2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an external wall system with high wind resistance by utilizing load reduction due to pressure equalization and redistribution of wind loading
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16K14337
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
植松 康 東北大学, 工学研究科, 教授 (60151833)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ガヴァンスキ 江梨 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00608797)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 通気工法 / 外壁システム / 風洞実験 / シミュレーション / 等圧効果 / 荷重分担率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，住宅等低層建物の外壁（主として金属サイディング）を対象とし，通気工法外壁システムに作用する風力（特に層内圧）の特性を，風洞実験並びに風洞実験から得られた多点外圧の時刻歴データを用いたシミュレーションによって明らかにするとともに，外壁に意図的な開口を設けることで，等圧効果による風力低減効果と荷重分担率の変化を利用し，耐風性に優れた新しい外壁システムを提案することを目的としている。本研究の特徴は，外壁システムを外装材としてではなく，内壁材まで含めた構造システムとして捉えていることである。
平成28年度には，申請者らが開発した実変動風圧載荷装置を利用して金属サイディングの勘合部の通気特性(等価な隙間幅や流量係数)を把握するとともに，建物の縮尺模型を用いた風洞実験から得られた多点外圧データを用いて通気工法外壁システムの層内圧を推定するシミュレーションモデルを開発した。平成29年度には，このシミュレーション手法を建物の一壁面全体に適用し，様々な条件下において，サイディング並びに内壁材に作用する風力の特性を把握し，一般的な通気工法外壁システムの設計用風荷重の評価方法を提案した。
次に，外壁に比較的大きな開口部を設けた場合について，層内圧の特性を実変動風荷重載荷装置を用いた実験により把握した。また，外壁システムの構法によっては，従来風荷重を負担しないと考えられている内壁材(石膏ボードを想定)にも風荷重が作用することになるため，その耐力試験を行った。
系統的なシミュレーションによって外壁に設ける隙間の最適形状を見出すことを本研究の最終目標としていたが，実変動載荷装置のトラブル等もあり，そこまで達することはできなかった。
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