澤田 圭 (サワタ ケイ)

農学研究院 基盤研究部門 森林科学分野准教授
教育イノベーション機構准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(農学)
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 最大耐力
  • 荷重-たわみ関係
  • 最大荷重
  • 初期剛性
  • 柱脚接合部
  • 筋違い耐力壁
  • 耐力壁
  • 土台
  • 腐朽
  • 接合具
  • ボルト接合部
  • 劣化測定
  • 構造性能
  • 荷重-変形角関係
  • 平行弦トラス梁
  • 平行弦トラス
  • 緑化木
  • 風害
  • 断面係数
  • 低サイクル曲げ疲労破壊
  • 幹折れ
  • 振動台実験
  • 調和振動
  • ホワイトノイズ
  • 野外試験
  • 周波数特性
  • 抗力係数
  • 釘1面せん断接合
  • 根返り
  • 木材
研究分野
  • ライフサイエンス, 木質科学
  • ライフサイエンス, 森林科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2022年01月 - 現在
    北海道大学大学院農学研究院, 准教授, 日本国
  • 2015年07月 - 2021年12月
    北海道大学大学院農学研究院, Graduate School of Agriculture Research Faculty of Agriculture, 講師
  • 2007年04月 - 2015年06月
    北海道大学 大学院・農学研究院, 助教
  • 2003年04月 - 2007年03月
    秋田県立大学木材高度加工研究所, 流動研究員

研究活動情報

■ 受賞
  • 2009年, 日本木材学会, 第2回日本木材学会論文賞
    澤田圭
  • 2007年, 日本木材学会, 第18回日本木材学会奨励賞
    澤田圭
■ 論文
  • 鋼板挿入ドリフトピン接合を使用した梁縦継部の接合性能
    永田 昌丈; 澤田 圭; 佐々木 貴信; 高梨 隆也
    土木学会論文集, 82, 28, Japan Society of Civil Engineers, 2026年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 鋼板2枚挿入ドリフトピン接合部の剛性および耐力に関する研究
    冨髙亮介; 澤田圭
    Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), 90, 832, 735, 746, Architectural Institute of Japan, 2025年06月01日, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • EVALUATION FOR ULTIMATE STRENGTH FOR STEEL-PLATE-INSERTED JOINT WITH DRIFT-PINS AT THE END OF GLULAM BEAMS
    Wataru Kambe; Atsuo Takino; Kento Suzuki; Yo Ochiai; Shoichi Nakashima; Shigefumi Okamoto; Kenji Kobayashi; Kei Sawata; Keita Ogawa; Kei Tanaka
    World Conference on Timber Engineering 2025, 4936, 4943, World Conference On Timber Engineering 2025, 2025年
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 集成材梁端部に設けたドリフトピンを用いた鋼板挿入型接合部を対象とした現行規準式による割裂破壊とせん断破壊の評価法の考察
    神戸渡; 鈴木賢人; 落合陽; 瀧野敦夫; 岡本滋史; 小林研治; 澤田圭; 中島昌一; 小川敬多; 田中圭
    Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), 90, 827, 94, 103, Architectural Institute of Japan, 2025年01月01日, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • MEASUREMENT OF YOUNG’S MODULUS AND SHEAR MODULUS OF PLYWOOD BY FLEXURAL VIBRATION TEST AND INFLUENCE OF SPECIMEN SHAPE
    Tomoyuki OGAWA; Takanobu SASAKI; Ryuya TAKANASHI; Kei SAWATA
    Japanese Journal of JSCE, 81, 4, n/a, n/a, Japan Society of Civil Engineers, 2025年
    研究論文(学術雑誌)
  • Regional variation in branch morphological and physical traits in Abies sachalinensis associated with winter climatic conditions
    Tetsuto Sugai; Keiko Kitamura; Kei Sawata; Yoshihisa Sasaki; Wataru Ishizuka
    Journal of Forest Research, 29, 6, 425, 431, Informa UK Limited, 2024年07月16日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 真空プレスを用いたCLT製造の検討
    Saya HATANO; Takanobu SASAKI; Kei SAWATA; Junko MIYAZAKI; Kamii NAKAMURA; Ryuya TAKANASHI; Hidefumi YAMAUCHI
    Japanese Journal of JSCE, 80, 28, n/a, n/a, Japan Society of Civil Engineers, 2024年
    研究論文(学術雑誌)
  • Out-of-plane shear strength of cross-laminated timber made of Japanese Larch (Larix kaempferi) with various layups and spans
    Yasuhiro Kawaai; Ryuya Takanashi; Wataru Ishihara; Yoshinori Ohashi; Kei Sawata; Takanobu Sasaki
    Journal of Wood Science, 69, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2023年09月19日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Cross-laminated timber (CLT) is a promising construction material. When CLT is used for horizontal applications, shear stress occurs in the out-of-plane direction and can fracture the transverse layers owing to the rolling shear. The out-of-plane shear strength of the CLT can be evaluated by an out-of-plane loading test and is affected by the CLT layups and/or span conditions. In this study, we conducted