2004 Fiscal Year Annual Research Report
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15560505
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
大熊 武司 神奈川大学, 工学部, 教授 (50078317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 恒 建築研究所, 構造研究グループ長 (00344002)
片桐 純治 泉創建エンジニアリング, 都市環境技術研究所, 主席研究員
下村 祥一 神奈川大学, 工学部, 助手 (10343633)
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| Keywords | 瓦屋根 / 風圧係数 / 風力係数 / 実測 / 風洞実験 / 静的引き上げ試験 |
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| Research Abstract |
平成14年度までの研究(課題番号13650643)では,実大建物を用いて浮上りのない瓦に作用する風圧性状を明らかにした.しかし,瓦が飛散する直前では浮上りが生じ,作用する風圧性状は浮上りが無い状態と異なると予測される.また,浮上りが生じた瓦の風力による引き上げ荷重に対する挙動については明らかではない.
そこで本研究では,浮上りが生じた屋根瓦に作用する風力性状および瓦に作用する荷重と浮上り量の関係を明らかにするために以下の検討を行った.
まず,瓦の浮上り時に作用する風力について検討するために実大建物を用いて人工的に浮上りを設けた屋根瓦風力の測定を行い,次の知見が得られた.(1)屋根中央部に位置する瓦の平均風力は,浮上りに伴い負の方向に大きくなる.その他の部位では平均風力の変化は小さい.(2)負側ピーク風力の浮上りによる変化は,けらば部では斜風時に外圧が変化して負側ピーク風力が大きくなる.また,屋根中央部では妻面からの風向で内圧が変化して負側ピーク風力は大きくなる.(3)浮上りがない場合と同様に,浮上りが生じた場合も瓦裏面の内圧変動は屋根全体の外圧変動を空間平均することにより概ね推定することができる.ただし,気流の再付着により瓦の内側への吹込みが生じていると考えられる領域では内圧変動は局部的な外圧の影響を強く受ける.
次に,実大建物による測定では十分に把握することのできない屋根全体の風力分布を風洞実験に基づき検討した.また,この結果に基づき実際の荷重分布を考慮した静的載荷実験のための荷重モードを算定した.
さらに,得られた荷重モードによる屋根瓦の静的引き上げ載荷実験を行うために,任意の荷重分布が設定可能な静的載荷試験機を開発した.また,風洞実験に基づく荷重モードによる引き上げ試験を行い,周辺の瓦に分布荷重を載荷することで周辺の瓦による拘束を考慮した変位の評価し,外力と瓦の耐力の関係を明らかにした.
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