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突風による平板瓦の飛散開始状況の高確度検証システムの構築

Research Project

Project/Area Number 25920007
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 工学Ⅲ(土木・建築工学系)
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

鶴 則生  国立大学法人・九州大学, 人間環境学府, 特定有期技術職員

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords竜巻 / 飛散 / 吸着バルブ
Research Abstract

[研究目的]
台風あるいは竜巻などの強風時には、直接的な建物被害だけでなく、瓦など屋根葺き材等の飛散によって二次的な被害が生じる。強風による飛散物の飛散特性を把握するため、高精度でかつ安定した信頼度で測定できる実験手法を開発し、強風災害の低減へ寄与することを目的とする。
[研究方法]
上記の目的を達成するために次のような手順で実施した。
(1)屋根面の一部に吸着バルブによって脱着可能な飛散(平板状)部材を設置できる住宅模型を作成した。その屋根形状は切妻、寄棟、および陸屋根とし、それらの模型を大型風洞装置内に設置し実験を行った。
(2)真空圧力調整器で飛散部材の固定度を制御し、その電圧出力を記録するとともに、同時に風洞内の風速も段階的に変化させてその電圧出力を同様にパソコンに取り込み、検討した。
(3)実験時の飛散状況を動画として高速度カメラで撮影し、飛散状況の数値解析とを比較検討した。
[研究成果]
上記の研究目的及び研究方法に沿って研究を遂行した結果、以下のような所見を得た。
①真空ポンプと吸着バルブを用いた吸着システムの真空圧力調整器の出力値と、飛散部材の固定力との関係を精査したところ、高精度の安定性を実現できた。
②切妻屋根及び陸屋根模型での飛散物は低い風速ではゆっくりと飛散し、高風速になると飛散速度は速く、そしてより高く遠くまで飛散する傾向にある。
③一方寄棟屋根の場合は、切妻及び陸屋根に比べて風速場が3次元でより複雑な流れとなり、更なる検討が必要である。
以上がこの研究の成果であるが、竜巻のように急激に気圧の変化がある場合、建築物に与える影響はどうなのか? という疑問点が生じ、今後この点を解明して行きたいと考えている。

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2014 2013

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

  • [Journal Article] 数値シミュレーションに基づく平板の偏心率が飛散距離に及ぼす影響の検討2014

    • Author(s)
      大西智也, 他5名
    • Journal Title

      都市・建築学研究 九州大学大学院人間環境学研究院紀要

      Volume: 第25号 Pages: 43-48

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 強風下での平板状物体の飛散状況に及ぼす偏心の影響(その1)風洞実験による正方形平板の飛散特性の検討2013

    • Author(s)
      大西智也, 他5名
    • Organizer
      日本建築学会
    • Place of Presentation
      北海道大学、北海道札幌市
    • Year and Date
      2013-09-01
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 強風下での平板状物体の飛散状況に及ぼす偏心の影響(その2)風洞実験結果と飛散シミュレーションとの比較検証2013

    • Author(s)
      工藤愛架, 他5名
    • Organizer
      日本建築学会
    • Place of Presentation
      北海道大学、北海道札幌市
    • Year and Date
      2013-09-01
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2020-05-15  

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