out-of-plane loading tests on 3-layer 4-ply, 5-layer 7-ply, 7-layer 7-ply, and 9-layer 9-ply CLT made of Japanese larch (Larix kaempferi) under various spans and investigated the effect of layups and spans on the out-of-shear strength. The fracture modes of the specimens were classified into three types: shear fracture, shear fracture accompanied by bending fracture, and bending fracture. The out-of-plane shear strength of the specimens except for the 9-layer 9-ply ones decreased as the span increased, and then converged to a constant value (1.0–1.5 kN/mm2). In addition, the shear strength decreased exponentially as the number of laminae in the transverse layers increased and then converged to a constant value (1.0–1.5 kN/mm2). The out-of-plane shear strength of the 9-layer 9-ply specimens decreased as the shear span increased; however, the converged value with a longer span could not be calculated because the tests were conducted under only three-span conditions. The shear strength of 3-layer 4-ply specimens was lower than that of the other layups. The results of the Monte Carlo simulation of the shear strength of the laminae in the transverse layers showed that a model, which assumed that the minimum shear strength of the laminae in the transverse layers determined the shear strength of a specimen, tended to correspond with the decreasing tendency of shear strength with longer spans. The results showed that the weakest link model for the out-of-plane shear fracture of the CLT would relate to a specimen with long span.
  • カラマツラミナの幅厚さ比とローリングシアー強度の関係
    Yasuhiro Kawaai; Wataru Ishihara; Ryuya Takanashi; Yoshinori Ohashi; Kei Sawata; Takanobu Sasaki
    Mokuzai Gakkaishi, 69, 3, 134, 139, Japan Wood Society, 2023年07月25日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Experimental Investigation on Bonded and Screwed Carbon Fiber-Reinforced Plastic Plates on Timber Column–Sill Joints
    Rintaro Ueda; Akio Sakamoto; Kei Sawata; Yoshihisa Sasaki; Takanobu Sasaki
    International Journal of Civil Engineering, 21, 8, 1305, 1314, Springer Science and Business Media LLC, 2023年04月16日, [査読有り], [責任著者]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    In this study, timber column–sill joints strengthened with carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) plates using bonds and screws were subjected to loading tests. Twelve joint specifications were considered depending on different combinations of the CFRP plate surface finish and thickness and the type of bond, and the corresponding effects on the load–displacement behavior of the joints were investigated. Three failure modes were observed in addition to the peeling of the CFRP plate. The specimens that failed owing to screw tear out and screw head pull-through in the CFRP plate or splitting of the sill showed load–displacement curves of a similar shape. Those that failed owing to buckling of the CFRP plate showed a rapid and substantial load decrease due to failure. This failure mode was only observed in 0.50 mm thick CFRP plate specimens. When a peel-ply CFRP plate was installed in the column–sill joint specimens, similar secant stiffnesses were observed in the silicon and epoxy resin-bonded specimens, both with high shear strength. Although the specimens with bonds with a high shear strength showed lower deformation performance, the specimens' maximum load increased with the bond's shear strength. The maximum load improved for a 0.75 mm thick peel-ply silicon- or epoxy-bonded CFRP plate. The load's maximum value after peeling the CFRP plate was 0.79–1.23 times as large as the maximum load of the no-bond specimens and did not change significantly.
