蒸発潜熱を利用したアルミ建築構造部材の耐火性能付与

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1.アルミ床材に沸騰水冷式を適用した場合の部材温度推定手法の確立、解析による耐火性能付与能力の確認2.アルミ壁材に沸騰水冷式を適用した場合の解析による耐火性能付与能力の確認3.沸騰水冷式を適用した床一壁式アルミ構造における接合部の提案、接合部の伝熱特性の把握、接合部の部材温度推定手法の確立、解析による接合部の耐火性の確認を行った。1では沸騰水冷式を適用した床材の加熱実験から、沸騰水冷式を適用した床材の伝熱特性を確認し、得られた値を用いてパラメトリックな解析を行い、沸騰水冷式を床材に適用した場合の耐火性能付与能力を検証した。2では壁材の加熱実験を行い、得られた値から壁材の耐火性能付与能力を検証した。3では沸騰水冷式を適用した床-壁構造の接合部を提案し、接合部特有の接触による伝熱特性を実験により確認した。その後、パラメトリックな解析を行い接合部の耐火性を検証した。結論としては、1.解析結果から床材は、火災時に部材温度が189～234(℃)程度、降伏応力度低減率にしてO.58～0.65程度となり、十分耐火性能付与能力があることが確認できた。また、必要水量は168(kg/加熱面積m2)となり、十分実現可能性がある値となった。2.壁材の実験から、ある試験体における水沸騰時の壁材の等価熱伝達率を求めた。この形状においては沸騰水冷式を壁に適用した場合、部材温度が310(℃)程度となり、耐火性能付与能力を持たないことが確認された。3.解析結果から、接合部は床材、壁材よりも接合部は部材温度が低くなることが確認された。このことから床材、壁材が耐火性を有していれば接合部も耐火性を有していると考えてよく、簡易に設計する場合は、接合材の降伏応力度低減率は床材、壁材の部材温度の高い方と同じにする事で設計を行うことが出来ることが確認できた。