プレハブ鋼構造建物の耐風設計

抽象的な

風荷重とは、空気の流れによって建物の構造にかかる圧力のことです。地理的位置や気候条件が異なるため、プレハブ鋼構造建物では風荷重が重要な考慮事項となります。

鉄骨造建物に対する風荷重の影響

安定性に影響を与える

風の影響により鉄骨造建物が振動し、鉄骨構造部材の疲労や損傷を引き起こし、鉄骨造建物の安定性に影響を与える可能性があります。

変形

鉄骨高層建築物の場合、階数が増えるほど風荷重の影響が大きくなります。風荷重により鋼構造物の水平変位やねじり変形が生じる可能性があります。

耐用年数

沿岸地域や風速の高い地域では、鉄骨構造物に対する強風の影響が継続的に発生し、鉄骨建物の耐用年数が短くなる可能性があります。

鉄骨建物の風設計で考慮すべき 3 つの要素

位置

風速と風荷重は地理的場所によって異なります。

鉄骨造建築物のサイズと形状

大型ビルや鉄骨高層ビルは複雑な風力にさらされます。

プレハブ鉄骨造建物の種類

鉄骨建物のタイプが異なれば、風荷重の影響も異なります。たとえば、平屋の鉄骨工場、大スパンの鉄骨造工場、多階建ての鉄骨造建物など、実際の状況に応じて耐風性を解析する必要があります。

プレハブ鉄骨建物の耐風設計

1.建物構造の剛性を高める

プレハブ鉄骨建物では、通常、耐風柱、耐力壁、ロッドブレースの設計など、鉄骨構造の横方向の剛性を高めることで、鉄骨建物に対する風荷重の影響を最小限に抑えます。

2.鉄骨構造接合部の設計

鋼構造接合部は、鋼製の柱と梁を接続して支持する役割を果たすだけでなく、荷重を伝達し、プレハブ鉄骨建物への風の影響を軽減することもできます。SYNERGIAのエンジニア鉄骨構造の接合部の設計に長年の経験があります。

3.選んだ素材

プレハブ鋼製構造部材を加工する際には、鉄骨建物の耐風性や耐久性を向上させるために、高強度、高靭性で耐疲労性に優れた鋼材が選択されます。

4.振動減衰

高層ビルの場合、風荷重の影響が大きくなります。構造物の振動は、防風装置を使用することで効果的に低減できます。

風力に耐える高層ビルの平面形状

高層建築物に対する風の影響は多面的であり、構造の不安定化、疲労損傷、外壁パネルの損傷などを招きやすい。高層鉄骨構造の二軸対称の平面形状は、風の振動の影響を軽減し、構造の横方向の動きのリスクを軽減します。正方形、長方形、円は高層鉄骨建築物でよく使われる平面形状です。その中で、高層鉄骨構造物の円形面は対称性を持っており、風速の衝撃角が変化しても、横力の変化を引き起こさず、横風ギャロップも引き起こしません。

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