風荷重の速度圧こもごも

最初にお断り。
今日の記事は長いです。

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参考図書があるのを忘れてました。

ゴマさんおすすめ。
「やさしい構造設計」
http://www.gakugei-pub.jp/mokuroku/book/ISBN4-7615-2392-1.htm



買ったまま1年経過してました(-_-)



風荷重、このブログでも何度か記事にはしたのですが、結局理解できず放置。

合格物語のWeb講義の長文も、絵面がないため読解できそうになく、凹んでいたところですが、救世主。

速度圧
q＝0.6×Gf×(Er×Vo)^2
 ＝0.6×E×Vo^2
・・・建築基準法施行令第87条の式

（ただし　E＝Gf×Er^2）

おおおお・・・
なんかいけそうな気がしてきました。

１　基準風速Vo

例の、台風の記録により30～46ｍの範囲で大臣が決めるって数値ですね。笑


実際に数値を定めた表（建設省告示1454号）を眺めると・・・
台風が多いと数値が高くなる＝沖縄や宮崎、鹿児島、東京都の諸島など、いかにもなエリアがラインアップしてます。

紀伊半島とかも去年台風災害がひどかったですから、もしかしたら見直しがされるか、既にされているかもしれませんね。
ん。
あれは土砂災害だったから、台風の風荷重災害、ってわけでもないですかね。


いずれにしても。
これも、地震地域係数Ｚと一緒！

どのあたりが具体的にいくつくらいの基準風速なのか、というのをちらとアタマにいれとくと、記憶に残りそうです。（と、ブログに書いて覚えたふり）

がんばれ、私。笑

２　地表面粗度区分

Ⅰ⇒Ⅳで数字が大きくなるほど地表面の粗度が大きくなり、風速は弱まる。

Ⅰは、都市計画区域外で、極めて平坦で障害物がないところ、とありますから、風速は早い＝Voの値が大。
　↓
Ⅳは、都市計画区域内で、としかが極めて著しいところ。風速は弱い＝Voの値が小。（まぁ、都内とかでしょうかね）


まとめると。
風速は、粗度区分Ⅰが平野で大、Ⅳが都会で小。

３　平均風速の高さ方向の分布係数Er

（地表面粗度区分を考慮しつつ）
計測する位置が、抵抗の少ない平坦地であり、高い位置であるほど、風速が早くなる＝Erの値大
　↓
風の抵抗の多い都市化されたところで、低い位置であるほど、風速は弱くなる＝Erの値が小。


これは、ゆっくり考えれば、わかりますね。笑

４　平均風速

平均風速＝Er×Vo

そうすると、
総合して。

抵抗の少ない平坦地で、高い位置で計測すると、平均風速Er×Voが早い。

即ち。
ハワイのダイヤモンドヘッドの頂上で感じる風ですかね。
潮風で、とても早くて強いです。（そこ？）

沖縄も九州も、行ったことがないので、実感なしです。
ごめんなさい。


一方。

抵抗の多い都市化されたところの、低い位置で計測すると、 平均風速 Er×Voが遅い。

うん。
例えだと、都内の、そうですね・・・
歌舞町の中とか？
（こま劇前とかしばらく行ってませんが・・・）


え。
極端ですか。
ま、高円寺とか阿佐ヶ谷の商店街の中とかと、ハワイの海風に比べたらあんまり風強くなさそうですよね。（てことにしておきます）笑


もう一つ。

抵抗の多い都市化されたところの、高い位置（六本木ヒルズの屋上とか？）で計測すると、確かに高さによって、平均風速 Er×Voが変わる。

この場合は、地域で設定されるVoでなく、Ｅｒの値が大きくなって、結果として 平均風速 の値が大きくなる、ということでしょう。

ははーん。
なるほど。


では、もっぺん速度圧の式に戻って。

q＝0.6×Gf×(Er×Vo)^2＝0.6×E×Vo^2
(E＝Gf×Er^2)

平均風速がEr×Vo、ってことを理解しただけで、だいぶ見通しがよくなってきました。

なるほどなるほど。


次。

５　ガスト影響係数Gf

これは、突風成分を考慮した割り増し係数、だそうです。
これも耳たこになる前の、耳スルーです。

すごいですねぇ。
よく考えられてます（関心してる場合か）。


建設省告示1454号によると、地表面粗度区分に従って、表になってます。

・粗度区分Ⅰ
沖縄とか宮崎とか、台風天国エリアでは、もともとの風速が早い、ということになってますので、プラスアルファの突風成分はそう大きくないです。
　↓
・粗度区分Ⅳ
がっつり都市化された都内では、突風、多いですね。実感として。春一番とか。区分の中で一番突風成分をプラスする要因が大きいです。


また、粗度区分だけでなく、計測する位置が高層ビルの屋上なのか、平屋の屋根かでも違うようです。

ガスト影響係数は、低い位置で、気流が乱れるほど、大きくなります。


ふぅん。
突風がビルの谷間風となると、気流はだいぶ複雑そうですからね。
周辺の平屋の屋根を巻き上げる力とか、かなり大きくなりそうです。


というわけで。
また長くなってしまった。

q＝0.6×Gf×(Er×Vo)^2＝0.6×E×Vo^2
(E＝Gf×Er^2)

本日、風荷重までたどりつかず、速度圧で終わってしまいました。
ちーん。