その中間: 鋳造ガラスブロックを連結するための中間層材料の研究

日付: 2022 年 8 月 29 日

インターロッキング鋳造ガラスアセンブリは、高い透明性とガラス部品の再利用を可能にする可逆構造を目指した建築鋳造ガラス用途の有望なソリューションです (Oikonomopoulou et al.,2018; Oikonomopoulou,2019b)。 このようなシステムでは、均一な応力分布を助け、ガラス要素の表面の微細凹凸を考慮するために、ガラス要素間の中間層材料が不可欠です。 円形にするためには、この材料は乾燥している必要があり (接着剤ではなく)、最終的にシステムを分解できるようにする必要があります。 (Aurik et al.,2018; Oikonomopoulou et al.,2019b) による以前の実験研究では、適切な候補として PU および PVC 中間層の使用に焦点を当てていました。 これらの研究では、中間層材料の機械的性能のみに重点が置かれてきました。

この研究は、一次および二次に分割された一連の改訂された設計および性能基準に基づいて、インターロッキング鋳造ガラスアセンブリの中間層に適した潜在的な材料候補のレビューを提供します。 さらに、それらの独特の材料特性が連動システムの潜在的な用途に与える影響が調査されます。 想定される構築シナリオに基づいて、アセンブリ全体の製造から構築までのプロセス全体が、中間層自体を出発点として連鎖反応的に表現されます。

中間層が遵守すべき設計基準を定義した後、提案される候補は、PETG シート (Vivak®)、ネオプレン、アルミニウム、ラミネート ポリウレタン (PU)、およびソフトコア アルミニウム中間層です。 提案された 5 つの中間層すべての固有の特性と製造上の課題、およびアセンブリに関するそれらの特性が考慮され、2 つの異なるアセンブリ シーケンスの開発につながります。 主な違いは、クリープ現象のリスクがある中間層とそうでない中間層に関するものです。 研究は、インターロッキングアセンブリと現在適用されている他のガラスブロックアセンブリとの比較で終わります。

鋳造ガラスブロックの建築用途は徐々に人気が高まっており、最近の例としては、Qaammat パビリオン (Oikonomopoulou et al.、2022)、LightVault (Parascho et al.、2020)、Qwalala Sculpture (Paech、Goppert、2018)、クリスタルハウス（オイコノモポウロウ他、2018）、オプティカルハウス（大島、2012）、クラウンファウンテン（ハンナ、2009）、アトーチャ記念碑（ペーチ、ゴッパート、2008）。 自立型鋳造ガラス ブロック アセンブリの前述のすべてのプロジェクトは、目に見える支持的な基礎構造 (光学住宅、クラウン ファウンテンなど) に依存するか、視覚的に邪魔の少ないシステムの場合は、固体を接着するための透明または明るい色の接着剤に依存します。図 1 および表 1 に示すように、ガラス ブロックを一緒に配置します (例: アトーチャ メモリアル、クリスタル ハウス、クワララ、ライトボールト、カアムマット パビリオン)。

接着による接合のオプションは、アセンブリの構造的完全性を確保しながら、比較的高いレベルの透明性を提供できるため、人気が高まっています。 それにもかかわらず、接着剤を使用すると不可逆的な構造が生じ、汚染によりガラス部品のリサイクル性がさらに妨げられます。 競争力のあるレベルの透明性を同時に提供する、リバーシブルかつ取り外し可能な鋳造ガラス ブロック アセンブリに向けた取り組みの中で、連結する鋳造ガラス ブロックを採用した新しいシステムが (Oikonomopoulou et al., 2018) によって導入されました (図 1、右)。 このシステムはまだ開発中ですが、連結された鋳造ガラスブロックと、応力を均等に分散し、個々のブロックのサイズの偏差に対応する中間層材料（図2）を備えたドライスタックアセンブリを特徴としています。 表 1 は、3 つのシステムの主な特徴をまとめたものです。

かみ合うガラスブロックの形状自体の最適化に向けた開発と実験テストは行われてきましたが (Jacobs, 2017; Yang, 2019; Oikonomopoulou, 2019a)、中間層材料に関する一貫した研究はまだ行われていません。 代わりに、限られた実験データが以前の研究 (Aurik, 2017; Oikonomopoulou, 2019a; Akerboom, 2016; Oikonomopoulou 2019b) から入手可能であり、最終的な適用可能性と関連するすべての織り交ぜられた側面ではなく、選択された中間層のクリープ性能に主に焦点を当てています。鋳造ガラス構造の組み立て。

したがって、この研究は、そのような中間層の設計および性能基準を設定し、機械的性能および所望の噛み合い形状への製造可能性の観点から潜在的な中間層材料の候補を探索することを目的としている。 さらに、中間層材料が連結鋳造ガラスブロック構造の詳細化と組み立てにどの程度影響するかを調べます。 研究の結果、将来の設計のそれぞれの設計基準に応じて、最適な中間層材料の選択に役立つロードマップが作成されます。

表 1: 鋳造ガラスコンポーネントを使用したさまざまな構造システムの設計原則 (Oikonomopoulou、2019b)

研究は、中間層材料の選択の設計と性能の基準を決定するために、関連する研究を簡単にレビューすることから始まります。 続いて材料研究が行われ、CES Edupacksoftware および関連文献ソースによって検証されたように、設定された基準と特性に基づいてさまざまな有望な中間層候補が指定されます。 材料の特性と性能とは別に、各中間層候補の製造方法と課題が検討されます。 提案された中間層を定義した後、周囲の金属フレームを使用する想定された建築シナリオに基づいて、連動する鋳造ガラス ブロック構造の組み立てと詳細が示されます。

使用される連結鋳造ガラス ブロックは、主に (Jacobs, 2017; Yang, 2019; Oikonomopoulou, 2019b) の研究に基づいており、(Jacobs, 2017) によって開発された、以下の図 3 に示すような形状です。 中間層材料の選択に応じて発生するさまざまな詳細および構造要件が検討されます。 調査結果はロードマップにまとめられ、プロジェクト固有の要件や優先順位に応じて、関連する中間層や主要な考慮事項を特定できます。 最後に、研究の発展の可能性のある側面が提示されます。

鋳造ガラスブロックの中間層材料の検討については、これまでの研究でガラスと適合する材料を考慮しながら一連の設計基準が開発されてきました。 実際、以下に示す以前の研究は、一般的にガラスと組み合わされるポリマーに重点を置いています。 ポリマーは通常、積層フロート板ガラスの中間層として使用され、そのせん断強度能力のために主に動的または周期的な荷重（風、物体への衝撃など）の影響を受けます。 しかし、ポリマーは満足のいく圧縮強度を示すことも知られています。 連結ガラスブロックアセンブリの中間層が主に一軸圧縮荷重を受けることを考慮すると、ポリマーは実際にこのアセンブリに潜在性を示す可能性があります。