  • 大断面集成材梁端部におけるドリフトピンを用いた鋼板挿入型接合部に対する破壊性状の分析 - 円形配置と矩形配置における検討 -
    鈴木 賢人; 神戸 渡; 落合 陽; 岡本 滋史; 小林 研治; 澤田 圭; 瀧野 敦夫; 中島 昌一
    構造工学論文集, 69B, 85, 98, Architectural Institute of Japan, 2023年04月, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 低湿度環境で暴露したカラマツおよびトドマツCLTのせん断強度
    石原亘; 高梨隆也; 川合慶拓; 大橋義徳; 佐々木貴信; 澤田圭
    木材学会誌, 68, 4, 154, 164, Japan Wood Society, 2022年10月25日, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 面外曲げをうけるカラマツCLTのせん断強度の評価
    川合 慶拓; 高梨 隆也; 澤田 圭; 佐々木 義久; 佐々木 貴信
    木材学会誌, 68, 4, 179, 187, Japan Wood Society, 2022年10月25日, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Elastoplastic performance of wood under compression load considering cross-grain orientation and moisture content
    Wei-Lian Fu; Hui-Yuan Guan; Wei Li; Kei Sawata; Yao Zhao
    European Journal of Wood and Wood Products, 81, 1, 111, 124, Springer Science and Business Media LLC, 2022年09月16日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of decay on the shear properties of nailed joints parallel and perpendicular to the grain
    Rintaro Ueda; Kei Sawata; Takanobu Sasaki; Yoshihisa Sasaki
    Journal of Wood Science, 67, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2021年12月15日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Information on the properties of nailed joints with decayed member is necessary to evaluate the remaining structural properties of timber constructions. In this study, loading tests were conducted on nailed joints parallel and perpendicular to the grain with decayed members, and the relationship between the decrease in shear properties and the loading direction to the grain was investigated. After the loading tests, the extent of decay of the specimens was evaluated by the penetration depth of Pilodyn and the decay depth, and these were compared with the shear properties of the nailed joints. The nailed joints with decay had a low load at the initial deformation, regardless of the loading direction to the grain. The initial stiffness, yield resistance, and maximum resistance of the nailed joints parallel to the grain were negatively correlated with the Pilodyn penetration depth, and those of the nailed joints perpendicular to the grain showed no significant correlation with the Pilodyn penetration depth at the 5% level. The initial stiffness, yield resistance, and maximum resistance of the nailed joints parallel to the grain tended to decrease with increasing decay depth, and those of the nailed joints perpendicular to the grain did not exhibit this tendency. The shear properties of the nailed joints significantly decreased at small decay depths.
  • 炭素繊維強化プラスチック(CFRP)シートを用いた木質ハイブリッド梁の曲げ性能
    下川 亮太; 佐々木 貴信; 澤田 圭; 佐々木 義久; 上田 麟太郎
    土木学会論文集E2(材料・コンクリート構造), 77, 5, I_14, I_21, 公益社団法人 土木学会, 2021年
    日本語, 公共建築物等の木造化の機運に伴い,大断面長尺の木質梁の必要性が高まっている.トドマツ角材を幅方向および積層方向にCFRPシートを介して接着した木質ハイブリッド重ね梁を作成し,曲げ性能を評価した.曲げ破壊試験は,シートの配置,角材同士の縦継および積層接着の有無についての計8条件に分けて行った.幅方向に角材を2本並べた中央へ垂直にCFRPシートを配置したタイプでは,角材同士の積層接着をしない場合でも曲げ強度を保持した.また,引張側にもCFRPシートを配置したタイプでは,角材の縦継を有する場合,曲げ強度がシートを配置しないタイプの平均196%であった.一般流通材の小断面の角材から木質大断面梁を作る際の省力化および長尺化の可能性が示された.
  • Degradation of shear performance of screwed joints caused by wood decay
    Rintaro Ueda; Kei Sawata; Ryuya Takanashi; Yoshihisa Sasaki; Takanobu Sasaki
    Journal of Wood Science, 66, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2020年12月, [査読有り], [責任著者]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Shear tests were conducted on screwed joints with decayed main members, and the degradation of shear performance of screwed joints by wood decay was investigated. The differences between decayed and control specimens in yield load (Py), and maximum load (Pmax) were both significant at the 1% level, while the difference in the initial stiffness (Ks) was not significant at the 5% level. The extent of decay was evaluated through Pilodyn penetration depth and the decay depth. Pilodyn penetration depth had no significant relationships with Ks, Py, or Pmax of screwed joints. It is inferred that no significant relationship was found between Pilodyn penetration depth and the strength properties because the range of the measured Pilodyn penetration depth was narrow (16–23.5 mm). The decay depth had a significant inverse correlation with Ks of the decayed specimens. There was no significant relationship between the decay depth and Py, or Pmax. Multiple regression analysis was conducted on Ks, Py, and Pmax using the decay depth and sound wood density (WDh) as 2 explanatory variables. The multiple regression of Ks, Py, and Pmax on the decay depth and WDh were significant at the 1%, 5%, and 1% level, respectively. Ks, Py, and Pmax are inferred to be determined by both the decay depth and WDh. The strength properties of screwed joints with one screw obtained in this study were compared with those of screwed joints with seven screws obtained in a previous study. The difference between Ks, Py, and Pmax of the screwed joints with one screw and those of the screwed joints with seven screws was not significant at the 5% level. It is inferred that shear performance of screw joints with multiple screws are sufficiently estimated from those of screw joints with one screw by simply multiplying the strength properties, even if the main members were decayed.
