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積雪地域におけるリアルタイム屋根雪荷重評価システムの構築

雪区屋顶雪荷载实时评估系统的构建

基本信息

批准号：
22K14367
负责人：
涌井将貴
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Niigata Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14367/
关键词：
積雪荷重構造ヘルスモニタリング IoT

项目摘要

急な大雪や積雪後の降雨により、屋根に想定以上の荷重が作用した結果、建物の倒壊や屋根の崩落といった被害事例が毎年のように報告されている。また、全国で発生した雪による死亡者の多くは、雪下ろしなどの除雪作業中の事故を原因としている。こうした建物の損傷被害や死亡事故は、見かけの積雪深では屋根に作用する積雪荷重を定量的に評価することが困難であることに起因している。そこで本研究では、建築物を常時モニタリングし、屋根雪荷重をリアルタイムに推定することで、適切な雪下ろしの実施時期を判断可能となるシステムを構築することを目的とする。過去の研究において、屋根雪荷重計測を目的とした観測用建物モデルを開発し、過去3シーズンに渡って計測を行ってきた。この観測用建物モデルは実建物の1/3程度のスケールで製作された木造建物であり、荷重計や加速度計などを設置し、様々な計測が行えれるようになっている。申請者が既往研究で提案した加速度計測による屋根雪荷重の推定手法では、屋根雪荷重によって建物の水平剛性が変化しないと仮定している。しかし過去の計測結果から、屋根上に作用する荷重が増加すると、推定値が過小評価される傾向にあることがわかっている。そこで今年度は、申請者がこれまで提案してきた加速度計測による屋根雪荷重推定手法を改善するため、観測用建物モデルを用いた土のう実験を行った。実験結果から建物の屋根上に作用する荷重が増加すると、建物の水平剛性が増加する傾向にあることを明らかにした。この結果を基に、水平剛性の変化を考慮した屋根雪荷重推定手法を提案し、推定精度が向上することを示した。

Heavy snowfall, snow fall, roof collapse and damage cases are reported annually. The cause of the accident occurred in snow removal operation. Damage to buildings and deaths are caused by the depth of snow and the effects of snow load on the roots of buildings. The purpose of this study is to estimate the snow load on buildings and to determine the appropriate snow load. In the past, the purpose of snow load measurement was to develop a new structure for snow load measurement. The measurement of the building is based on the 1/3 degree of the building. The measurement of the building is based on the setting of the load meter and accelerometer. The applicant has proposed a method for estimating the snow load on the roof based on previous research, and the snow load on the roof based on the horizontal rigidity of the building has changed. The past measurement results show that the load acting on the roof increases and the estimated value tends to be too small. This year, the applicant proposed to improve the method of estimating snow load on the roof of the building. As a result, the load on the building increases, and the horizontal rigidity of the building increases. The result shows that the method of estimating the snow load on the roof of the building is proposed and the estimation accuracy is improved.