2011-03-26(Sat)

木の重さ

ギアの強度にも影響してくる木の重さ

落ちてきたらどんなことに・・・。
山で算数が出てくるのでややこしくなる。、現場でこんな計算をしているのだろうか。

実際に切った枝を樹種毎に量ればいいのだが・・・とても無理。
切る前におおよその重量を知りたいのだ!  出来ないのか。

こんな方式があった・・・

1.木の比重

木材は、同じ樹種でも品種・個体・地域による差や、さらには1本の樹木でも部位(根本か先端か、中心か外側か、心材か辺材か など)によって組織構造や物理的性質が大きく異なります。 <
ということから、ある樹種の比重を一つに決めるというのはムリだとわかりました。

2.気乾状態

表1にあるように気乾状態での比重表はネットなどで調べることが出来ました。
木材は、乾燥して水分を蒸発させて「気乾状態」(表3)とななるのです。この場合の含水率は15%前後となります。

伐採したばかりの丸太は含水率が100%~120%もある場合があります。

その場合の生木の比重としては限りなく1に近いと思われます。しかしほとんどの木は水に浮かびます、ということで生木の場合の比重は概ね、0.95~0.98ともいわれます。
しかし、この数値を使うとかなり重くなってしまいます。

3.体積の算出

これらから、円錐形の体積の出し方で求めることが出来ます。
円錐形の面積や体積を求めようとすると定理だの公式だのと現場では大変になってきます。

形も円柱なのか円すいなのか正確に、などと難しくなります。

4.簡易な現場計算方法

公式を使って実際に計算するのは現場ではとても大変ということで、現場の人たちは次の計算式を使っているということも分かってきました。

  木の体積=末口の直径^2×長さ

末口=材木の小さい方の切り口のこと。
太さと長さから概算として求めます。
理屈はともかく計算をできるだけ簡単にということで使っているようです。

[E:bullettrain]丸太の材積=重さ
丸太の材積は、次の計算式によって計算する。

  • 長さが6m未満の場合であること。
  • 丸太材積=D^2×L
  • D:丸太の径(m単位による数値)
  • L:丸太の長さ(m単位による数値)

下の例から、生木の係数を0.98とすると・・・・
0.12m×0.12m×2.0m×0.98=0.028224t
kgにすると28kgになる。

さらに早見表にするとこんな感じだ!

表1 

簡易計算式による重量表(D^2×L)
末口の径
D(m)
長さ
L(m)
 材積
 D×D×L
重量(t) 生木係数 重量(kg)
 0.10  1.8  0.01800  0.018  0.98  17.6
 0.15  1.8  0.04050  0.041  0.98  39.7
 0.20  1.8  0.07200  0.072  0.98  70.6
 0.30  1.8  0.16200  0.162  0.98  158.8
 0.40  1.8  0.28800  0.288  0.98  282.2
 0.50  1.8  0.45000  0.450  0.98  441.0
 0.60  1.8  0.64800  0.648  0.98  635.0
 0.70  1.8  0.88200  0.882  0.98  864.4

(*対象は長さ6m未満に限る)

表2

下の表は、一般的な円柱の体積の計算方式で行ってみたもの。

円柱の計算式による重量表(太い方の径を使用)
切口の直径
D(m)
長さ
L(m)
体積
D×D×π×L
重量(t) 生木係数 重量(kg)
0.10 1.8 0.05652 0.014 0.98 13.8
0.15 1.8 0.12717 0.032 0.98 31.2
0.20 1.8 0.22608 0.057 0.98 55.4
0.30 1.8 0.50868 0.127 0.98 124.6
0.40 1.8 0.90432 0.226 0.98 221.6
0.50 1.8 1.41300 0.353 0.98 346.2
0.60 1.8 2.03472 0.509 0.98 498.5
0.70 1.8 2.76948 0.692 0.98 678.5

比較してどうだろう。
簡易計算はラフな数値でいいとすれば使えるのではないだろうか。

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所在
岩手県久慈市山形町川井9-21-2

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