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2008 Fiscal Year Annual Research Report

人工雪を用いた降雪風洞実験による屋根雪分布形状の推定と実務設計への展開

Research Project

Project/Area Number 18560559
Research InstitutionHokkai-Gakuen University

Principal Investigator

桜井 修次  Hokkai-Gakuen University, 工学部, 教授 (50153953)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿部 修  (独)防災科学技術研究所, 雪氷防災研究センター・新庄支所, 総括主任研究員 (70414406)
Keywords屋根雪の偏分布 / 降雪風洞実験 / 風圧風洞実験 / 屋根面風圧 / 平均風圧 / 圧力勾配
Research Abstract

建築物の設計用雪荷重を算定する際、風の吹き払い・吹きだまり効果に起因する屋根雪の偏分布形状を適切に推定しなければならない。屋根雪の積もり方と屋根面近傍の気流流線および屋根面の風圧力は密接な関係があると考えられる。筆者らは、屋根面の風上から風下へ向かう風圧分布に着目し、その圧力勾配が積雪深分布へ及ぼす影響について焦点を合わせることにした。屋根形状として、パラペットなし水平屋根、パラペットを有する水平屋根、二段水平屋根、半球ドーム屋根および切妻勾配屋根の計5種類を選定して、人工雪を用いた降雪風洞実験および屋根面の風圧風洞実験を行った。各屋根それぞれのセンターライン断面において、2次元物体周りの流れ場に焦点をあてて得られた成果は、次のように纏められる。
1.1回の吹雪による屋根雪の偏分布形状は、屋根面平均風圧分布の増減特性と概ね相関関係があることを示した。積雪の増加要因として負圧の減少あるいは正圧の増大を、逆に積雪の減少要因として負圧の増大あるいは正圧の減少を挙げることができる。特に、パラペットなし水平屋根および半球ドーム屋根において、これらの関係が顕著に認められた。
2.パラペットなし水平屋根および半球ドーム屋根を対象として、屋根面の平均風圧係数に基づき、屋根雪偏分布形状を簡略的に推定する方法を提示した。これは、従来経験的に行われてきた偏分布予測に対し、風工学的根拠を与えるものであり、実務設計への展開方法を示したものと言える。

  • Research Products

    (4 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 風洞実験手法による屋根雪の偏分布形状に及ぼす屋根面の風圧分布特性の影響に関するケーススタディ2009

    • Author(s)
      桜井修次
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 637

      Pages: 451-458

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 風洞実験手法による建築物の屋根雪偏分布形状の推定について2008

    • Author(s)
      桜井修次
    • Journal Title

      北海学園大学大学院・工学研究科・工学研究 8

      Pages: 11-17

  • [Presentation] 各種屋根形状における屋根面の風圧分布と積雪の偏分布との関係2008

    • Author(s)
      桜井修次
    • Organizer
      日本建築学会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2008-09-18
  • [Presentation] Estimation of ununiform snow accumulations on roofs based on wind tunnel tests using artificial snow and wind pressure coefficients2008

    • Author(s)
      桜井修次
    • Organizer
      Engineering Conference International
    • Place of Presentation
      Whistler Canada
    • Year and Date
      2008-06-03

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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