lvl 強度はどのくらいか？LVLの特性を製材と比較

lvl 強度を数値から見る

LVL（単板積層材）の曲げ強度は、C24構造用製材の約1.8倍で、剛性も約4分の1高い値です。EN 14374に適合する欧州の針葉樹LVL等級Kerto-Sは、縦使い時の特性曲げ強度として44 N/mm²を公表しています。EN 338:2016のC24材は24 N/mm²です。

剛性は、米国の2.0E等級LVLで約13,800 N/mm²です。C24材の平均値は11,000 N/mm²です。

LVLの強度は製法に由来します。丸太を厚さ約3 mmの単板に切削し、乾燥・等級分けした後、ほぼすべての層の木目を部材の長手方向にそろえて接着し直します。挽き梁の強度を損なう節、目切れ、割れは、数十本の接着線にまたがって分散するため、強度が最も低いLVL部材も平均的な部材に近い性能になります。

LVLの要点は以上です。このガイドでは、特性値の一覧、製材や集成材との比較、製品ごとに強度が変わる要因、用途別の選び方を説明します。

LVLの特性値一覧

下表では、LVLの特性を欧州規格に基づいて製材・集成材と比較しています。数値はユーロコード5で使う特性値です。特性値は5パーセンタイルの強度を指し、その等級の部材の95 %はこれを上回ります。

LVL欄の数値は、EN 14374に適合するトウヒ材のMetsä Wood製Kerto-Sに基づきます。曲げ強度、弾性係数、密度は2018年2月付のメーカー資料（Kerto-S資料）、せん断、引張、圧縮強度はメーカーの「Kerto LVL機械的特性マニュアル」（2024年4月）に記載されています。同マニュアルにはEN 14374の性能宣言も含まれています。

44 N/mm²は、あるメーカーが公表する値です。LVL製品ごとに公表値は異なるため、設計者は実際に購入する製品の数値を使って設計します。欧州で販売される構造用LVLには、建設製品規則（Regulation (EU) No 305/2011）に基づくCEマーキングが付されています。曲げ強度は基準せい300 mmで示され、その他のせいには寸法効果の規則を適用します。

等級が違っても傾向は同じです。1 mm²当たりで見ると、LVLは同じ樹種グループの挽き材や標準的な集成材より大きな曲げに耐え、強度値のばらつきも平均値の周辺に収まります。

LVLと製材の強度を比較

同じ寸法で比べると、LVLは製材より強く、剛性が高く、まっすぐで、品質のばらつきが小さい一方、製材は軽く、長さ当たりの価格が低く、地域の木材販売店で入手しやすい傾向があります。主な違いは次のとおりです。

実務上、LVLのまぐさや梁は、置き換える挽き材よりせいを小さくできることが多く、壁の中でもまっすぐな状態を保ちます。一般的な軸組の柱や土台には、引き続き価格を抑えやすい製材が適しています。

LVLはなぜ製材より強いのか

LVLは単板にして再接着することで、挽き材が早期に破損する主な原因である、重要な位置にある大きな欠点を分散します。強度を高める工程は4つです。

1. 単板化して欠点を分散。 梁の端に位置するはずの節が、厚さ3 mmの単板1枚にある小さな部分になります。
2. 単板を等級分け。 単板は外観または剛性で等級分けし、曲げ応力が最も高い外層には剛性の高い単板を配置します。
3. 継ぎ目をずらす。 単板の端部はスカーフ継ぎまたは重ね継ぎで接合し、隣り合う層の継ぎ目を離して配置するため、部材を横断する弱い面ができません。
4. 圧締と乾燥。 接着前に単板を乾燥させるため、完成した部材は製造時からまっすぐで寸法が安定しています。

その結果、平均強度が高く、ばらつきが小さくなります。設計値は強度分布の低い側から定めるため、ばらつきが小さいと平均値以上に設計値が高まります。

LVLの強度を左右する要因

LVLの強度は、製品ごとに次の6つの要因で変わります。購買担当者はそれぞれを確認できます。

• 樹種と密度。 密度が高い樹種ほど強度と剛性が高くなります。欧州の針葉樹LVLには主にトウヒやパインが使われ、広葉樹LVLにはバーチ、ポプラ、ユーカリ、アカシアが使われます。当社ではアカシアとユーカリの単板をそれぞれ580 kg/m³、650 kg/m³として計画しており、公表されているトウヒ等級の平均密度510 kg/m³を上回ります。
• 単板の等級。 開いた欠点の少ない等級単板は高い強度値につながります。等級分けされていない単板は強度のばらつきが大きくなります。
• 継ぎ目の配置。 部材の長手方向に単板の継ぎ目を十分にずらすと強度を保てます。継ぎ目が一直線に並ぶと弱い面ができます。
• 接着剤と圧締。 構造用LVLにはフェノール系などの屋外用接着剤を使います。家具用LVLには、ホルムアルデヒド放散量E0のUF接着剤を一般に使います。接着剤は部材全体にわたって各単板を確実に接着する必要があります。
• 直交単板。 LVLの等級によっては、割れを防ぎ、幅方向の強度を高めるため、長手方向に対して直角に数枚の単板を配置します。その分、長手方向の曲げ強度は少し下がります。
• 含水状態と荷重継続時間。 製材と同様に、湿潤環境での使用や長期荷重はLVLの設計値を低下させます。