  • Drying characteristics of log cross sections of Japanese cedar during hybrid kiln drying combined with dielectric heating
    Nam-Ho Lee; Noboru Fujimoto; Jinji Piao; Kei Sawata
    Drying Technology, 39, 7, 925, 931, Informa UK Limited, 2020年03月02日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Correction to: Effect of decay on shear performance of dowel-type timber joints (Journal of Wood Science, (2008), 54, 5, (356-361), 10.1007/s10086-008-0963-7)
    Kei Sawata; Takanobu Sasaki; Shuichi Doi; Yasuo Iijima
    Journal of Wood Science, 64, 6, 882, Springer Tokyo, 2018年12月01日
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Lateral strength of nailed timber connections with decay
    Kei Sawata; Yoshihisa Sasaki
    Journal of Wood Science, 64, 5, 601, 611, 2018年10月, [査読有り]
    英語
  • Withdrawal strength of nailed joints with decay degradation of wood and nail corrosion
    Ryuya Takanashi; Kei Sawata; Yoshihisa Sasaki; Akio Koizumi
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 63, 2, 192, 198, 2017年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Fractography of shear failure surface of softwood decayed by brown-rot fungus
    Ryuya Takanashi; Wataru Ishihara; Kei Sawata; Yuzou Sano; Tomonori Azuma; Mitsunori Mori; Akio Koizumi; Yoshihisa Sasaki; Takuro Hirai
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 60, 3, 186, 193, 2014年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Shear resistance and failure modes of nailed joints loaded perpendicular to the grain
    Kei Sawata; Yosuke Shigemoto; Takuro Hirai; Akio Koizumi; Yoshihisa Sasaki
    Journal of Wood Science, 59, 3, 255, 261, 2013年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Dynamic responsive characteristics of nailed plywood-timber joints under harmonic vibrations
    Takuro Hirai; Takeyoshi Uematsu; Yoshihisa Sasaki; Masahiko Toda; Okumu Gordon Wanyama; Kei Sawata
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 58, 5, 408, 416, 2012年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effective lateral resistance of timber-plywood-timber joints connected with nails
    Okumu Gordon Wanyama; Kei Sawata; Takuro Hirai; Akio Koizumi; Yoshihisa Sasaki
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 58, 4, 315, 321, 2012年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Dynamic response of wall-floor joints of wooden light-frame constructions under forced harmonic vibrations
    Takuro Hirai; Kei Sawata; Ali Awaludin; Yoshihisa Sasaki; Takeyoshi Uematsu
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 58, 2, 128, 134, 2012年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effective lateral resistance of combined timber joints with nails and bolts
    Okumu Gordon Wanyama; Kei Sawata; Takuro Hirai; Akio Koizumi; Yoshihisa Sasaki
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 58, 1, 9, 19, 2012年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Bending resistance of repaired column members and shear resistance of opening frames with repaired columns of conventional Japanese wooden houses
    Kei Sawata; Masahiko Toda; Satoru Kanetaka; Yoshihisa Sasaki; Takuro Hirai
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 57, 6, 536, 541, 2011年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Nondestructive measurement of cross-sectional shape of a tree trunk
    Akio Koizumi; Keisuke Ikeda; Kei Sawata; Takuro Hirai
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 57, 4, 276, 281, 2011年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evaluation of drag coefficients of poplar-tree crowns by a field test method
    Akio Koizumi; Jun-ichi Motoyama; Kei Sawata; Yoshihisa Sasaki; Takuro Hirai
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 56, 3, 189, 193, 2010年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 枠組壁工法における壁-床接合部のせん断耐力に及ぼす摩擦力の影響
    孟慶軍; 平井卓郎; 澤田圭; 佐々木義久; 小泉章夫; 植松武是
    木材学会誌, 56, 1, 48, 54, 2010年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 枠組壁工法における壁-床接合部のせん断耐力に及ぼす摩擦力の影響
    孟 慶軍; 平井 卓郎; 澤田 圭; 佐々木 義久; 小泉 章夫; 植松 武是
    木材学会誌, 56, 1, 48, 54, 2010年
