製材
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| 住宅の土台に使われている正角 |
製材とは素材(丸太・原木)を鋸挽きした木材製品で、「挽き材」ともいわれます。製材の大半は建築に使われますが、建築以外にも家具・建具、土木、輸送・梱包、造船、車両などで利用されています。
2000年に我が国で使われた製材は、約4,100万m3(丸太換算、以下同じ)で、このうち61％が国内の製材工場で生産され、残りは製品で輸入されたものです。国内生産の49％は輸入原木を使っているので、全体の69％近くが外材の製材ということになり、スギやヒノキなどの国産材は31％です。しかし、外材が支配的なのは都市部であって、地方市場では国産材主体もしくは中心となっているところも多く存在しています。
製材の日本農林規格(JAS)は1999年に大幅に改訂され、2002年に小改訂されました。それには製材のそれぞれの用途別に22品目が定められ、制定されています。「針葉樹の構造用製材の日本農林規格」では、針葉樹の構造用製材の等級、寸法、含水率が定められています。等級は目視と機械による方法に二大別され、目視では甲種(曲げ性能を重視する用途）と乙種(圧縮性能を重視する用途)ともに1級から3級までに、機械では1級から6級までに等級区分されます。目視による判定は節、丸身、年輪幅、割れなどによって、機械は曲げヤング率、丸身、割れなどによっています。含水率では、仕上げ材はSD15(15％以下)とSD20(20%以下)に、未仕上げ材はD15(15％以下)、D20(20%以下)、D25(25％)に区分されます。
JASではない慣習的な区分、材面に現れる節による区分も依然として存在しています。
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針葉樹製材品の種類
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| 住宅の梁に使われている平角 |
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| 製材品の形状・寸法(製材種) |
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| 針葉樹製材の材種別主要用途 |
JASでは、製材品を針葉樹製材（構造用製材、造作用製材、下地用製材、枠組壁工法構造用製材）、広葉樹製材、耳付き板、押角、薄板、建具、キリ材に区分しています。しかし、平成８年度に廃止された「製材の日本農林規格」に規定されている板類、ひき割類、ひき角類の３材種(図１、表１)は、一般では、しばらくの間使われると思われますので、以下に説明します。
(1)板類：厚さが7.5cm 未満で幅が厚さの４倍以上のものを指し、板、小幅板、斜面板、厚板の４種がありました。
(2)ひき割類：厚さが7.5cm 未満で幅が厚さの４倍未満のものを指し、小割と平割の２種がありました。
(3)ひき角類：厚さおよび幅が7.5cm 以上のものを指し、正角と平角の２種がありました。
また、一般製材の商取引では、JAS とは異なる慣習的な材種名が用いられています。
葉柄材(羽柄材、端柄材)：たる木、ぬき、野地板、壁下地板などの小断面製材品の総称です。
板割：足場板など、板類の厚板に相当する製材品です。
小割材：ひき割のうち廻り縁、竿縁などたる木以下の小断面製材品の総称です。
太鼓材：丸太の２材面を平行に鋸挽きした製材品です。
半割・二つ割・三割：ひき割やひき角を1/2、1/3、の厚さに鋸挽きした製材品のことです。
大角・中角・小角：輸入製材品の角材で厚さが５インチ未満を小角、５〜16インチを中角、18インチ以上を大角と称します。
グリーン材：未乾燥の製材品のことです。
SS材：人工乾燥材（KD材）のうち、プレーナやモルダで表面仕上げした製材品のことで、１材面仕上げのS1S 材から４材面仕上げのS4S 材までがあります。
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針葉樹構造用製材品の種類
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| 構造用製材の規定寸法 |
「針葉樹の構造用製材の日本農林規格」は、建築物の構造耐力上主要な部分に使用する針葉樹製材品を対象にしています。この規格でとりあげている構造材の寸法は、現在住宅建築用に広く流通しているものを選び出し、これに大型建築物にも対応できるような大断面のものを加えて、表のように 129種類に簡素化し、これを規定寸法としています。しかし、この規定寸法以外でも、設計上必要とする寸法に対しては認定寸法としてJAS製品として認めることにしています。また、製材の種類は、これまでの一般製材のJASの板類、ひき割類、ひき角類という材種区分に代わって、強度性能を重視した「目視等級区分製材」と「機械等級区分製材」に大きく２分しています。
「目視等級区分材」は節、丸身等材の欠点を目視により測定して等級区分するものをいい、「機械等級区分製材」は機械によりヤング係数を測定して等級区分するものをいいます。
このうち目視等級区分材は、土台や大引き、根太、梁、桁、母屋、たる木などのように横使いされるために主として高い曲げ性能が求められるものを「甲種構造材」とし、その断面の大きさから「甲種構造材Ｉ」と「甲種構造材II」に分けています。また、柱や束などのように縦使いされるために主として圧縮性能が求められるもの「乙種構造材」としています。なお甲種構造材は、木口の短辺が36mm未満の材及び木口の短辺が36mm以上でかつ、長辺が90mm未満の材を「構造用I」とし、これを超える寸法の材を「構造用II」としています。
乾燥材については、含水率を25％、20％、15％の３水準に規定して、Ｄ25、Ｄ20、Ｄ15と表示することにしています。
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針葉樹構造用製材品の品質基準
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| 構造用製材のJAS製品 |
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| 構造用製材の規格(目視等級区分) |
構造用製材の規格は、主として実大の強度試験値を基にして等級に応じて一定の強度性能を保証するようになっています。この場合の等級区分法には、目視によって節や丸身、割れ等の欠点の程度から判定する「目視等級区分法」と機械によってヤング係数を測定し、その値から強度を割当てる「機械等級区分法」の２通りがあります。
目視によって区分した等級は、構造計算をする場合の木材の強さ(許容応力度といいます)を定めた、建築基準法施行令の規定値を満たすようになっています。目視等級区分製材は横使い(主として曲げ、引っ張り応力をうける)される甲種構造材(木口断面によって、構造用Ｉと構造用IIに区分される)と、縦使い(主として圧縮応力を受ける)される乙種構造材に区分されますが、いずれも強度性能に影響を及ぼすのは節や断面欠損になる丸身のほか割れ、目まわり、繊維傾斜、腐れなどの欠点の程度です。このような各因子に限界値を設定し、材面を総合評価して表のように１〜３の級別に格付けします。
機械等級区分法では、強度と高い相関がある曲げヤング係数を機械を用いて測定し、その値から非破壊的に強度を推定して等級格付けします。ヤング係数を40×103kgf/cm2以上を、６等級に区分し、各等級を20×103kgf/cm2毎の中間値で示すことになっています。なお、ヤング係数によって強度が評価されても、利用上支障となる丸身や割れ、曲がり、腐朽、狂いなどの欠点は目視による判定も必要となりますので、規格では、目視等級区分の３級に相当する基準を具備していなければならないことになっています。
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