鋳造ガラスブロックの中間層材料の実験的調査を含む研究には、(i) 積層ガラスブロック柱 (Akerboom、2016)、(ii) ガラスブロック石積み橋 (Aurik、2017)、および (iii) ガラスインターロッキングブロックに関する実験 (オイコノモポウロウ、2019b)。 表 2 は、各プロジェクト内の中間層の設計基準とその性能を示しています。

表 2: 以前のケーススタディで選択された設計基準と中間層材料。

3 つの研究はすべて、透明性と半透明性を主な基準として設定し、剛性基準と組み合わせることで、材料の選択をポリウレタン (PU) とポリ塩化ビニル (PVC) に限定しました。 中間層の圧縮強度は、同じ情報源 (Oikonomopoulou et al.、2014) から代表的な数値として考慮されていますが、実際には、この値はそれぞれの独自のケーススタディに大きく依存します。たとえば、アセンブリの高さが高いほど、圧縮強度が高くなります。負荷がかかります。 耐久性と熱特性については、建築用途で一般的に要求される制限が記載されており、材料の選択に大きな影響を与える可能性は低いです。

中間層の必要な剛性は、研究間で最も大きなばらつきを示しました。 研究 (i) (Akerboom、2016) では、クリープを回避するには剛性を比較的高くする必要があると主張しています。 残念ながら、実施された 1 つの実験はエッジピースの設定により途中で失敗したため、PETG シート (Vivak®) に関する結果は決定的ではありません。 (ii) の場合、中間層材料はガラスよりも著しく低い剛性を持つように選択されます (Aurik、2017)。 さまざまな厚さ (1 ～ 4 mm) のシート試験片をテストし、1 mm PVC と 4 mm PU が最も有望であるという結論に達しました。 同じ研究では、より厚い中間層のバリエーション (3 ～ 4 mm) により、応力のより均一な分布と中間層の剛性の増加が可能になることが示されました。

ただし、PVC の場合、テスト中に厚さ 3 ～ 4 mm の中間層が明らかにクリープしました。 代わりに、材料が時間依存性が高く、静荷重下でクリープが発生することが実験的に証明された後、より薄い PVC 中間層が選択されました。 最後に、研究 (iii) では、中間層は浸透を避けるのに十分な剛性がありながら、ガラス部品の微細な凹凸に適応できるのに十分な柔軟性を備えている必要があります (Oikonomopoulou、2019b)。 ショア硬度が 60 ～ 80A の 4 つの異なる中間層材料、PMC 746 (60A)、PMC 770 (70A)、Permacol 5450 (75A)、および Task 16 (80A) がテストされました。

すべての代替案は、目的の中間層形状にキャストできます (図 2)。 テストされた試験片の一部は有望な挙動を示しましたが、900 秒のテスト期間内では安定しませんでした。これは、選択した中間層のクリープ性能についてさらなる実験的調査が必要であることを示しています。 この結果は、中間層の引き裂き強度がショア硬度と同じくらい重要であることも示唆しました。 特に、パーマコール 5450 (75A) と PMC 746 (60A) を挟んだアセンブリは、中間層の早期破れによりガラスとガラスの接触が起こり、局所的なピーク応力による破損が発生しました。

タスク 16 (80A) および PMC 770 (70A) の厚さ 3 mm の中間層が使用された場合、鋳造コンポーネントの寸法偏差または / またはガラス ブロックの厚さが不十分であるため、中間層とガラス ブロックとの接触が不十分または不均一であることがわかりました。図 4 に示すように、中間層のクリープによって加えられる横方向の力によってさらに増大するピーク応力の発生により、静荷重下でもガラス ブロック アセンブリの最終的な破損につながる可能性があります (Oikonomopoulou、2019b)。 。

別の観察は、所望の形状に関する各ケーススタディにおける中間層の異なる製造方法に関するものである。 例（ｉｉ）の単一曲線の噛み合い幾何学的形状により、様々な厚さの容易に入手可能なＰＵおよびＰＶＣシートの使用が可能になった。 その代わりに、例（ｉ）および（ｉｉｉ）の二重湾曲連動幾何形状により、所望の形状に真空成形できるシート、または所望の形状に鋳造できるＰＵ中間層のいずれかの選択がもたらされる。

前述の研究は、それぞれの設計に合わせてカスタマイズされた中間層ソリューションにつながる基準を確立することに焦点を当てていました。 この研究の目的は、より広範な設計と性能基準、および製造の容易さと構築性に基づいて、考えられる中間層材料の概要を提供することです。 目標は、設計された連動ガラス構造の優先基準に基づいて、中間層材料の材料選択ロードマップを建築家や構造エンジニアに提供することです。 したがって、中間層材料に関する以前の設計基準を検討した後、一連の新たな改訂基準を決定することができる。

研究が時期尚早に制限されないように、基準は一次と二次に分けられています。 研究は、中間層と連結アセンブリの適切な構造機能に不可欠と考えられる主要な基準を満たす材料を見つけることに焦点を当てます。 二次基準は、アセンブリの構造的完全性を妨げない側面に関するものであるため、より柔軟に検査されます。 確立された基準を表 3 にまとめます。太字で強調表示されているのは、以前の研究と比較して変更された基準、またはより支配的になった基準です。

表 3: 中間層材料の改訂された設計基準

4.1. 主要な

以前の研究で定義された幾何学的制約は、この研究でも変更されていません。 中間層材料は、決定された形状と厚さで加工できなければなりません。 中間層は、アセンブリの破損につながる可能性のある局所的なピーク応力の発生を防ぐために、個々のブロックのサイズの不一致に対応し、均一な接触を達成する必要があります (Oikonomopoulou、2018)。 個々のブロックのサイズの偏差に対応する中間層の能力は、クリスタルハウスのファサードなどのブロックの後処理を回避するため、鋳造ガラス構造のコスト削減にさらに貢献します（Oikonomopoulou et al. 、2017）。 これまでの実現例では、高さと平坦度の予想サイズ偏差が、（型プレスされた）ホウケイ酸ガラスブロックでは±1 mm（Paech、Göppert、2008）、（オープンモールド）ソーダ石灰鋳造ガラスブロックでは±1.5 mm（Oikonomopoulou）であることが示唆されています。 et al., 2022) テラコッタレンガに匹敵するサイズ。 したがって、表面の凹凸を吸収しながら一貫した接触面積を実現するには、2 ～ 3 mm の厚さが最適であると考えられます。