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 部材厚および釘の突き出し長さが1面せん断釘接合部のせん断性能に及ぼす影響
    澤田 圭; 本田 康輔; 平井 卓郎; 小泉 章夫; 佐々木 義久
    木材学会誌, 56, 5, 317, 325, 2010年
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of decay on shear performance of dowel-type timber joints
    Kei Sawata; Takanobu Sasaki; Shuichi Doi; Yasuo Iijima
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 54, 5, 356, 361, 2008年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of wood decay on embedding performance of wood and shear performance of dowel-type joints and nailed joints
    Kei Sawata; Hiroshi Takiuchi; Masahiko Toda; Takanobu Sasaki; Mitsunori Mori
    10th World Conference on Timber Engineering 2008, 2, 1078, 1084, 2008年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Effects of density profile of MDF on stiffness and strength of nailed joints
    Kei Sawata; Tatsuya Shibusawa; Kazuo Ohashi; Javier Ramon Sotomayor Castellanos; Yasunori Hatano
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 54, 1, 45, 53, 2008年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 部分壁体試験に基づく土壁のせん断力-変形角関係及び壁倍率の推定方法と検証
    岡本 滋史; 澤田 圭; 村上 雅英; 鈴木 有; 稲山 正弘
    日本建築学会構造系論文集, 0, 621, 103, 110, 社団法人日本建築学会, 2007年11月30日
    日本語, A portion-wall test method is presented in this paper to predict the shear performance of Japanese traditional mud walls based on their lateral load carrying mechanism. It was already clarified through our recent research that this mechanism consisted of the four resistant structural components. The three kinds of portion-wall specimen, cut from the mud wall considering the carrying mechanism, were applied to predict the hysteretic envelope of shear force-deformation curve and also the bracing unit multiplier of the original mud wall. The predictions for the four different types of mud wall...
  • 耐荷機構に基づく有開口土壁の剛性と耐力の推定
    澤田 圭; 岡本 滋史; 村上 雅英; 川鍋 亜衣子; 鈴木 有
    日本建築学会構造系論文集, 0, 620, 93, 100, 社団法人日本建築学会, 2007年10月30日
    日本語, The purpose of this paper is to evaluate the shear performance of mud walls with various openings based on their load carrying mechanism. The load-deformation behavior of various 1P and 2P mud walls, calculated by the data on the three kinds of component test, showed good agreement with the experimental result up to its maximum load. Then, the simplified equations were contrived to estimate their stiffness and ultimate strength. The calculated values by these equations agreed well with experimental results, and thus the proposed equations were shown to be useful for estimating the principal...
  • 腐朽条件下に置いた木材の面圧強度の変化
    滝内 浩; 澤田 圭; 佐々木 貴信; 岡崎 泰男; 土居 修一; 飯島 泰男
    木材学会誌, 53, 1, 46, 51, 2007年
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 腐朽条件下においた木材の面圧強度の変化
    滝内浩; 澤田圭; 佐々木貴信; 岡崎泰男; 土居修一; 飯島泰男
    木材学会誌, 53, 1, 46, 51, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Estimation of shear strength of dowel-type timber connections with multiple slotted-in steel plates by European yield theory
    Kei Sawata; Takanobu Sasaki; Satoru Kanetaka
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 52, 6, 496, 502, 2006年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 地域型木造住宅の地震被害低減策に関する研究 : 三重県沿岸地域を事例として(災害)
    木曽 久美子; 更谷 安紀子; 森井 雄史; 澤田 圭; 青野 文江; 渡辺 千明; 林 康裕
    日本建築学会技術報告集, 12, 24, 471, 476, 日本建築学会, 2006年
    日本語, The Ise and Owase towns in Mie prefecture, which will be the most heavily damaged area in the next Tonankai earthquake, are selected to consider how to reduce the seismic damage of traditional wooded houses in the rural area facing the problem of depopulation and aging. A questionnaire survey for local residents and evaluation of seismic capacity and durability for existing houses are performed. As a result, the following conclusions are obtained. 1) Seismic retrofit can be carried out when existing houses are extended according to the lifestyle modification. 2) Structural design for extension or seismic retrofit should be carried out appropriately so as not to increase eccentricity or decrease deformation performance. 3) Regular maintenance once every ten years are also effective to reduce damage.
