JIS Z 2101:2009 木材の試験方法 | ページ 7

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13.3.2 引張試験ジグ グリップ部分は,荷重が試験体の軸方向に沿って負荷されるように正確にセットさ
れるものとし,軸方向のねじれ又は測定部分以外の破壊を生じないもの。
13.3.3 標点距離測定器 伸びを1 %の精度で測定できるもの。
13.3.4 寸法測定器 6.3の規定による。

13.4 試験体の作製

  試験体は,引張強さの測定部分の断面は,図12に示すように半径方向が2030 mm,接線方向が5 mm
の長方形で,長さは50100 mmとする。円弧の部分は長さが65 mmで,曲率半径が425 mmとする。両
端部のグリップの部分は半径方向が2030 mm,接線方向が15 mmの長方形断面とする。
  試験体の両端部分は破壊が測定部分の中で生じ,測定部分との境に発生する応力集中が最小になるよう
な形状をとる。添木が必要な場合は,カシ類,ケヤキなどの硬い木材を,木ねじ又は接着剤によって取り
付けてもよい。
                                                                                      単位 mm
                                      図12−縦引張試験体

13.5 試験手順

  縦引張試験の手順は,次による。
a) 試験体の断面積は,試験体の断面寸法を長さ方向の中央部で,13.3.4に規定した寸法測定器を用いて
    測定し,計算によって求める。
b) 試験体の両端を,13.3.2に規定した引張試験ジグに挟む。試験は,13.3.1に規定した引張試験機を用い
    て試験体が引張荷重の負荷開始から12分で破壊するように一定の荷重速度,又は変形速度で引張荷
    重を負荷する。破壊したときの荷重を測定し,最大荷重 (Pm) とする。ただし,測定部分以外で破壊
    した試験体から得られた結果は除去する。
c) 試験中に試験体の測定部分に標点距離を定め,13.3.3に規定した標点距離測定器を用いて伸びを測定
    する。

――――― [JIS Z 2101 pdf 31] ―――――

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Z 2101 : 2009

13.6 結果の計算及び表示

  縦引張試験の測定結果の計算方法及び表示は,次による。
a) 木材の縦引張強さは,次の式によって計算する。
                          t  Pm
                             A
                      ここに,    σt :  縦引張強さ (MPa)
                                 Pm :  最大荷重 (N)
                                  A :  試験体の測定部分の断面積 (mm2)
      伸びを測定した場合は,木材の縦引張比例限度応力 (σtp),及び縦引張ヤング係数 (Et)を,次の式に
    よって計算する。
                          tp Pp
                              A
                              Pl
                         Et
                              lA
                      ここに,   σtp :  縦引張比例限度応力 (MPa)
                                  Et :  縦引張ヤング係数 (GPa)
                                 Pp :  比例限度荷重 (N)
                                  A :  試験体の測定部分の断面積 (mm2)
                                 ΔP :  比例限度領域における上限荷重と下限荷重との差 (N)
                                   l :  標点距離 (mm)
                                  Δl :  ΔPに対応する伸び (mm)
      結果は,縦引張強さ及び縦引張比例限度応力の平均値については1 MPaまで,縦引張ヤング係数に
    ついては0.1 GPaまで表示する。
b) 縦引張強さ及び縦引張比例限度応力の平均値は,1 MPaまで,縦引張ヤング係数については0.1 GPa
    まで表示する。

13.7 試験報告

  試験報告は,3.9によって報告する。また,3.9 e)には,1) 破壊の形態,2) 比例限度荷重 (Pp) 及び比例
限度領域における上限荷重と下限荷重との差 (ΔP) の決定方法を追加する。

14 横引張試験

14.1 一般

  この箇条では,木材の横引張強さ,横引張比例限度応力及び横引張ヤング係数の測定方法について規定
する。

14.2 測定概要

  試験体の繊維方向に直交した単調増加の引張荷重を加え,試験体が破壊するまで試験を行って,横引張
強さを測定する。また,試験中に試験体の伸びの測定を行い,横引張比例限度応力及び横引張ヤング係数
を測定する。

14.3 装置

14.3.1 引張試験機 13.3.1の規定による。
14.3.2 引張試験ジグ 13.3.2の規定による。
14.3.3 標点距離測定器 13.3.3の規定による。
14.3.4 寸法測定器 6.3の規定による。

――――― [JIS Z 2101 pdf 32] ―――――

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14.4 試験体の作製

  試験体は,測定部分の断面は,図13に示すように一辺が10 mm,他の一辺が2050 mmの長方形とす
る。測定部分が直方体の場合は,その長さは30 mmとし,円弧の部分の長さが25 mmで,曲率半径は65 mm
とする。
  試験体の測定部分の両端は,破壊が測定部分の中で生じるような形状をとる。
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                                      図13−横引張試験体

