大型建築屋根上積雪分布の現地実測・風洞実験・数値解析法の開発

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本研究は、ISOで国際標準化を試みている建築物設計用積雪荷重の算定に当たって、屋根形状や寸法に対応した積雪分布性状を考慮する設計法が要求されている。しかし、屋根上積雪分布に関する実測資料が少なく、その測定も極めて困難なために、屋根上積雪深の実測資料の収集と模型雪風洞実験等による推定法の確立が急務の課題であり、これを解決するための研究計画を策定するために、以下の3課題について企画調査研究を行った。(1)実建物の屋根上積雪深分布実測に関する調査:屋根上での直接的な積雪実測調査を回避する方法として、航空写真測量技術の応用がある。しかし、変形を伴う建物の測量精度向上、連続的で広域測定用に人工衛生写真情報の利用、斜面移動や滑落挙動の測定用のビデオカメラの利用、屋根上積雪の深さ-重量関係解明用の重量実測の自動化などの技術的開発事項を指摘し、これらの技術を用いた実構造物での実測を組織的に計画することの必要性を明確にした。(2)模型建物の降雪風洞実験に関する調査:模型雪を用いた縮小建物模型の風洞実験による積雪分布の推定法はあるが、寸法効果や模型雪の選定法など、その手法は確立されていない。世界各地に各種の規模・方式の積雪シミュレーション風洞実験設備があるので、これらを利用して標準模型建物でのキャリブレーションおよび充分な実測資料を有する実建物の模型による比較検証を組織的に行うことが重要であり、日本・カナダ・米国・フランス等が協力した共同研究の可能性と実施方法を現地調査により提案した。(3)積雪分布数値シミュレーションに関する調査:降水量と気象データによる積雪重量の推定法など各種の数値解析による重量としての推定法を充実させること、有限要素法等を用いた平面分布の数値解析法の精度向上を上述の実測資料や風洞実験結果を用いて実施すること、このためにも国内外の共同研究の一環として位置づけることを提案した。