  • 常時微動測定と人力加振試験に基づく2003年5月26日宮城県沖の地震による全壊住宅の被害要因分析(構造)
    澤田 圭; 川鍋 亜衣子; 鈴木 有
    日本建築学会技術報告集, 0, 21, 121, 126, 社団法人日本建築学会, 2005年06月20日
    日本語, The two adjacent houses built by different constructions were only judged as fully-collapsed ones hit by the 2003 Miyagiken-oki Earthquake. The factors in damage of these houses were investigated through micro-tremor and forced vibration measurements. Because those houses were located on a hilly area having shallow soft deposit, the site ground motion might be amplified due to soil and topography interaction effect. The predominant frequencies of damaged houses were so close to those of earhtquake ground motion that the frames should be eggectively shaken. The twisting behavior of the house...
  • Estimation of yield and ultimate strengths of bolted timber joints by nonlinear analysis and yield theory
    K Sawata; M Yasumura
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 49, 5, 383, 391, 2003年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Determination of embedding strength of wood for dowel-type fasteners
    K Sawata; M Yasumura
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 48, 2, 138, 146, 2002年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 林産学特論Ⅱ, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 木質構造学特論, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 林産学特論演習Ⅱ, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 高分子学概論, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 林産学実習, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 木材理学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 木材理学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 構造力学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 英語演習, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 物理学概論, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 木材工学実験, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 木材理学実験, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 構造力学演習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
■ 所属学協会
  • 日本木材加工技術協会
  • 日本建築学会
  • 日本木材学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 中大規模木造建築物におけるモーメント抵抗型接合部の耐荷メカニズムの解明
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    澤田 圭
    木造建築物が中大規模化すると部材断面も大型化し、鋼板を複数枚挿入することでドリフトピン接合の接合耐力は上昇する。この鋼板挿入ドリフトピン接合で柱脚接合部や柱-梁接合部を構成した木質構造物はあるが、初期剛性や降伏モーメントといった構造性能を実験によって確認したデータは極めて限定的である。そこで本研究では、鋼板の枚数や間隔、部材同士の接触条件を変化させた静的水平加力試験を行い、接合部の仕様が耐荷メカニズムをどのように変化させるか調べることを目的とした。令和5年度は鋼板の枚数、鋼板間隔を変化させた単位鋼板複数枚挿入ドリフトピン接合部のせん断試験を行った。