脆性材料の 2 つの噛み合う物体間の中間層は、材料自体よりも延性が高くなければなりません。 ただし、中間層の剛性が連結コンポーネントよりもかなり低い場合、クリープが発生することが予想されます。 さらに、アセンブリの複合剛性が大幅に損なわれる可能性があります。 このような悪影響を回避するために、中間層の剛性は低いが、鋳造ガラスと同程度にすることが提案されています。 ガラスとの均一な接触面積を実現するのに十分な柔らかさである必要がありますが、システムの安定性を危険にさらすものであってはなりません。 同様の提案が (Wurm & Peat、2007 年) によって行われています。「中間層の硬度、剛性、耐久性は、負荷がかかった状態でアセンブリのシステムに影響します。荷重伝達層は、ガラスと同様の弾性率と圧縮率を組み合わせる必要があります。」可能な限り高い強度で。」 CES EduPack 2019 (Granta Design Limited 2019) によると、ホウケイ酸ガラスとソーダ石灰ガラスのヤング率は 50 ～ 72GPa の範囲です。 セクション 3.2 の以前の研究で見られたように、中間層の材料によっては、ヤング率の代わりにショア硬度を考慮する方が適切な場合があります。

中間層の最小圧縮強度は、関連する実現例の予想される最大圧縮荷重（例えば、自重による）に関連する代表値で記載されている。 以前に実現された例に基づくと、厚さが厚いため、ブロック間の接触面積が大きくなり、自重によってガラスブロック構造に作用すると予想される永久圧縮応力は通常 0.5 MPa よりも大幅に小さくなります。 たとえば、レンガの最下列では、クリスタル ハウスのファサード (高さ 12 メートル) に作用する永久圧縮応力は < 0.2 MPa (Oikonomopoulou et al., 2017)、Qwalala 構造では < 0.1 MPa (Paech, Goppert, 2018) でした。 )、Qaammat パビリオンでは <0.15 MPa (Oikonomopoulou et al., 2022)。 したがって、>2MPa の圧縮強度の要件は、ほとんどの鋳造ガラス ブロック アセンブリを満たすことができるはずです。

以前の研究が対処しなければならなかった主な課題の 1 つは、選択された中間層材料のクリープでした。 クリープは、長期にわたる応力の適用により永久変形を引き起こす可能性があります (McKeen、2015)。 ほとんどの材料にはクリープ特性がありますが、すべての材料が室温でクリープ特性を示すわけではありません。 たとえば、金属もクリープする可能性がありますが、非常に高い温度で発生するため、室温ではそのクリープ挙動は一定であると考えられます。 ただし、粘弾性 (固体のような性質と液体のような性質を持つ) プラスチックなどの他の材料では、室温でもクリープが発生します。 この設計では、中間層は圧縮クリープを受けますが、これは、定義された使用温度 (Oikonomopoulou、2019b) および (Aurik、2017) に基づいて、特定の材料タイプでは他の材料タイプよりもより懸念されます。

中間層の引き裂き強度はアセンブリの性能に影響を与えるため、この基準はすべての材料にとって重要ではありません (金属は引き裂く危険性がありません) が、影響を受ける材料ファミリーの主要基準として含まれます。 限界値は (Oikonomopoulou, 2019b) の実験結果から取得されています。

4.2. 二次

二次基準では、構造性能に関係しない特性が定義されます。

インターロッキング鋳造ガラスブロックシステムの開発に至った最初の目標は、リサイクル可能かつ再利用可能なドライスタックアセンブリを取得することでした。 ガラスのリサイクル可能性が主な目標ですが、理想的には中間層材料もリサイクル可能または再利用可能である必要があります。

透明または半透明の中間層マテリアルは、検索プロセスが時期尚早に制限される可能性があるため、必要とは見なされません。 中間層の美的貢献は最終的な決定に考慮されますが、主要な決定要素ではありません。 これは、実現されたいくつかの接着ガラスブロック構造（例えば、Qwalala Sculpture、LightVault、Qaammat Pavilion）の接着に不透明な接着剤を選択することによってさらに裏付けられます。

中間層とインターロッキングブロックは 2 つの独立したアイテムであり、単純に重ね合わされているため、熱膨張係数が類似していることは緊急ではありません。 特に、必要とされる中間層材料のより柔らかい性質（したがって、変形による熱の動きに対応できる）を考慮に入れる。 以前に実現されたガラスブロック構造は、ホウケイ酸ガラスまたはソーダ石灰ガラスブロックのいずれかを使用しました。 ソーダ石灰はホウケイ酸塩よりも高い熱膨張係数を持っています。 それに応じて、9*10⁻⁶/K および 3.1-6*10⁻⁶/K となります。 ファサード要素間の大きな動きを最小限に抑えるために、中間層材料のそれぞれの係数との差が比較的小さいことを確認することが重要です。

インターロッキング鋳造ガラス システムが建物のファサードに使用される場合、耐久性基準はアセンブリに関連します。 アセンブリが内部で使用される場合、そのような基準は不要になります。 さらに、アプリケーションの国によっては、正確な要件が異なる場合があります。 したがって、最終的には定義されますが、中間層の耐久性に基づいて研究を時期尚早に制限しないことが好ましいです。

改訂された基準をそれぞれのカテゴリーに分けて上の表 3 に示します。

一次基準と二次基準は、材料研究全体にわたる主なガイドラインとなり、各候補の固有の材料特性 (摩擦など) も考慮されます。 (Ashby et al., 2007) によると、工学材料は、金属、ポリマー、エラストマー、セラミック、ガラス、およびハイブリッド複合材料の 6 つの大きなグループに分類できます。 各ファミリーには特定の特有の特徴と特性があり、それらは CES Edupack プログラムの支援を受けて検証されています。

インターロッキングブロックはガラスという高剛性の脆い材料でできているため、中間層が同じ特性を共有すべきではありません。そうでない場合、ブロックと中間層の間で課題が単純に倍増することになります。 その結果、これらの特性を共有するガラスおよびセラミック材料ファミリーは全体として潜在的な候補から除外され、検討すべき残りのファミリーは金属、ポリマー、エラストマーとなります。 さらに、特性を向上させるために、2 つ以上の材料を組み合わせることで生じるハイブリッド材料も考慮できます。 ほとんどすべての天然素材 (骨、木材) はハイブリッドです (Ashby et al.、2007)。 材料ファミリーの中では、通常、ガラスと組み合わせたり、さまざまな用途で中間層として使用される候補が主な焦点となります。 モノマテリアル候補とハイブリッド候補に分かれます。 検討された材料の概要を表 4 に示します。

