性能の検証

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耐震実験「壁せん断試験」 ------ 実証・断熱材で強度が1.7倍にアップ

●木造枠組壁工法(2×6工法)では壁パネルの強度も耐震性能に大きく影響します。その壁パネル単体での強さがどれだけあるかを試験するのが壁せん断試験で、その強度は建物全体の強度に反映されます。

●当社ではH29年に広島県立総合技術研究所において壁せん断試験を行い、
2×6の壁パネルに断熱材の現場発泡硬質ウレタン(発泡率30倍)を吹き付けることにより、どのくらい強度が向上するのかを確認しました。試験方法はパネルの下辺を固定し上辺に横方向の力を往復して加え、パネルがある一定の変形角=ラジアン(radian)に至るのにどれくらいの荷重(kg)を必要としたかで強度を診断します。

●試験数値から、断熱材無し・ブロッキング(パネルの横に通す角材)無しのパネル(パネルA)に比べ、現場発泡断熱材有り・ブロッキング有りのコスミックガーデン仕様のパネル(パネルB)を同変位(1/150)に変形させるには、約1.7倍の荷重が必要という結果が得られました。
この結果よりパネルBの強度はパネルAの1.7倍と判断できます。
また、この試験において、同一ラジアンで3回繰り返し荷重を掛け、1回目の荷重と3回目の荷重を比較します。1回目に比べて3回目の荷重が小さくなってくると、パネルの強度が低下したと判断できます。
パネルAは1/150ラジアンで3回目の荷重が小さくなっているため、パネルAは1/150ラジアンで強度低下すると判断できます。一方パネルBでは1/150ラジアンでは3回目の荷重が小さくなっておらず、パネル強度が低下しないと判断できます。
これらの結果より、現場発泡断熱材(発泡倍率30倍の硬質ウレタン)は、パネル強度の上昇だけでなく、強度維持(ねばり)範囲の拡大についても寄与していると考えられます。

・断熱材なし・ブロッキングなし

・断熱材あり・ブロッキングあり

変形角1/125ラジアンまで変形すると構造用合板が損傷するといわれ、・変形角1/150ラジアンに至るのに断熱材なしのパネルは約1.06トンの荷重、断熱材ありは約1.78トンの荷重が必要。断熱材ありは約1.7倍の強度があることが分かる。

・断熱・ブロッキングありのパネルでは、2回目・3回目と変形を繰り返しても1/150ラジアンに至る荷重が大きくは下がらない。よって、数値から複数回の揺れに対してもパネルが大きく強度を失っていないことが分かる。