    せん断試験体の寸法は、材長500mm、幅72mm、厚さ150mmとした。集成材に幅10mmのスリットを設け、厚さ9mm、鋼種SS400の鋼板を挿入し、集成材と鋼板をドリフトピン1本で接合した。接合の仕様は、鋼板1枚を中央に挿入する仕様と、鋼板を2枚挿入する仕様が3種類で、鋼板間隔は40mm、80mm、110mmとした。
    鋼板1枚挿入接合は20kN付近で降伏後荷重は漸増し、最大荷重を記録した後に荷重は低下した。鋼板2枚挿入接合は、鋼板間隔40mm の場合、30kN付近で降伏した後、荷重は漸増して最大荷重に達した。最大荷重に達して以降は、2体は荷重が減少し、1体は最大荷重の40%まで低下して荷重は横ばいとなった。鋼板間隔80mmの場合は最も大きな最大荷重を示し、最大荷重に達した後、荷重は急激に低下した。鋼板間隔110mmの場合は、最大荷重に達した後の荷重はほぼ横ばいで、変位10mm程度までは顕著な荷重低下はみられなかった。集成材の断面寸法が同じでも挿入鋼板の枚数や挿入する鋼板の間隔が異なると、荷重-変位曲線の形状は変化することが示された。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K05328
  • 大規模木造接合部のせん断メカニズムと振動特性の解明
    科学研究費助成事業
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    澤田 圭; 冨高 亮介
    木造建築物が大規模化されると部材の断面は大きなものとなる。部材の大断面化に伴い、その大きさを有効に活かした接合法があれば、建築物に対する木材の活用にもつながると考えられる。そこで本研究では、鋼板の配置と枚数を変化させた鋼板複数枚挿入ドリフトピン接合部に静加力および仮動的試験を行うことで、接合部のせん断挙動および振動特性を解明し、接合性能が最大となる接合寸法を示すことを目的とした。令和3年度は柱-梁接合部の静加力試験および柱脚接合部の仮動的試験を行った。
    柱-梁接合部は、E105-F300カラマツ集成材に9mm厚鋼板を挿入し、直径12mmのドリフトピン8本で接合した。集成材の材厚は150mm、材幅は330mm、材長は1356mmとした。試験は鋼板を1枚挿入と2枚挿入の接合部に対して行い、鋼板2枚挿入の場合、鋼板間隔は40mm、80mm、110mmの3種類とした。ドリフトピンは円形配置とし、回転中心からドリフトピンまでの距離は112mmとした。柱脚接合部の材料、接合寸法、ドリフトピン本数は柱-梁接合部と同じとした。
    柱-梁接合部に対する静加力試験の結果より、鋼板を1枚挿入した接合部より鋼板を2枚挿入した接合部の方が、接合性能は向上することが分かった。鋼板2枚挿入接合部の中では、鋼板間隔を80mmとした接合部が、初期剛性および降伏モーメントともに最も大きな値を示した。降伏後のモーメント-変形角挙動は鋼板間隔によって異なり、ドリフトピン接合部分からの割れも確認されたが、大きなモーメント低下はみられなかった。
    柱脚接合部の仮動的試験に先立ち自由振動試験を行い、対数減衰率は5%程度であることが分かった。振幅を一定として、周波数を変化させた正弦波を柱脚接合部に与えた仮動的試験を行い、柱脚接合部は周波数の変化に応じて異なる応答を示した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K06157
  • 高強度化された木質構造接合部を対象とした割裂耐力の推定方法の提案
    科学研究費助成事業
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    神戸 渡; 瀧野 敦夫; 澤田 圭; 岡本 滋史; 鈴木 賢人; 小林 研治; 中島 昌一; 落合 陽
    2021年度は、木質部材に鋼板挿入型接合を適用し、その接合部における割裂強度に関する実験的研究を行った。日本建築学会 木質構造設計規準には、割裂強度を算出するための材料定数として割裂破壊定数が定められており、本試験で用いた材料を用い、割裂破壊定数を求めるための試験を行った。また、同材料を用いた鋼板挿入型接合を適用した接合部の鉛直加力試験を行った。ちなみに、用いた材料は異等級構成集成材、樹種はオウシュウアカマツである。鋼板挿入型接合では、接合具としてφ16と18と20のドリフトピンを用いており、それらを配置する方法を試験パラメータとした。また、部材の梁せいとして450mm、600mm、1000mm、1500mmのものを用いており、これらを試験パラメータとした。ドリフトピンの配置は矩形配置のものと、円形配置のものを設けており、この配置計画は既往の研究を参考とし、設定した。以上の試験パラメータのものを各1体ずつ試験体を用意し、全8体を用意した。
    試験の結果、接合部試験体の割裂荷重が学会で提唱されている式よりも小さい値で発生することが確認された。計算結果と試験結果が近い値となるためには、梁せい(h)に対する加力側材縁からの接合部までの距離(he)の比率he/h=αが0.7程度にすることが適切ではないかということが検討よりわかった。本研究で取り扱った試験体は、これまでにない規模のものであったため、規準に示されている式の適用方法に関して、今後検討する必要があると考えられる。
    また、上記より小規模の試験体を用いた実験を行った。これは、規準の式の適用性を検証するためのものである。ドリフトピンの配置を4つ考えた試験体を用意し、試験を行った。その結果、式が適用できるものとそうでないものがあることが確認された。この要因に関して、今後検討する予定である。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 関東学院大学, 20H02303
  • 腐朽分布を有する釘およびボルト接合部のせん断力変形挙動とその力学的解析
    科学研究費助成事業
    2017年04月01日 - 2020年03月31日
    澤田 圭
