント」と呼びます。
この方法を用いて建物の正確な延性を計算することは、応力-ひずみ曲線のピークが平坦であることが多いことや、ネッキングポイントにおける真のひずみと公称応力-ひずみ曲線から計算された生の値との間にばらつきがあることから、困難な場合があります。
建築物の延性を正確に測定するためには、その材料が破壊するか、指定されたエネルギー量を放散するかのどちらかになるまで、荷重が増加するサイクルを繰り返さなければならない。木材構造の延性を評価するためのより効果的なアプローチは、確立された性能ベースの手法を利用することである。ユーロコード8は、構造要素や接合部を、その挙動やエネルギー散逸能力に基づいて分類することができる、そのような分類システムを提供している。
構造的完全性
構造的完全性とは、構造物が通常の使用条件下で意図された機能を果たすと同時に、設計段階で指定された条件を超える状況が発生しても安全性を維持する能力のことである。徹底的な検査と評価を行うには、専門的な知識と経験が必要ですが、構造エンジニアは皆、この概念を理解しているはずです。構造物の完全性を専門とするエンジニアは、構造物やコンポーネントの長期にわたる継続的な検査を通じて、その業界に独自の見識を提供している。
特に、積雪、強風、氷点下などの冬の気象条件下では、構造物は高いレベルの構造的完全性を維持しなければなりません。そのため、すべての構造要素が荷重を効果的に支えつつ、安全性を維持することが不可欠です。
スラブ、梁、柱がすべて適切な耐荷重能力を有していることが重要である。断熱材も、室内温度を調整し、熱損失を防ぐために適切に設置されるべきである。また、構造物に曲げ力やせん断力を発生させる可能性のある氷の形成も考慮に入れて設計を行うべきである。
建物の構造的完全性を維持することは、時間がかかり困難なことであるが、期待される耐用年数の間、意図されたサービスを確保するためには不可欠である。そのため、定期的な構造健全性評価を実施し、その結果を構造健全性登録簿に記録し、将来参照できるようにしなければならない。
定期的なメンテナンスと検査のシステムを導入することで、構造の完全性を生涯にわたって維持することができます。最新の建築基準法や定期的な構造検査などの工学的な安全策は、潜在的な問題を迅速に発見し、迅速に解決するのに役立ちます。そのため、この週末を利用して、構造の健全性が損なわれている兆候がないか点検してみてはいかがでしょうか！
強さ
木材は順応性の高い素材であり、さまざまな建築様式やデザインに容易に適合する。この柔軟性により、作り手は美しい建築物を作ることができるのだ。 木材の優れた断熱性は、快適な室内環境を維持するのに役立つ。 さらに、CO2の排出量も少ない。その結果、この再生可能な天然資源は、住宅、商業施設、公共施設など、持続可能で健康的な建物に利用することができる。
木材は、セルロース繊維の強固な分子結合により、最大5,000kgの引張力に耐え、木目に沿って平行に圧縮することができるため、非常に大きなひずみに耐える強さを持っています。その驚異的な復元力により、倉庫や高層ビルのような木材を使用した構造物の安全性と耐久性が確保されている。
クロスラミネート・ティンバー（CLT）やグルラムといった特殊な木材を使用することで、木材をさらに強化することができる。CLT/グルラム・エンジニアリングは、木材を使った複雑な設計の新しい方法を提供し、多層建築にも利用されている。さらに、エンジニアリングウッド 製品 このような製品は地震荷重に非常に強く、地震の多い地域には理想的である。
耐風設計の原則を木造建築に導入することで、構造を大幅に強化し、吹雪時の強風に耐えることができる。この目標を達成するには、流線型の形状、適切なブレース・システム、風に乗って飛散する破片の蓄積を抑えるための窓や開口部の慎重な配置を用いることができる。また、木材を生物学的腐敗や昆虫から守り、耐久性と寿命を延ばすために、防腐剤やワニスを使用する必要がある。定期的な検査は、異常気象の中でも木材が安全であることを確認するのに役立ちます。そうすることで、費用のかかる修理を防ぎ、寿命を延ばすことができます。