14.5 試験手順

  横引張試験の手順は,次による。
a) 試験体の断面積は,試験体の断面寸法を長さ方向の中央部で14.3.4に規定した寸法測定器を用いて測
    定し,計算によって求める。
b) 試験体の両端を14.3.2に規定した引張試験ジグに挟む。試験は,14.3.1に規定した引張試験機を用い
    て試験体が引張荷重負荷開始から12分で破壊するように一定の荷重速度,又は変形速度で引張荷重
    を荷重方向が半径方向及び接線方向並びにこれと45°を成す方向で負荷する。破壊したときの荷重を
    測定し最大荷重 (Pm) とする。ただし,測定部分以外で,破壊した試験体から得られた結果は除去す
    る。
c) 試験中に試験体の測定部分に標点距離を定め,14.3.3で規定した標点距離測定器を用いて伸びを測定
    する。

14.6 結果の計算及び表示

  横引張試験の測定結果の計算方法及び表示は,次による。
a) 木材の横引張強さ (σt90)は,次の式によって計算する。
                          t90 Pm
                              A
                      ここに, σt90 :  横引張強さ (MPa)
                                 Pm :  最大荷重 (N)
                                  A :  試験体の断面積 (mm2)

――――― [JIS Z 2101 pdf 33] ―――――

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      伸びを測定した場合は,木材の横引張比例限度応力 (σtp90),及び横引張ヤング係数 (Et90) を,次の
    式によって計算する。
                          tp90 Pp
                               A
                               Pl
                         Et90
                               lA
                      ここに, σtp90 :  横引張比例限度応力 (MPa)
                                Et90 :  横引張ヤング係数 (GPa)
                                 Pp :  比例限度荷重 (N)
                                  A :  試験体の断面積 (mm2)
                                 ΔP :  比例限度領域における上限荷重と下限荷重との差 (N)
                                  l :  標点距離 (mm)
                                 Δl :  ΔPに対応する伸び (mm)
        結果は,横引張強さ,横引張比例限度応力については0.01 MPaまで,横引張ヤング係数について
      は0.01 GPaまで表示する。
b) 横引張強さ及び横引張比例限度応力の平均値は,0.01 MPaまで,横引張ヤング係数については0.01 GPa
    まで表示する。

14.7 試験報告

  試験報告は,3.9によって報告する。また,試験体ごとに3.9 e)には,1) 破壊の形態,2) 荷重の方向(木
材の半径方向,接線方向,45°方向),3) 比例限度荷重 (Pp) 及び比例限度領域における上限荷重と下限荷
重との差 (ΔP) の決定方法を追加する。

15 曲げ試験

15.1 一般

  この箇条では,木材の曲げ強さ,並びに曲げ比例限度応力及び見掛け曲げヤング係数の測定方法につい
て規定する。

15.2 測定概要

  試験体に,単調増加の曲げ荷重を加え,試験体が破壊するまで試験を行って,曲げ強さを測定する。ま
た,試験中に試験体のたわみの測定を行い,曲げ比例限度応力,及び見掛けの曲げヤング係数を求める。

15.3 装置

15.3.1 曲げ試験機 試験体へ一定の荷重速度,又は変形速度で曲げ荷重を負荷することができ,最大荷重
を1 %の精度で測定できる試験機。
15.3.2 支点鋼板及び荷重点 両支点間の中央に曲げ荷重を生じさせる,中央集中荷重方式とする。支点は
ナイフエッジの上に,長さが辺長(a)の2倍,幅が辺長の1.5倍の鋼板を載せたジグ(図14参照)で,荷重
点は曲率半径30 mmの鋼製の円柱とする。ただし,曲げ破壊の形態に荷重点のめり込みが影響する場合に
は,影響が生じないように荷重点の形状を工夫する。

――――― [JIS Z 2101 pdf 34] ―――――

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                                          図14−支点
15.3.3 たわみ測定器 たわみを1 %の精度で測定できるもの。
15.3.4 寸法測定器 6.3の規定による。

15.4 試験体の作製

  試験体は,一辺の長さ(a)を2030 mmの正方形の断面とし,繊維に沿った長さは支点間距離に一辺の長
さ(a)の2倍を加えた直方体とする。試験体の作製に当たっては,その長手方向が繊維方向に平行にしなけ
ればならない。

15.5 試験手順

  曲げ試験の手順は,次による。
a) 試験体の断面寸法を長さ方向の中央部で,15.3.4で規定した寸法測定器を用いて測定する。
b) 支点間距離は,図15に示すように辺長(a)の1216倍とする。試験中,たわみの測定を行い,見掛け
    のヤング係数を求める場合には,支点間距離は辺長の14倍とする。荷重面はまさ(柾)目面とするが,
    荷重面が板目面又は追いまさ(柾)目面の場合には木表からとする。試験は,15.3.1に規定した曲げ
    試験機及び15.3.2に規定した支点鋼板及び荷重点を用いて試験体が曲げ荷重負荷開始から12分で破
    壊するように一定の荷重速度,又は変形速度で曲げ荷重を負荷する。破壊したときの荷重を測定し最
    大荷重 (Pm) とする。
c) 試験中に試験体のスパン中央部で15.3.3に規定したたわみ測定器を用いて,たわみを測定する。
                                        図15−曲げ試験

――――― [JIS Z 2101 pdf 35] ―――――

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