1994 Fiscal Year Annual Research Report
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06650644
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
河井 宏允 東京電機大学, 理工学部, 教授 (60027282)
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| Keywords | 突風 / 風荷重 / 台風 / 強風災害 / 屋根の飛散 / 円錐渦 / 局部負圧 / 風洞実験 |
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| Research Abstract |
本年度は次の2つに重点をおいて研究を行った。
(1)台風時に見られる突風を風洞において再現する方法の開発。
(2)突風とそれに伴う風圧力との関係の解明。
(1)については,フェンスの後流の流れが突風に極めて近い性状を示すことを,フェンス後流における詳しい風速測定によって明らかにした。即ち,台風等の自然風に見られる突風に伴う急速な風速の増加,3〜5倍にも及ぶ突風率を有する乱渦をもつ流れ場が,フェンス後流に形成されることが明らかになった。
(2)については,突風の影響を最も受けやすく,また台風時においても住宅などの小規模建物の被害が最も集中している部位である屋根に作用する風圧力と突風との関係を境界層風洞実験によって調べた。取り上げた屋根は最も基本的な陸屋根である。屋根に風が斜めから当たる時,屋根面上には円錐状の渦が形成され,これに伴う圧力低下によって屋根面上に大きな負圧が作用し,これが台風時の瓦などの屋根葺材の飛散や屋根全体の浮き上がり等の原因になることは,これまでの多くの調査から明らかとなっている。実験の結果,風上からの突風の動きに同調して円錐渦が揺れ動き,これに伴って大きな風圧変動が生じることが明らかとなった。特に,突風に伴う風向の変動が円錐渦の水平方向の動きを著しく助長する。また,吹き下ろしの状況で突風が屋根面に当たる場合には,通常負圧が作用する場所に先ず大きな正圧が作用し,次の瞬間に大きな負圧が作用することが明らかとなった。台風時に非常にしばしば観測される軒の飛散は,このような揺り戻しのような風圧力と密接な関係があると考えられる。
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[Publications] H.Kawai and G.Nishimura: "Flow field around and suction on a flat roof" Proceedings of the Wind Engineeing Society's 2nd UK Conference. (1994)
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[Publications] 河井宏允,西村元吾,草柳拓人: "陸屋根上の円錐渦と負圧変動について" 第13回風工学シンポジウム論文集. 149-154 (1994)
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[Publications] 河井宏允,西村元吾,草柳拓人: "赤外線レーザーシートによる角柱周りの流れの可視化." 可視化情報. 14. 121-124 (1994)
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[Publications] 西村元吾,河井宏允,志村正幸: "陸屋根に関す風洞実験(その1 風速測定結果)" 日本建築学会学術講演集. 163-164 (1994)
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[Publications] 河井宏允,西村元吾,志村正幸: "陸屋根に関す風洞実験(その2 風圧測定結果)" 日本建築学会学術講演集. 165-166 (1994)