樹種の詳しい比較はパインLVLと広葉樹LVLのガイドをご覧ください。

縦使いと平使いでLVLの強度はどう変わるか

梁として使うLVLは、単板が垂直になる縦使いが最も強くなります。部材のせいが大きくなり、曲げに抵抗するためです。長方形断面の曲げ耐力は、幅とせいの2乗に比例します（断面係数 S = b × h² ÷ 6）。

同じ部材を90度回して使うと、支えられる荷重は約4倍になり、たわみは約20分の1になります。このため、LVL梁やまぐさは縦使いで施工し、部材図面にはどちらの面を上にするかを示す必要があります。公表等級に縦使いと平使いの強度値がそれぞれ記載されるのも、単板の働きが方向によって異なるためです。

LVL、集成材、合板、鋼材の比較

LVLは挽き材と鋼材の中間に位置します。1 mm²当たりの強度は集成材や製材より高く、同じ荷重を支える鋼材より軽い一方、製造できるのは直線的な長方形断面に限られます。

• LVLと集成材。 集成材は挽き材のラミナを接着して作るため、GL24hの公表曲げ強度は24 N/mm²です。Kerto-S LVLは44 N/mm²です。集成材はより深く幅広い断面や曲線材にできるため、長く露出する屋根梁に適しています。集成材とLVLの比較では価格とスパンを取り上げています。
• LVLと合板。 合板は単板を一層ごとに直交させるため、パネルの両方向に強度があります。LVLはほぼすべての層の木目を一方向にそろえるため、部材の長手方向に強度を発揮します。合板は床、壁、パネル向け、LVLは梁、桟、枠材向けです。LVLと合板の比較をご覧ください。
• LVLと鋼材。 鋼材断面は1 mm²当たりでより大きな荷重を支えます。一方、同じ耐力のLVL梁は軽く、一般的な木工用のこぎりで切断でき、熱橋も生じません。LVLと鋼梁のガイドでは、それぞれが適する用途を説明しています。

家具、梱包材、ドア部材では、広葉樹無垢材との比較が実用的です。LVLはまっすぐで、ねじに沿って割れにくく、積層工程で可能な長さに製造できます。

LVLの設計値シートの読み方

数値を見る前に、その根拠となる規格を確認してください。欧州の資料にはユーロコード5用の特性値、米国の資料にはNDS法で用いる許容設計応力度が記載されています。両者をそのまま比較することはできません。

1. 数値の根拠を確認。 「fm,k」や「特性値」は、限界状態設計で使う5パーセンタイル強度です。psiで示される「Fb」は、安全率を反映した許容応力度です。
2. 荷重方向を確認。 縦使い（梁、縦置き）と平使い（厚板、平置き）では値が異なります。
3. 基準せいを確認。 曲げ強度は基準せい（欧州は300 mm、米国は12インチ）で示され、ほかのせいには調整を適用します。
4. 使用環境区分を確認。 資料に別の記載がなければ、数値は乾燥環境での使用を想定しています。
5. 製品を特定。 数値は、特定のメーカーが製造する特定の製品・等級に対応します。別のLVLにそのまま適用できません。

たとえば、米国の2.0E等級では、梁方向の許容曲げ応力度として2,600–2,900 psi（約17.9–20.0 N/mm²）が公表されています。せん断強度は285 psi（約2.0 N/mm²）、繊維直角方向の圧縮強度は750 psi（約5.2 N/mm²）です。これらが44 N/mm²より低く見えるのは、特性強度ではなく許容応力度だからです。

スパンでLVLの耐荷重が大きく変わる理由

スパンが長くなると、曲げモーメントはスパンの2乗、たわみは4乗に比例して増えます。等分布荷重を受ける単純支持梁では、曲げモーメントは q × L² ÷ 8、たわみは 5 × q × L⁴ ÷ (384 × E × I) です。

スパンを20 %延ばすと、曲げモーメントは1.2² = 1.44倍、たわみは1.2⁴ = 2.07倍になります。3.0 mで余裕があった梁も、1 m当たりの荷重が同じまま3.6 mに延ばすと過荷重になることがあります。LVL梁のスパン表では、メーカーがこれらの式をどのように表にまとめるかを示しています。

強度より先に、たわみが設計を決めることもよくあります。タイル仕上げの床や長いスパンでは、十分な強度があってもたわみが大きすぎる場合があるため、E値の高い剛性等級を選びます。

