Modeling distribution shape of accumulated volcanic ash on roof thorough ashfall test

積灰荷重の算定に資する基礎資料を得ることを目的として、屋根サイズが1100mm×1200mmのガルバリウム鋼板を葺いた４寸および４寸５分勾配の片流れ屋根に、高さ5,500mmの足場骨組の最上部から2014年に桜島から噴出した火山灰を100kg降下させ、屋根上の火山灰の堆積厚さを計測した。火山灰はふるい目0.2mmのふるいを用いて製作した火山灰降下装置から自然降下させた。堆積厚さの計測システムはレーザー変位計・電源装置・コントローラとノート型パソコンで構成し、レーザー変位計により採取された距離データはコントローラを介してPC上にCSV形式で記録した。火山灰の降下後にレーザー変位計を取り付けた電動スライダーを屋根の短辺方向に動かし、屋根上に設けた50mmピッチのグリッド状の測定点で計測を行い、屋根面までの距離と火山灰表面までの距離の差分により、火山灰の堆積厚さを求めた。屋根に降下する火山灰は軒先部に斜面を形成し、斜面後方は平らな面を形成する傾向にあり、これらの形状が屋面に堆積する火山灰の特徴であることが予想されたので、軒先部斜面の頂点部分の堆積厚さと頂点の屋根面への垂直投影地点から軒先（堆積部分の最外縁部）までの距離を計測して、これらの正接に屋根勾配を加算して軒先部分の斜面角を求めた。軒先部の斜面角は32°であり、400gの火山灰試料を用いて自由堆積法により得られた砂山の安息角30.3°と同程度であった。また、測量結果から得られた屋根上火山灰の3Dモデルから推定した屋根に堆積した火山灰の重量は降下火山灰重量の60%程度であった。これらの結果から、勾配屋根に降下する火山灰の堆積形状は火山灰の安息角と堆積率をパラメータとしてモデル化できる可能性が高いことが分かった。

積灰荷重の算定に資する基礎資料を得ることを目的として、屋根サイズが1100mm×1200mmのガルバリウム鋼板を葺いた４寸および４寸５分勾配の片流れ屋根に、高さ5,500mmの足場骨組の最上部から2014年に桜島から噴出した火山灰を100kg降下させ、屋根上の火山灰の堆積厚さを計測した。火山灰はふるい目0.2mmのふるいを用いて製作した火山灰降下装置から自然降下させた。堆積厚さの計測システムはレーザー変位計・電源装置・コントローラとノート型パソコンで構成し、レーザー変位計により採取された距離データはコントローラを介してPC上にCSV形式で記録した。火山灰の降下後にレーザー変位計を取り付けた電動スライダーを屋根の短辺方向に動かし、屋根上に設けた50mmピッチのグリッド状の測定点で計測を行い、屋根面までの距離と火山灰表面までの距離の差分により、火山灰の堆積厚さを求めた。屋根に降下する火山灰は軒先部に斜面を形成し、斜面後方は平らな面を形成する傾向にあり、これらの形状が屋面に堆積する火山灰の特徴であることが予想されたので、軒先部斜面の頂点部分の堆積厚さと頂点の屋根面への垂直投影地点から軒先（堆積部分の最外縁部）までの距離を計測して、これらの正接に屋根勾配を加算して軒先部分の斜面角を求めた。軒先部の斜面角は32°であり、400gの火山灰試料を用いて自由堆積法により得られた砂山の安息角30.3°と同程度であった。また、測量結果から得られた屋根上火山灰の3Dモデルから推定した屋根に堆積した火山灰の重量は降下火山灰重量の60%程度であった。これらの結果から、勾配屋根に降下する火山灰の堆積形状は火山灰の安息角と堆積率をパラメータとしてモデル化できる可能性が高いことが分かった。