表 4: ドライ中間層として検討されている材料の概要

5.1. モノマテリアル

ポリマー

合わせガラス中間膜は通常、ポリマー (PVB、EVA、アイオノマー) です。 したがって、満足のいくレベルの圧縮強度にもかかわらず、通常はせん断荷重が伴います。 ポリマーの粘弾性の性質により、加えられた力に応じて形状が適応します。これは、ポリマーが静荷重下でクリープする傾向があることを意味します。 ポリマーは射出成形によって成形でき、通常は透明または半透明です。

(Aurik,2017) と (Oikonomopoulou,2019b) の実験では、それぞれ 480kN と 40kN の静荷重下で、さまざまな厚さの PU と PVC をテストしました。 PU70 および PU80 の候補は有望であると考えられていましたが、実験中に変形が安定しなかったため、最終的にはクリープによる破損が依然として発生する可能性があります。 ただし、課される静的荷重は、(Aurik, 2017) の場合は 11 MPa、(Oikonomopoulou, 2019b) の場合は 14.2 MPa の公称圧縮応力に変換され、これは、次の場所で発生すると予想される永久応力よりもかなり高いことに留意する必要があります。ガラスレンガ構造。 (Akerboom、2016) は、PET のグリコール変性バージョンである PETG (ポリエチレンテレフタレート) から作られた共重合体シート Vivak® を選択しました。 PETG は PVC や PU よりも硬いため、より優れた性能が期待されますが、耐クリープ性に関する結果は決定的ではありませんでした。 PETG の代わりに、PMMA もより硬い熱可塑性ポリマーであり、通常はシートで製造され、同様の機械的特性と成形能力を備えています。 2 つの材料には多くの類似点があるため、この研究では PETG のみを考慮します。

図 5 に 3 つの材料候補をまとめて示します。 PVC はさまざまな海岸硬度に応じて広範囲の強度と形状係数を示しますが、PU と PETG はより一貫した特性を備えているようです。

エラストマー

ネオプレン、シリコーン、PTFE (テフロン) などのエラストマーは、窓シーラント、ガスケット、ワッシャー、パッドなどの建築用途でガラスに接触して配置されることが多く、長期間の圧縮下でも機能することが多いため、有望な候補となります。 図 6 では、3 つの材料はすべて同様の圧縮強度を持っていますが、PTFE が最も高い形状係数を示していることが明らかです。

ネオプレンは、柔軟性があり、引き裂きに強く、さまざまな厚さのシートで製造されるポリクロロプレンゴムです。 メンテナンスが最小限または不要であるため、ネオプレンは長期的な構造で好まれており、金属クランプへの直接接触からガラス板を保護するガラスポイントフィッティングによく使用されます (Patterson、2011)。 ネオプレンは、テスト済みの連結ガラスブロックと鋼製機械の間の中間物としても使用されました (Oikonomopoulou、2019b)。 ネオプレンの圧縮強度は満足のいくものであることが期待され、材料の柔軟性によりインターロックの形状に適応できるはずですが、所望の厚さと形状におけるクリープ挙動を実験的に検証する必要があります。 平らな試験片については同様の試験がすでに実現されている可能性がありますが、荷重が層間表面に対して常に垂直ではないため、かみ合い形状が材料の性能に影響を与える可能性があるため、さらなる調査が必要です。

シリコーンはガラス (二酸化ケイ素) と非常によく似た粘稠度を持っており、硬化時にガラスと接触すると、非常に強力な結合が形成される可能性があります。 通常、シリコンを除去するとガラス表面が汚染されるため、取り外し可能でリサイクル可能なインターロック システムという当初の目標に反してしまいます。 ベルギーのダウ・シリコーン社によって、簡単に取り外しできる可能性を備えた新しい有望なシリコン・スペーサー製品が開発されましたが、平らでない表面ではまだテストされていません(Hayez et al.,2019)。 さらに、シリコーンは圧縮下でクリープを起こす危険性があります。 シリコーンを成形するには、希望の形状に鋳造するか、シリコーンシート製品を使用することが考えられます。

PTFE は、さまざまなガラス固定具 (スパイダー固定具など) のワッシャーとしてよく使用されます。 非常に耐久性があり、耐腐食性があり、焦げつきません。 光沢のある表面、摩擦と滑りのリスクの軽減は、連動する柄のある柱に見られるように、この用途では困難になる可能性があり、サンディングが必要になる場合があります。 加熱された状態の PTFE はあまり柔軟ではないため、成形に関しては、粉末の圧縮成形や焼結などの複雑な手順が必要な場合があります。 PTFE のクリープ挙動もテストを通じて調査する必要がありますが、圧縮クリープよりも引張クリープの影響を受けやすい (DuPont、nd)。

金属

金属の主な利点の 1 つは、室温では実質的にクリープが発生しないことです。 それにもかかわらず、ガラスを金属に直接接触させるのは難しい場合があります。 ガラスがスチールやチタンに直接接触すると、亀裂の伝播がよく発生します。 実際、通常、チタンインサートとガラス要素の間には、応力を分散するために箔が配置されます。 これは、鋳造ガラスアセンブリについても実験的に確認されています (Oikonomopoulou et al., 2015)。試験機の鋼鉄表面に直接接触した個々のガラスブロックの圧縮試験では、20 ～ 30 MPa の値で初期破損が見られました。一方、合板を中間として使用してテストされたブロックは破損することなく機械の荷重限界に達し、圧縮強度が 90 MPa を超えることが示唆されました。

薄い銅の中間層とガラスレンガの表面との間に発生するピーク応力による初期破損も、（Akerboom、2016）によって実施された実験で観察されました。 しかし、この条件はガラスと接触するすべての金属に当てはまるわけではありません。 鉄鋼機械で行われる多くの圧縮ガラス実験では、均一な応力分布を可能にするためにガラス部品と機械の間に中間層が使用されます。 使用される材料の中には、ガラスと同等かそれより低いヤング率を有する、鉛とアルミニウムの薄い金属シートも含まれます (Daryadel et al., 2016) (Sheikh et al., 2018)。

