2012 Fiscal Year Annual Research Report
実風圧載荷システムの構築とそれを用いた建築外壁アセンブリの耐風圧性能評価
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24360221
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
植松 康 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60151833)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
カヴァンスキ 江梨 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00608797)
奥田 泰雄 国土技術政策総合研究所, 危機管理技術センター, 建築災害対策研究官 (70201994)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 建築物外装材 / 耐風設計 / 耐風性能評価 / 動風圧試験 / アセンブリ試験体 / 風洞実験 / 低層建築物 / 壁面 |
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| Research Abstract |
外壁の適切な耐風圧性能の評価手法を確立するため、平成24年度には以下の項目を実施した。いずれも、平成25年度以降の研究を進める上での基礎となるものである。
(1)建築物外装材の耐風設計・耐風性能評価法の現状把握と課題整理
外装材メーカー(窯業系と金属系)を対象としたヒアリング、並びに,既存の外装材用動風圧試験装置の性能(載荷能力や動的応答性など)の調査(東京工芸大学、日本建築総合試験所)を行い、外装材の耐風性能評価における課題を整理し、その解決策を提示した。この成果は、(3)に示すハイブリッド型実変動風圧シミュレータの構築に反映されている。
(2)低層建築物壁面に作用する風圧データベースの構築
倉庫や小規模な工場を想定したモデル(屋根勾配10°)と住宅を想定したモデル(屋根勾配200)の2種類を対象とし、縮尺率1/100の模型を用い、最大正圧および最大負圧が発生する壁面中央部および端部に作用する風圧を境界層乱流中で総裁に測定し(圧力測定孔を密に配置)、風圧の時刻歴データベースを構築した。また、これを用いた解析により、風圧の時間的・空間的変動特性を把握した。
(3)ハイブリッド型実変動風圧シミュレータの構築
(2)で得られた風圧係数の時刻歴データを用い、相似則に基づき、様々に設定された風速に対して不規則に変動する実風圧を再現して外壁のアセンブリ試験体に作用させ、その挙動を測定できる装置の開発を行った。外装材試験体に載荷するための圧力箱の大きさは、(1)で調査した実際の外装システムの構成を考慮して2m角とし、再現可能な最大圧力は周波数1Hzで10kPaを目標とした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね予定通りに進んでいる。ただし、ハイブリッド型実変動風圧シミュレータについては、装置そのものは完成しているが、制御プログラム(ソフトウェア)が未完成である。その開発は米国の技術者を招聘して作成するものであるが、その技術者のスケジュールが合わず、平成24年度の来日が叶わなかったためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
2012年度に完成させる予定であったハイブリッド型実変動風圧シミュレータの制御プログラムについては、2013年5月に米国から技術者を招聘することが確定しており、現在その準備を進めている。その後は、当初の予定通りに進めることができると考える。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
荷重制御ソフトウェアの開発のために、米国から技術者を招聘するための経費として使用する。
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