園芸用パイプハウスの構造骨組用風荷重に関する研究－側壁面の開口が荷重効果に及ぼす影響について－

摘要

我が国で一般的に用いられている園芸用パイプハウスを対象とし，側壁面（桁行面）に意図的に開口を設けることで風荷重の低減を図ることを提案した。縮尺率1／40の模型を用い，風上および風下側の側壁面に開口を設け，それらの開口率を種々変化させ，境界層乱流中で外圧および内圧の多点同時測定を行った。また，ハウス内の風速測定も併せて行った。風圧の測定データを用い，IRC（Load Response Correlation）法に基づき等価静的風力係数を算定した。荷重評価に当っては，構造設計上最もクリティカルな荷重効果として，フレームの風上側柱脚部の曲げモーメントに着目した。実験および解析結果に基づき，側壁面開口部の開口率が，外圧、内圧分布，風力分布，柱脚部の最大曲げモーメント並びにハウス内風連に及ぼす影響を定量的に明らかにした。その結果，開口率を30～50％程度とすることで，最大曲げモーメントが15～20％程度低減することを確認した。その場合，ハウス内風連は外部風速の40％程度になる。最後に，本研究成果の実構造への応用方法と課題をまとめた。