これらの金属をガラスに直接接触させて使用する際の決定的な特性は、その剛性です。 図7に示すように、ステンレス鋼は他の金属やガラスよりもはるかに硬いのに対し、鉛とアルミニウムは延性が高いため、圧縮荷重に耐えながらガラス表面の微細な凹凸を考慮することができます。 アルミニウムの剛性はガラスに匹敵しますが、鉛はより展性があり延性があります。 しかし、鉛は有毒であるため人体に危険をもたらす可能性があり、その使用は徐々に制限されつつあります。 さらに、鉛はガラスと比べて熱膨張係数が大幅に異なるため、結果として得られる構造に大きな動きを引き起こす可能性があるため、残念です。 成形基準に関しては、すべての金属を型に入れて鋳造するか、プレスすることができるため、その点では問題はありません。

5.2. ハイブリッド

ハイブリッドとは、繊維強化ポリマー、サンドイッチ構造、ラミネート、複合材料 (Ashby et al.、2007) などの複数の材料を組み合わせて、関連する材料の最適な組み合わせを取得するものです。 先進的なハイブリッド材料の主な欠点の 1 つは、製造コストが増加することと、複数の層間の結合が増加することです。

金属発泡体

発泡金属は軽量で圧縮強度が高いため、パネル中間層としてよく使用されます。 耐衝撃性 (Liu et al., 2014)、爆発反応 (Liu et al., 2012) および全体的な有効性 (Torre, Kenny, 2000) に関するこれらの材料の特性はまだ調査中です。 発泡体の形状はガラス部品と接触するには不規則すぎるため、ガラス表面との摩擦を避けるために外面に滑らかなシートが必要です。 さらに、金属発泡体を必要な形状に成形することは困難です。 ほとんどの発泡金属製造方法では、平らなパネルまたは対称的な基本体積 (立方体、円柱など) が製造されます。 金属粉末スラリーやインベストメント鋳造など、金型を使用する方法が適切であると考えられますが、この提案は製造するには複雑すぎる可能性があることが依然として予想されます。

ラミネートPU

エラストマーおよびポリマーの候補に関する主な懸念は、それらがクリープする傾向があることです。 橋のベアリングではエラストマーパッドベアリングが一般的に使用されており、多くの場合サンドイッチ状に金属プレートで積層されており、長期間の圧縮にさらされます。 金属プレートはゴム層を強化し、クリープの程度を妨げ、ベアリング全体の剛性を向上させます。 システム全体は、金属を腐食から保護するために薄いゴム層で囲まれています (Lee、1990)。

同様に、中間層については、薄い金属シートを 2 つのエラストマーまたはポリマー片の間に挟んで、ハイブリッド強化中間層を作成できます。 このようなプロセスでは、中間層の製造労力が大幅に増加します。 金属中間層と同様に、2 倍の量のエラストマー中間層を成形する必要があります。 最後に、各中間層の 3 つのアイテムを 1 つの統合オブジェクトに結合する必要があります。 2 つの材料を接合する最も一般的な方法は、接着剤を塗布することです。機械的な接合では複雑さと労力が増大します。

ソフトコアアルミニウム

より柔らかいコアとより硬い外層を実装することは、衝撃や振動に対する層間の挙動を改善する可能性があるため、その逆よりも効果的である可能性があります。 このような材料はすでに市場に存在しています: Alucobond®。 この材料は、ポリエチレンのコアの上に 2 枚のアルミニウム シートを重ねた複合サンドイッチです (Kula、Ternaux、2009)。 成形に関しては、Alucobond® はシートで製造されますが、製造後に曲げたり、接着する前に個々の部品を成形したりする必要があります。

5.3. 概要とディスカッション

図 8 には、議論されたすべての材料が、改訂された一次および二次中間層設計基準に従ったそれらの性能の定性的比較として示されています。 議論された材料から、検討されたドライ中間層の最も有望な候補は次のとおりです。 PU、PETG シート (Vivak®)、ネオプレン アルミニウム、ラミネート PU、およびソフトコア アルミニウム。 選択された材料には明確な特性があり、最終的にはどの材料ファミリーがインターロッキング ガラス アセンブリにとって最も有望な構造性能を発揮するかを示します。

すでに同様の用途でポリマーの比較的長期にわたる試験が行われているため、このファミリーからの選択では、PETG などのより硬いポリマーの試験と、再検討された予想される永久圧縮応力下でのクリープ状態での PU の再試験に焦点を当てます。 ラミネート加工が実際にどれほど効果的であるかを実証するために、PU はラミネート加工 (ハイブリッド中間層) の有無の両方で調査される必要があります。

エラストマーファミリーからは、ネオプレン、シリコーン、PTFE の 3 つの材料が検討されました。 第一の基準に関しては、ネオプレンの評価は曖昧です。 要求された形状に適応できるかどうかを確認するには、物理​​的なプロトタイプが必要です。また、材料がどの程度クリープするかを調査するには、静荷重下での圧縮試験が不可欠です。 シリコーンは通常、ガラス表面を汚染し、リサイクル不可能にしてしまいます。 この問題を克服できる可能性のある製品はありますが、まだ開発中であるため、シリコーン中間層の候補は破棄されます。 PTFE は、望ましい形状を達成するために製造中に極端な操作を必要とし、それが全体のコストに反映されます。 さらに、摩擦が減少するため、ガラスブロックの微小な回転を避けるために、サンディングのための追加の後処理が必要になる場合があります。

金属ファミリーでは、アルミニウムと鉛の両方が主要基準で高い割合を占めています。 ただし、鉛はその毒性と熱膨張係数がかなり高いため、不適格とすべきです。 さらに、鉛の密度が高いため、構造への追加負荷が理由もなくアセンブリに負担をかけることになります。 したがって、アルミニウムはこの材料ファミリーの中で最も有望な候補です。

最後に、単一材料ソリューションが構造の要件を満たせない場合には、ハイブリッド提案を検討することができます。 ハイブリッド中間層を使用する場合の最大の欠点は、材料の加工に必要なコストが増加することです。 成形する必要がある層の増加とは別に、それらの結合も懸念されており、さらに調査する必要があります。 金属発泡コアサンドイッチは、複合材料の端に追加の処理が必要です。そうしないと、水が通過してしまいます。 3 つのうちの、橋軸受プロトタイプは、内部積層が全体的な層間クリープ性能をどの程度改善するかが不確実であることを考慮すると、クリープのリスクが最も高くなります。 ソフトコアアルミニウムは最も有望であるように見えますが、モノマテリアルアルミニウム中間層が故障した場合にのみテストする必要があります。 全体として、選択されるハイブリッド ソリューションは、モノマテリアル中間層の組み合わせであるため、モノマテリアル中間層の指示に従って検討されます。