    木造住宅の中で構造性能上重要な箇所は接合部であるため、腐朽による住宅の構造性能の変化を理解するためには、腐朽と接合性能の関係を把握することが必要となる。腐朽は木材内部で偏在して進行することも多い。そこで、木材内部の腐朽分布と接合部のせん断挙動を調べた。釘頭近傍が腐朽した場合と釘先端付近が腐朽した場合を調べると、釘頭近傍が腐朽した方が荷重低下は大きい。降伏理論に基づき腐朽部と健全部が混在する釘接合の降伏耐力を計算した結果、計算値と実験値は近い値を示した。鋼板挿入接合部に対して非線形解析を行った結果、鋼板近くの木材が腐朽している方が、初期剛性、降伏耐力ともに小さな値となった。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 17K07870
  • 腐朽が生じた木質構造釘接合部のせん断抵抗メカニズムの解明
    科学研究費助成事業
    2014年04月01日 - 2017年03月31日
    澤田 圭; 佐々木 義久; 斎藤 のぞみ; 高梨 隆也
    木材に腐朽処理を施して釘引抜き試験、木材のめり込み試験、単位釘接合試験、多数本の釘を用いた釘接合試験を行った。木材の腐朽度と釘の腐食度から釘接合部の残存引抜き耐力を推定することができた。また釘引抜き耐力よりもめり込み強度の方が腐朽の影響を大きく受けることが明らかとなった。単位釘接合試験より、主材および側材内の健全部長さの合計が小さくなると釘接合部の終局耐力は低下した。主材と側材間に腐朽部があるときに初期剛性は低下した。多数本釘打ち接合部の一面せん断試験では、終局耐力の低下よりも初期剛性の低下が著しかった。腐朽程度と変形レベルに応じた釘接合部のせん断抵抗メカニズムを明らかにすることができた。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 26850107
  • 静荷重方式による若齢造林木のヤング率測定法の開発
    科学研究費助成事業
    2013年04月01日 - 2016年03月31日
    小泉 章夫; 澤田 圭; 鳥田 宏行
    造林木の強度材質の指標となる樹幹のヤング率を高い精度で測定する非破壊試験法を開発した。立木樹幹にモーメントを負荷し,荷重と樹幹の区間矢高の関係をタブレット上で確認しながら,ヤング率を測定する方法とした。北海道の主要造林樹種である,カラマツ,トドマツ,グイマツ雑種F1を対象として,立木状態で測定した樹幹ヤング率と応力波伝播速度を,伐採した丸太について縦振動法で測定した動的ヤング率と比較し,さらに無欠点小試験体を採取して材質を測定した。その結果,開発した試験法によって,高い精度で樹幹のヤング率を測定できることがわかった。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 25450234
  • 樹冠の抗力係数と樹形計測に基づいた緑化樹木の耐風性診断
    科学研究費助成事業
    2009年 - 2012年
    小泉 章夫; 澤田 圭; 平井 卓郎
    緑化樹の耐風性を定量的に評価する方法について検討し,評価手順を提示した。樹冠にかかる風圧力を推定するために,屋外で風速と樹幹の曲げたわみを連続的に測定することで抗力係数を評価する方法を開発した。得られた抗力係数を用いて,風速から樹幹や根鉢に作用するモーメントを算出できる。樹幹の曲げ耐力を求めるために,不整な樹幹の断面係数を非破壊的に評価する手法を開発した。また,緑化樹の引き倒し試験を行って,胸高直径と根返りモーメントの回帰式を決定した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21580169
  • 動的応答特性を考慮した木材接合部の耐力評価
    科学研究費助成事業
    2009年 - 2011年
    平井 卓郎; 澤田 圭; 植松 武是; 戸田 正彦
    木材の釘接合部について、調和波とホワイトノイズ合成波を用いた動的実験を行い、以下のような知見を得た。(1)木材の釘接合部の動的応答は明らかな周波数依存性を持つ。(2)調和振動を受ける釘接合部は、倒壊限界時剛性相当の周波数に共振して、静的加力と同様な破壊を生じる。(3)損傷限界時剛性相当の周波数に対しては、釘接合部は一旦共振して損傷するが、繰り返し劣化による共振周波数の低下により、静的加力と同様な破壊は生じにくくなる。しかし、入力加速度が小さくても累積サイクル数が増すと、釘の低サイクル曲げ疲労破壊を生じる危険性が生じる。(4)地震動に近いホワイトノイズ合成波でも、各周波数成分に対応して、上記と同様な挙動を示す。(5)複数の接合要素を含む構造モデルである合板釘打ち耐力壁も、上記の接合部単体の動的応答と同様な挙動を示す。上記の結果から、木質構造物では接合部単体から耐力壁までの各階層において、非線形の荷重-変形関係と動的繰り返し劣化により、損傷限界と倒壊限界では応答特性が異なること、入力レベルが損傷限界以下でも、長時間または繰り返し地震力が作用すると、釘の低サイクル曲げ疲労破壊による倒壊を招く危険性があることが明らかとなった。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 21380105
  • 腐朽劣化を受けた木質構造物の性能評価に関する研究
    科学研究費助成事業
    2007年 - 2009年
    澤田 圭
    本研究では在来軸組み構法片筋違い耐力壁と平行弦トラス梁を対象として、接合部に生じた腐朽が構造物全体の耐力-変形関係にどのような影響を及ぼすか調べた。筋違い耐力壁の水平加力試験の結果より、柱脚部の接合方法によって腐朽が耐力壁のせん断力-見かけの変形角関係に及ぼす影響に差が見られた。平行弦トラス梁の曲げ試験より、斜材に生じた腐朽がトラス梁の荷重-たわみ関係へ及ぼす影響は小さかっ
    日本学術振興会, 若手研究(スタートアップ), 北海道大学, 19880001