In the first stage of this study I-beams flanged with veneer strands with medium density fiberboard(MDF) or particleboard as web material were produced by hot pressing. The forming and pressing method used a special metallic mould that allowed flanges to be formed and bonded to the web at the same time. Many I-beams were able to be produced in a single hot pressing cycle and this method allows the utilization of residues and wastes from wood and wood-based composite industries. The forming and pressing method was found to be technically suitable for the production of such I-beams. The assessed fundamental properties of the specimens produced indicated that I-beam had promising mechanical properties; for example, the modulus of rupture ranged from 40 to 56 MPa depending on the flange density. The bond quality between the web and flange was found to have a critical effect on the strength of the entire I-beam. The I-beam showed relatively high bond strength in the parallel direction. The dimensional stability was found to be excellent in the thickness direction of the beam, but not in compression (width) direction.

　In the second stage, optimization of the manufacturing conditions of the veneer strand flanged I-beam was investigated using different combinations of strand dimensions, resin types between web and flange, different pressing times, and different wood-resin moisture contents under comventional hot pressing. The results revealed that strand dimensions have no effect on the I-beam properties, while increasing the resin application rate between strands improved the dimensional stability. The use of isocyanate(MDI) resin between web and flange significantly improved the mechanical properties and dimensional stability of the I-beam. Shortening the pressing time from 20 to 12 minutes was found to be feasible using phenol-formaldehyde(PF) resin under conventional hot pressing. Further short pressing time up to 8.5 minutes was achieved by replacing the PF resin between strands by MDI resin. 12% moisture content(MC) was found to be the optimal levels to produce I-beam under conventional hot pressing, while lower MC was found to interfere with the curing of the PF resin. Strands with lower density showed slight improvement in the dimensional stability and bond strength between web and flange, but not the bending properties of the I-beam. Strand preparation method was concluded to be species dependent. Roll-press splitter method was found to be suitable for bamboo but not for akamatsu or sugi and the opposites is true for saw method. Also using low-density strands allowed the possibility of using lower resin application rate between strands. Replacing PB or MDF web material by plywood showed slight improvement in the bending properties of the I-beam, mean while PB or MDF showed competent and promising performance to OSB, I-beams with low flange density were able to be fabricated under comventional hot pressing using low-density strands. Flange density of 0.6g/cm³ gives I-beam with balanced mechanical properties and dimensional stability.

　In the third stage, veneer strand flanged I-beams were able to be produced under steam injection pressing using 6 minutes prssing time and 6% isocyanate resin. The I-beams showed comparable properties to conventionally produced ones. Using 10 sec as primary steam duration injected at 75mm cnhanced by 5 sec. secondary steam duration injected while press was closing was found to be the optimal combination among the different combinations investigated. Roll splitted strand showed better performance under steam injection than did sawed ones. Low intensity steaming holes negatively affect the basic properties of the I-beams. Using bending stiffness as indicators veneer strand flanged I-beams were found to a reliable product for production of large members using invented forming and pressing method.

＜和文要旨＞
　一般にＩビームは断面を力学的に有利なＩ型とした組立て梁の一種であり、上下の部材であるフランジを、 ウェブと呼ばれる面材と接合して作られる。木質Ｉビームの場合、フランジには単板積層材(LVL)が、ウェブには パーティクルボード（OSBが主流）が多用され、２種類の接着製品を二次接着する製造法となっている。 本研究では、単板ストランドを用いて、フランジを熱板プレスにより圧密成形し、フランジ成形と同時にウェブ材料との 接着が完了する新たな製造技術を開発した。この方法の独創的な点は、Ｉビーム製造における発想の転換にある。 すなわち、横に寝かせたＩビームが連続する状態をイメージすると、平板プレスによるＩビーム製造が可能であると 着想した。利点としては、①二次接着が不要となる、②一回の成形で多数の製品が得られる、などが挙げられる。 また、使用するウェブ材料は、建築解体材や工場廃材から製造されたパーティクルボード(PB)やMDFを想定しており、 フランジとなる原料はストランド形状に加工可能であれば、間伐材、単板廃材、解体材、製材廃材、あるいは 地域によっては資源豊富な竹などが使用できよう。すなわち、原料選択性は高く、また、原料全体が木材産業の 残廃材有効利用に沿っている。本研究の第一段階として、本製法の技術的可能性を検討した。その結果、 フランジ密度に応じて40～56MPaの曲げ強度を有するＩビームが製造可能となり、有望な製造方法であると判断できた。 一方、ウェブ－フランジ間の接着強度がビームの曲げ性能および寸法安定性能に強く影響することが分かり、 検討すべき製造条件が整理された。

　そこで本研究の第二段階として、ウェブ－フランジ間接着をフェノール樹脂(PF)からイソシアネート系樹脂 (MDI)に変更し、ストランド間のＰＦ樹脂塗布量の増加、ストランド含水率の調整などを行い、ストランド断面寸法や プレス時間をパラメータとして、製造条件の最適化を試みた。その結果、ＰＦ樹脂塗布後のストランド含水率を12%に 調整することで、強度性能および寸法安定性能を満足するＩ－ビームが比較的短時間（１２分）で製造可能となった。 また、フランジ成形に使用する接着剤をPFからMDIに変更することで、さらに短時間（８．５分）での製造も可能であった。 続いて、原料特性に着目して検討を進めた。すなわち、ストランドを効率よく生産するには単板割裂装置などの 使用が前提となるため、スギ、アカマツおよびモウソウチクを原料として、割裂ストランドと鋸挽きストランドによる Ｉビームの性能を比較した。また、原料密度の影響も同時に検討した。その結果、割裂ストランドは樹種により 損傷の程度が異なり、回旋木理の強い樹種（アカマツなど）ではＩビームの性能低下が確認された。 一方、低密度のストランド原料を用いると、接着剤塗布量を低減させても比較的優れた強度および寸法安定性能が 付与され、性能バランスを考慮するとフランジ密度0.6g/cm³の条件が最適であった。 一方、ウェブ材料をPBやMDFから合板へ変更することで、Ｉビームの曲げ性能に若干の向上が認められた。 しかし、これは合板自体の優れた曲げ性能に起因したものであり、ウェブ－フランジ間の接着強度は、PBやMDFの方が 合板やOSBよりも優れていた点を考慮すると、ウェブ材料としてはむしろPBやMDFの方が優位と判断された。

　本研究の第三段階では、プレス時間の更なる短縮を目的として、水蒸気噴射プレスの適用を試みた。 フランジ成形にはMDIを含脂率６％で添加し、熱圧時間６分としてＩビームを製造した。蒸気噴射プレスを使用する場合、 接着剤を先流させない噴射タイミングと噴射量が重要であり、これらの最適化を検討した。その結果、フランジ圧密の 初期段階（実験では熱板間距離75mm）で１０秒間噴射し、さらに圧密を継続しながら５秒間の噴射を行う条件が 最適となり、従来型の熱盤プレスによるビームとほぼ同等の性能を持つＩビームが得られた。また、割裂ストランドは 圧密過程で水蒸気透過通路が確保され易く、鋸引きストランドに比べて優れた性能を持つＩビームが製造可能であった。 噴射孔の位置の最適化や実大サイズ製造に向けての検討事項は山積するが、本研究で考案した製法に水蒸気噴射プレスを 適用することで、生産性に優れた木質Ｉビーム製造の可能性が示唆された。