結論として、実験試験から可能な限り多くの情報を得るには、理想的には、さまざまな種類の材料を平坦な成形試験片で静荷重下で試験し、クリープ挙動を評価する必要があります。 図 8 では、調査のために選択された材料が強調表示されています: PU (ラミネートありおよびなし)、PETG (Vivak)、ネオプレン、アルミニウム、およびソフトコア アルミニウム。

5.4. 製作

各中間層候補を所望のサイズおよび形状で形成するための工業的製造プロセスが示されている。 表 5 に、すべての中間層候補の製造に必要な情報をまとめて示します。 中間層の厚さは、最も薄い 1 mm のアルミニウムから最も厚い 5 mm のラミネートまで、さまざまです。 ネオプレンは必要な処理が最も少なく、後処理が必要な候補は PETG だけであり、ハイブリッド中間層に必要な複合技術は最も複雑です。 具体的には：

表 5: 中間層候補の作製詳細

PETG はレーザー切断に適していると考えられていますが、材料の切断には鋸やルーターがより広く採用されています。 成形には、Vivak® シートが優れた熱成形特性を提供します。 最も広く使用されているプロセスは、真空成形、フリーブロー成形、およびラインベンディングであり、このうち真空成形は、所望の形状に最も適した方法を考慮しています。 光沢のある PETG (Vivak®) 表面は、組み立て中の微小回転によって接触欠陥が増加する危険性があるため、事前に材料を研磨して、中間層とガラス ブロックの間の摩擦を増加させる必要があります (Akerboom、2016)。 シートは湿式サンディング技術を使用してサンディングすることができる。 以前の研究では、ガラス同士が接触する危険を冒さずに潜在的なクリープを考慮して、選択された厚さは 2mm (Akerboom、2016) (Barou、2016) でした。

ネオプレンはシートで製造され、通常はダイまたはレーザー切断によって工業的に切断されます。 希望のサイズに切断した後、平らな試験片を現場に移すことができ、材料は圧縮するだけで形状に適合します。 厚いネオプレン シートは剛性が高くなる傾向があることを考慮すると、3 mm より厚い試験片は、複雑な二重曲線の噛み合い形状にうまく適応できず、アセンブリの全体的な剛性が損なわれるため、適切な代替品とはみなされません。 また、材料はクリープしやすいため、2 mm 未満の厚さはお勧めできません。

アルミニウムを成形するには、さまざまな冷間および熱間成形方法が存在します (Zheng et al.、2018)。 寸法精度が重要であり、形状が複雑すぎないことを考慮すると、おそらく冷間成形が好ましいでしょう。 シート ハイドロフォーミングをオプションで使用すると、摩耗が減り、仕上がりが良くなり、必要な金型は 1 つだけになります。 それ以外の場合は、コールド スタンピングを使用することもできます。これにより生産が速くなりますが、プレス用の雄型と雌型の両方が必要になります。 クリープの危険がないため、厚さはネオプレンまたは PETG 中間層より薄くてもかまいませんが、ガラス ブロックの微細凹凸を考慮できるほど薄すぎるわけではないため、最小 2 mm が提案されています。

この中間層の形状は、接着剤と機械的結合の両方を使用して検査されます。 通常、このような複合材料では、表面全体にわたって一貫した性能を確保するために、接着剤による結合が好まれます。 まず、3 つの層を別々に成形します。 上述のアルミニウムと、以前の実験で行われたように射出成形による PU を使用します (Oikonomopoulou、2019a)。 次に、一貫した接着を確保するには、成形されたアルミニウムを適切に準備する必要があります。 (Gallagher Corporation、2017) によって説明されているように、金属の脱脂、研磨グリッドのブラスト、化学プライマーの塗布が主な手順です。

ただし、接着剤を使用すると中間層をリサイクルできないため、代替の可逆性接着剤も検討されています。 平らな試験片を作成してから目的の形状にプレスすると、プロセス中に PU がクリープして厚さが不均一になる危険があります。 代わりに、PU の成形中または成形後に 3 つの層をアルミニウム層と結合する必要があります。 PU は、成形され穴の開いたアルミニウム層がすでに含まれている金型で鋳造される可能性があり、材料が穴から注ぎ込まれてアルミニウムを包み込み、1 つの一体化した物体が得られます。 アルミニウムが適切に処理されていれば、PU はアルミニウムにくっつかず、層を分離してリサイクルできます。 このプロセスでは、追加の部品が必要なく、PU を鋳造するための金型がどちらの方法でも使用されるため、必要な労力が大幅に増加することはありません。

(Aurik、2017) および (Oikonomopoulou、2019) の結果に基づいて、追加された PU の厚さが最高のパフォーマンスを発揮する厚さと等しくなるように、厚さ 2 mm の PU 層が提案されています。 間に1mmのアルミシートを挟むことができるので、合計の厚さは5mmになります。

ソフトコアアルミニウム複合材は、Alucobond® という名前ですでに市場に存在しています。 ポリマーパネルと接着フィルムは別々のシートに押し出され、接着剤を適切に塗布するためにゆっくりとほぐされます。 接着フィルムをポリマー上に配置した後、層を加熱してアルミニウムとラミネートします。 このようなプロセスは平らなシートの製造に合わせて調整されているため、所望の形状を実現するにはプレス成形が必要になります。

中間層をリバーシブルにするには、機械的な固定を実装する必要があります。 このメカニズムは、特定の点でのピーク応力の生成を回避し、ブロックと中間層間の完全な接触面を可能にするために、層間表面が滑らかなままになるように選択する必要があります。 傾斜のリスクを克服するために、整形前にリベットを配置してプレスする、フラッシュ リベットまたはリング スナップを模倣した接続を採用することもできます。 このプロセスにより、リサイクル可能な中間層が得られますが、他の方法の中で最も集中的な労働を必要とします。

中間層の厚さに関しては、単一のアルミニウム中間層が硬すぎる場合には、ソフトコアアルミニウムが考慮されます。 結果として、両方のアルミニウム シートの追加厚さは最小厚さと同じかそれ以下である必要があり、0.5 mm のシートを使用できることを意味します。 ソフトコアの厚さもかなり控えめにする必要があります。厚さが厚くなると、クリープのリスクが増加します。 厚さは 2mm で、合計の厚さは 3mm になります。

組み立てに関する考慮事項を調査するために、既存の建物に 3 階建て (9 m) の開口部があり、周囲に金属構造があると仮定します。 ファサードには嵌合鋳造ガラスブロック組立品を使用します。

