構造

風速圧計算ツール(ASCE 7)

米国の風荷重設計は、ASCE 7 による速度圧 qz から始まります。ASCE 7 の図または ASCE Hazard Tool から基本風速を、敷地の係数とともに入力してください。概算用であり、設計は資格を持つ専門技術者(PE)が行う必要があります。

速度圧 qz  psf
風上壁の外圧 qz·G·Cp  psf

計算式

ASCE 7-16 式 26.10-1:qz = 0.00256 × Kz × Kzt × Kd × Ke × V²(psf、V は mph)です。ASCE 7-22 では Kd が qz から圧力式へ移されますが、積は同じです。風上壁の外圧 = qz × G × Cp です。剛な建物では G = 0.85、Cp = 0.8 とします。内圧(GCpi)、風下壁、屋根の圧力は別に計算します。

計算例

V = 115 mph、地表面粗度 C の地上 15 ft(Kz = 0.85)、平坦な地形(Kzt = 1.0)、Kd = 0.85、Ke = 1.0 の場合:qz = 0.00256 × 0.85 × 1.0 × 0.85 × 1.0 × 115² = 24.46 psf です。風上壁の外圧 = 24.46 × 0.85 × 0.8 = 16.63 psf です。

前提条件と制限

  • Kz = 0.85 は、地表粗度区分 C で地上 0 から 15 ft に相当します。地表粗度区分 B で地上 0 から 30 ft の場合は 0.70 です(ASCE 7 表 26.10-1)。
  • Vは、その建物の危険度区分に対する、基本風速の強度レベルです。
  • 内圧、風下側の負圧、屋根の浮き上がり、部材および外装材への圧力は組み合わせていません。
  • 見積もりのみを目的としています。構造、基礎、または人命安全に関わる部材は、有資格の専門技術者(PE)が設計し、押印しなければなりません。

よくある質問

設計風速はどこで確認できますか?

建物の危険度区分に基づくASCE 7の風速マップから、無料のASCE Hazard Tool(ascehazardtool.org)で確認するのが最も簡単です。または地域の建築担当部署から入手できます。

露出区分 B、C、D とは何ですか?

Bは密に配置された障害物がある都市部と郊外の地形、Cは散在する障害物がある開けた地形、Dはハリケーンの多い地域や海岸線の平坦で障害物のない地域と水面です。露出の状況によってKzが変わります。

風圧が風速の二乗に比例するのはなぜですか?

速度圧は移動する空気の運動エネルギー、½ρV²です。定数0.00256は、空気密度とmphをpsfに換算するためのものです。

出典