LVL梁のスパンと価格の目安

1-3/4 × 11-7/8 in.（44 × 302 mm）のLVL梁は、住宅の床で通常、最大約20 ft（6.1 m）のスパンに使われます。小梁は8 to 12 ft（2.4 to 3.7 m）、床梁は12 to 20 ft（3.7 to 6.1 m）、せいの大きな梁は20 to 30 ft以上（6.1 to 9.1 m以上）が目安です（SXH Wood、Unique Materials）。両ガイドは2026年10月21日に確認されています。

これらは一般的な範囲です。梁の寸法は荷重、支持条件、メーカーの設計値をもとに設計者が決めます。

米国の販売店では、基本仕様の1-3/4 × 9-1/2 in. LVL梁は、通常1フィート当たり約US$6 to US$10です。20 ftの梁なら約US$120 to US$200、より重い設計梁ではUS$500以上になることがあります（SXH Wood、2026年10月21日）。

英国の読者向けに、2026年10月20日の為替レートはUS$1.3345 to £1でした（exchangerates.org.uk）。このレートで換算すると、価格は1 m当たり約£15 to £25、6.1 mの梁で£90 to £150、より重い梁で約£375です。一般的な在庫長は16 ftと24 ftで、40 ft梁は特注です。

強度を損なう施工ミスには、次のようなものがあります。

1. 許可範囲外の切り欠きや穴あけ。 スパン中央の引張側に切り欠きを設けると、荷重を支える単板が失われます。
2. 支圧長さ不足。 梁端部は設計で定めた全支圧長さを確保して支持材に載せます。足りないと支持部がつぶれるおそれがあります。
3. 複数枚梁の釘打ち不良。 枚数、列、間隔についてメーカーの釘打ち仕様に従います。釘が少ないと、各層が一体で働きません。
4. 梁を濡れたままにする。 現場では屋根が完成するまで梁を覆い、乾燥状態を保ちます。

用途別に選ぶLVL、製材、集成材

部材の用途に合わせて選びます。

建築構造では、設計者が公表値に基づいて製品と等級を指定します。家具、ドア、梱包部材では、図面と組立試験をもとに仕様を決めます。

Minh Thanhが製造するLVLと仕様の決め方

当社は工場周辺のフート省ハホアで育った植林木から、アカシアまたはユーカリの単板を使ってLVLを製造しています。用途は家具の枠材、ドア部材、産業用梱包材です。木目は部材の長手方向にそろえ、用途に合わせて接着剤を選びます。屋内家具にはホルムアルデヒド放散量E0のUF接着剤を使い、E1も選択できます。部材が湿気に触れる用途には耐水性の接着剤を使います。

これらの部材の強度を支えるのは、前述の要因と同じです。密度の高い広葉樹単板を等級分けし、含水率8–12 %まで乾燥させ、積層中の継ぎ目をずらして、仕上がり寸法を精密に管理します。見える面は承認済みサンプルの等級に合わせ、部材は図面どおりに切断します。EU市場に出す木材製品に求められるRegulation (EU) 2023/1115に従い、原産地記録と地理位置情報ファイルを含むEUDR適合書類を各注文に添付します。

証明書と試験報告書は品質ページに掲載しています。プロジェクトで試験が必要な場合は、依頼に応じてSGSを通じて指定方法の曲げ試験を手配します。建築用の梁など構造部材には、設計者が公表設計値のある製品を指定してください。LVL製品ページでは、部材の見積もり方法を説明しています。

LVLの見積もりに必要な情報

まず用途と図面をお送りください。それをもとに仕様を決めます。

1. 用途： 家具の枠、ドアの縦框、パレットの桁などの部材用途。
2. 断面と長さ： 仕上がり幅、せい、長さ、および上にする面。
3. 樹種： アカシアまたはユーカリ単板。
4. 接着剤と放散量： 屋内用のホルムアルデヒド放散量E0のUF接着剤、または必要な耐水性接着剤。
5. 見える面： 表に出る面と外観等級。
6. 梱包と数量： 梱包束当たりの本数、および長さごとの総本数。
7. 港とインコタームズ： FOBハイフォン、CFRまたはCIF。

生産期間は30 %の手付金受領後15–45日です。残金70 %はB/Lのスキャンを提示した時点でお支払いいただきます。最小注文数量は40HCコンテナ1本で、合意により異なる断面寸法を混載できます。無料サンプルを注文前にお送りします。LisaはWhatsApp（+84 988 586 601）またはcontact@minhthanhplywood.comで、通常数時間以内に返信します。

出典：EN 338:2016「構造用製材－強度等級」、EN 14080:2013「集成材」、EN 14374:2004「構造用LVL」、EN 14374の公表値を掲載するMetsä Wood Kerto-S資料（2018年）およびKerto LVL機械的特性マニュアル（2024年）、米国2.0E等級LVLの技術資料、梁の計算式に関するUSDA Forest Products Laboratoryの「Wood Handbook」（2021年、第9章）、APAの構造用複合材の概要。数値は2026年10月20日に確認。