6.1. 詳細設定と組み立てのシナリオ 1: クリープのリスクのある中間層

研究では、詳細設計の開始点は金属フレーム構造であり、その内部にガラス ブロックが配置されるため、アセンブリに十分な外周拘束システムが確保されます。 中間層材料のクリープのリスクに基づいて、組み立てプロセスと具体的な詳細を 2 つの異なるシナリオについて以下に示します。

クリープが発生しやすい中間層、つまり PETG (Vivak®)、ネオプレン、ラミネート PU の場合は、現場でファサードを事前圧縮する必要があります。 これは、中間層の材料によって必然的に徐々に発生するファサードの沈下を回避するために行われます。 代わりに、現場でアセンブリ全体を事前に圧縮することで、中間層を一貫した構造性能の段階に導き、アセンブリ全体にわたって均一な荷重伝達を保証します¹。 他の場合には、下列と上列の間で死荷重が異なるため、中間層の厚さおよび接触面は大きなばらつきを示すことになります。 このシナリオのアセンブリと詳細を以下に示します。

¹ 現在、事前圧縮を必要とする乾式組み立てガラスブロック構造（スチールロッドメッシュも使用）を実現しているのは、日本にある光学ハウスだけです。 この場合、あらかじめキャンバーを付けた鋼製梁が使用されました。

1.主要構造フレームアセンブリ:最初に、連動する鋳造ガラスアセンブリの周辺システムを構成するフレーム要素が配置されます。 中間層に必要な事前圧縮を達成するために、上部ビームは最初に高い位置に設定され、後で下げられて固定されます。

2. 底部詳細アセンブリ:下部の詳細の目的は、セルフベアリング アセンブリを適切に配置して位置合わせすることです。 U ビームは主構造に固定され、下部ブロックがその上をスライドするためのレールとして機能します。 追加のガラス ブロックの鋳造を避けるために、固体金属ブロックは平らな底面と噛み合う上面を持つように成形されます。 断片化により個々のユニットをより高い精度で校正できるため、1 つの連続した基本要素を持つよりも複数のブロックの方が好まれます。 固体金属ブロックをすべて配置したら、図 9 に示すように、ガラス ブロックを配置する前に、その上に中間層を配置します。この研究では、底部ブロックの材質はチタンと仮定しました。これは、同等の熱特性のためです。膨張係数 (8.4-9.4*10-6/K) と高い圧縮強度 (970MPa) (Granta Design Limited 2019) ですが、視覚的な意図によっては他の材料も考慮できます。

3. ガイドの配置:インターロック機構は、その周辺システムが適切に拘束されるまで完全には安定しません。 さらに、インターロック機構はある程度の自動位置合わせを保証しますが、施工中の偏心を完全に防ぐことはできません。そのため、中間層材料の特性に関係なく、施工全体を通じて追加のガイド システムが必要となります。

4. ガラスブロックの配置:側面アセンブリには、ブロックが囲まれる別の U ビームが提案されています。 ガラスブロックを保護するために、U ビームの内側には柔らかいパッド材が必要です (図 10)。

ガラスブロックは端から内側に向​​かって敷くのが理想的です。 そうしないと、最後に配置されるブロックはサイド U ビームにスライドさせる必要があるエッジ ブロックとなり、複雑さが増します (図 11)。 最後のガラスブロック列を除くすべての列を配置する必要があります。

5. 上部のブロックの配置:下部の詳細と同様に、追加のガラス形状の鋳造を避けるために、上部の列にはチタン製のフライス加工されたブロックが提案されており、上部からねじ止めされます。 最後の列のガラス ブロックは、チタン ブロックを上部の梁に接続するのに十分なスペースがあるように配置されていません (図 11)。 さらに、ビームを配置する高さは、連動機構の振幅によって異なります。 梁は、人が最後のガラスブロックを横から配置できるように配置する必要があります。 そうして初めてビームを下げて最終位置に固定することができます。 発生する製造公差は、ビームの位置を変更することで対応できます。

6. ガラスブロックの配置:最後のガラスブロックを置くことができます。

7. オンサイト圧縮:トップビームは分解して最終位置まで下げることができます。 現場で何度もクレーンが必要になることを避けるため、建設中はカムアロングを使用して梁を下げます（図12）。 新しい低い位置により、中間層のクリープに対応し、アセンブリを安定させるために必要な追加の圧縮が確保されます。

6.2. 詳細設定および組み立てシナリオ 2: クリープのリスクのない中間層

アルミニウムやソフトコアアルミニウムなど、クリープの危険性がない中間層の場合は、座屈の危険性が低いため、より高いアセンブリを対象にすることができます。 構造を安定させるために、現場で軽度の圧縮が必要です。 ただし、圧縮は非常に小さいため、梁を所定の位置に組み立てることができ、連結ブロックが間の空間を埋めることになります。 組み立てプロセスをステップごとに説明します。 プロセスがシナリオ 1 と同じである場合は、簡単なタイトルのみが提供されます。

6.3. 概要

2 つの異なる組み立て手順は、ほとんどの部分で非常に似ていますが、中間層材料がクリープするかしないかに起因するいくつかの主な違いがあります。

中間層にクリープの危険性がない場合は、最初から上端の梁を最終位置に配置できるため組立工程が容易になりますが、クリープの恐れがある場合は、梁をより高い位置に設置する必要があり、次に、現場でアセンブリと中間層を圧縮するために下降させます。 このプロセスには追加の機器（付属品）と労力が必要です。 さらに、中間層がクリープしない場合、連結アセンブリはより大きな外皮に拡張することができます。

さまざまな中間層材料を使用したファサード システムの最終評価では、次の基準が考慮されました。

これは、中間層材料が現場に到着する状態 (平坦または成形)、および上記のファサード組み立てプロセス (予圧縮の有無にかかわらず) を指します。

製造の容易さは、中間層の製造、サイジング、成形および後処理、ならびに中間層が公差をどの程度受け入れるかに関係します。 調整して公差を許容できる、より展性の高い中間層の場合、製造精度はより硬い中間層ほど重要ではありません。 このカテゴリーでは、製造後に切断するだけで済むネオプレンが明らかに有利です。 アルミニウムの場合、材料の硬い性質を考慮して、成形は非常に正確である必要があります。 PETG (Vivak®) は後処理 (サンディング) を必要とする場合がありますが、ハイブリッド中間層には最も複雑な製造が必要です。

