自然風の急激な風向変化に伴う建物壁面の瞬間風圧とその発生機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15206062
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 谷池 義人 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00111980)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 敬 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00190570) ; 西村 宏昭 日本総合試験所, 風洞部門, 主任研究員 ; 谷口 徹郎 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30231418) ; 木内 龍彦 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30112527) ; 岡崎 充隆 (株)長谷工コーポレーション, 技術研究所, 主任研究員
• Keywords: 風洞実験 / 実測 / 局部風圧 / 外圧 / 風向変化

Research Abstract

建築基準法や建築学会荷重指針に規定された風圧係数は風洞実験結果を基にして算定されているが、これまで国内外で発表されている実測結果と比較すると,平均値にはさほどの差異が見られないものの,瞬間的なピーク値等において,実測値が風洞実験値を大きく上まわる結果が報告されている。その原因については不明であるが,瞬間的な風向変化に伴う非定常風圧の発生が一因するものと思われる。本研究では,大阪市立大学耐風実験所において,観測用の鉄塔を数基建設し多数の風向・風速計を配置して,風向変化を伴う強風内の空間構造を調べるとともに,大規模建物模型を作製して,自然風下での急激な風向変化に伴う局部負圧や最大瞬間風圧の性状を明らかにすることを目的とする。
今年度は、大阪市立大学耐風構造実験所内にある一辺2.4mの立方体大型模型を対象として、その周りの流れの空間分布と模型に作用する外圧との関係を調べるために適当な風速計配置の計画を行った。その際、風向変化とピーク外圧との関係をより詳細に調べるために、購入した15基の超音波風向風速計をどのように配置するのが最良であるかということに留意した。また、風向・風速・大気圧および多点の風圧を同時サンプリングするシステムの設計を行った。特に、立方体屋根面の風圧計測が雨天の場合にも実施できるように留意した。さらに、電磁弁とリレーボードを用いて、風圧測定における風圧計のゼロ点の自動調製システムの設計も行い、必要な材料の一部を購入した。

Research Products

• [Publications] 池内淳子: "自然風中における風向変化の性状に関する研究"日本建築学会学術講演梗概集. B-1. 83-84 (2003)
• [Publications] 井筒清嗣: "瞬間的な風向変化による立方体周りの風圧特性に関する研究"日本建築学会学術講演梗概集. B-1. 121-122 (2003)
• [Publications] 谷口徹郎: "ウェーブレット変換を用いた振動特性の評価法"日本建築学会学術講演梗概集. B-1. 203-204 (2003)
• [Publications] 谷口徹郎: "角柱弾性模型を用いた空力振動に関する実測"第53回理論応用力学講演会講演論文集. 569-570 (2004)