ガラスのファサードには特定の視覚的期待が伴うため、結果として得られる外観を全体的に無視すべきではありません。 説明した中間層の材料に応じて、視覚的な結果は透明、不透明、反射になります。 代替案のうち、完全に透明なアセンブリを実現できる唯一の候補は PETG (Vivak®) であり、内部の視界はほぼ完全に遮られません。 唯一の不透明な中間層の候補は、白色バージョンのネオプレンであり、その結果は、白い接着剤を使用して接着された既存の構造、すなわち Qwalala Structure (Paech、Goppert、2018) および Qaammat Pavilion の視覚的印象に類似すると予想されます。 (Oikonomopoulou 他、2022)。 アルミニウムを特徴とするすべての中間層は、より支配的な視覚的存在感を持ちます。

これは多くの要因に依存します。 材料自体、必要な成形プロセス、組み立てプロセス、さらには市場の需要の変動。 選択した中間層材料の詳細なコスト分析は、この研究の範囲を超えています。 ただし、建設時点の市場によって異なる可能性があることを認識した上で、材料の比較コスト、その製造プロセス、および組み立ての課題に基づいた一般的なランキングが提示されています。 ハイブリッド中間層に必要な労働力と材料が増加するため、ハイブリッド中間層は最も高価な代替品となることが予想されます。 製造後にさらなる加工を必要としないネオプレンは最も安価であるはずです。

さまざまな中間層の候補の中から、PETG (Vivak®) とアルミニウムの代替品が最も有望であると思われます。 前述のように、ハイブリッド中間層はアセンブリの製造の困難さとコストを大幅に増加させますが、ネオプレン中間層はアセンブリプロセスに悪影響を及ぼします。 図１４の比較には、構造上の役割を持たない従来の中空ガラスブロックアセンブリも参照として含まれている。 この表は、各アセンブリに伴う長所と短所を明確に示していますが、次のセクションで説明するように、評価を完了するには、結合ジオメトリの乾燥中間層材料の構造検証が必要です。

この研究の目的は、乾式アセンブリ、連結鋳造ガラスブロックアセンブリの性能と構築可能性に対するさまざまな中間層材料の影響を発見することです。 この中間層は、ガラス部品間で均一な荷重分散を保証し、表面の微細な凹凸を考慮して、初期の故障を防ぎます。 この研究に先立って、インターロッキング鋳造ガラスブロックアセンブリ自体が新しい構造であるため、層間の物質性に関する限定的な調査が行われていました。

性能基準の再定義を通じて、ガラスまたは中間層として使用されるさまざまな材料の拡張試験により、候補はモノマテリアル ファミリの PETG (Vivak®)、ネオプレン、およびアルミニウム、およびラミネート PU およびソフト-ハイブリッド材料の選択肢としてのコアアルミニウム。 すべての材料の固有の特性が、インターロッキング構造の製造、ディテール、および組み立てにどの程度影響するかを調査しました。

本研究は意図的に、単一の適切な中間層材料を結論付けることはしません。 その代わりに、さまざまな材料ファミリー間の調査により、インターロッキング鋳造ガラスアセンブリの製造および構築中に影響を受けるパラメーターの一般的なガイドが得られます。 中間層材料の選択から最終組み立てまでの因果関係を図 15 に示します。プロジェクトの意図と優先度に応じて、最適なルートをたどることができます。 たとえば、高レベルの透明性が必要な場合は、PETG (Vivak®) がその目的を満たす可能性が最も高くなります。 ただし、延長されたファサードに連結アセンブリを設置する場合は、アルミニウムなど、クリープの危険がない中間層を使用することが推奨されます。

したがって、図 15 は、それぞれのケーススタディの優先順位付けされた基準に基づいて、エンジニアと建築家を最適な材料に導くことができる選択ロードマップとして機能します。

中間層の製造に関しては、各材料によって、望ましい形状を実現するためにどの成形方法が最適であるか、またどのような厚さが好ましいかが決まります。 モノマテリアル中間層の場合、製造手順は非常に一般的ですが、ハイブリッド中間層を選択すると複雑さが増します。

さまざまな中間層材料を考慮すると、インターロッキング構造の詳細と組み立てが主に影響を受けます。 この段階の中間層候補の最も決定的な特性は、クリープする傾向があるかどうかであり、それがアセンブリ全体の要件を定義します。 材料特性に基づいて、2 つの異なるケースが分析されます。

クリープのリスクが明らかな場合 (PETG (Vivak®)、ネオプレン、ラミネート PU)、ファサードの沈下を回避するために、アセンブリ全体に現場で追加の圧縮が必要になります。これは中間層材料によって必然的に発生します。 現場でガラスブロック壁を圧縮することで、中間層の一貫した構造性能とアセンブリ全体にわたる均一な荷重伝達が保証されます。 そのためには、建設中に上部ビームの位置を変更する必要があり、追加の機器が必要になります。 さらに、これらの中間層は座屈しやすいため、アセンブリの最大許容高さは制限されます。 クリープの心配がなければ (アルミニウム、ソフトコアアルミニウム)、アセンブリを拡張することができ、その結果、より大きな耐荷重構造が得られます。

最後に、中間層の材料を変更したことによる最も明白な結果は、アセンブリの外観です。 透明、不透明、または反射中間層の選択は、アセンブリが光にどのように反応するか、連動する幾何学模様がどの程度強調されるか、およびファサード全体の雰囲気に即座に影響します。

新型コロナウイルス感染症のパンデミックに関連した制限のため、発表された研究期間内に構造テストを実行することはできませんでした。 したがって、この調査後の主な推奨事項は、関連する実験テストを実行することです。これにより、提案された代替案には各材料ファミリが示されているため、特定のアセンブリにどの材料ファミリがより適しているかがわかります。 予想される試験には、クリープについては静荷重下で所望の最終厚さの平坦で成形された中間層の試験、横荷重については面外せん断試験、および曲げについては背の高いアセンブリの一軸試験が含まれる。 クリープはこの研究では材料特性を定義するものと考えられていましたが、提案された中間層の構造検証により、アセンブリに影響を与える追加の特性が明らかになる可能性があります。 連動アセンブリが新しいシステムであることを考慮すると、さらに検討できる点がまだ多くあります。 推奨される検証テストを図 16 に示します。

アセンブリに関しては、そのような構造において重要なキーポイントと原則が強調されています。 自立型エンベロープとは別に、連結アセンブリは柱やアーチなどの他の圧縮部材にも適用できる可能性があります。 システムの可逆性により、このようなアセンブリは修復プロジェクトにとっても有望な提案になります (Barou、2016)。

最後に、熱性能の追加調査を実行し、追加の設計パラメータとして設定する必要があります。 鋳造ガラスブロックは一体構造であるため、断熱特性が比較的低く、表面結露の危険性が高くなります。

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