強風対策として考える風荷重

強風対策として考える風圧力 基礎

台風などの強風が小屋にあたえる力は、横方向(水平方向)です。

海岸線などでは強風でモノが吹き飛びますよね…。

ガゼボなど壁がない建物等には、パラシュートのように吹き上げる力もかかります。

屋根を吸い上げる揚力にもなりえます。

強風被害は、建物が倒壊したり、屋根材や壁材が飛散して、人やモノに危害を与えてしまう恐れがあります。

小屋の強風対策は、どう注意したら良いのでしょうか?

小屋でも、あなどれない風圧力

一般的に木造住宅は、風速30m/s、強風地で風速40m/sでも倒壊しないようにつくられます。

建物にかかる風圧力は、建物形状によって異なります。

風を受ける面積が大きかったり、全高が高い建物ほど、風でかかる力が大きくなります。

小屋の高さや壁面積に注意

一方向の最短壁面幅を超えた全高の場合、基礎と連結していないと不安定になります。

壁高が高い小屋の室内に入ると、面積以上に広く感じられ、空間利用ができて店舗等には人気があります。

しかし、全高が高い建物は風を受ける壁面積も広くなり、大きな風圧力(受圧)を受けます。

原則的に風圧力は一階部分に作用するので、基礎と連結していないと移動したり転倒するなど、小屋が不安定になります。

風荷重の考え方は、風圧×受圧面積です。

屋根や建物形状によりますが、平屋建てでも高さが最高部で3mを超えると壁面積も大きくなるので、風圧力も考えて計画しなければなりません。

小屋を作る時も注意

小屋を作る時にも強風による対策が必要です。

建物の設計時だけでなく、小屋作り中にも強風対策が必要です。

壁面全体が組み終わり躯体が完成していないと、設計上の建物構造の強度はありませんので、小屋作り中は風荷重に弱い状態です。

作業を中断したり現場を離れる時は、わずかな時間であっても強風対策を怠らないようにしましょう。

瞬間風速に気をつける

崖上や海岸湖岸、吹き抜ける平野地、谷あい地では、瞬間的に風速が高くなる可能性があります。

風速の変化が大きくなることにも注意が必要です。

「風速40m/sでも大丈夫な設計にした…」としても、瞬間風速を想定していないと被災することがあります。

強風は定速で吹き付けるものでないことを念頭に設計しないとなりません。

小屋が強風で飛ばされた

北海道の海岸にブロックに置くだけで設置した小屋が、強風で飛ばされました。
矢印まで飛ばされました。

北海道の海岸において基礎ブロックに置くだけで設置した小屋が、一晩の強風で飛ばされました。

観測史上でも滅多にないほどの強風でしたが、風圧力による風荷重の怖さを知らされた例です。

基礎と固定しないと

風圧の怖さを知らされた例でした。
怖い風圧力

海岸湖岸や風の吹き通りやすい場所では、受圧面積を少なくするために高さを制限することを検討して下さい。

基礎と緊結することが必要です。

想像ですが、上記画像の例は「フワッ」と浮き上がったとたんに、小屋が基礎からズレ落ちたと思われます。

基礎と小屋に何らかの固定をしていれば、事故を防げたと思われます。

羽子板つきの束石

強風対策の基本は、羽子板付き束石などで建物と基礎を緊結させること
羽子板つきの束石

江戸時代や戦前は、木造建物を置くだけの束石基礎がありました。

置くだけの束石は、強風や地震で建物が移動します。

しかし、ズレてしまっても「躯体に損傷がない」という利点がありました。

いわば、昔風の免震構造です。

現代においては建物が移動すると密集する住宅や損傷させたり、人命を危険にさらすリスクが大きいです。

小屋の強風対策は、羽子板付き束石などで建物と基礎を緊結させることです。

山小屋なら固定方法はイロイロある!

強風対策は、資材やロープでテントと同様に補助として控え材を取り付けるのも有効

敷地面積が広い山林内や別荘地なら、地面との固定方法はいくつかあります。

本来は基礎の固定が一番おススメです。

でも、山小屋ですと地面が岩盤だったり、コンクリートでうまく固定できないことも有り得ます。

画像のように、資材やロープでテントと同様に控え材を取り付けるのも有効です。

杭を打ったり、立木に結んだりするのも、山林内ならではの固定方法です。

強風化する異常気象で、怖い風荷重

近年の台風は巨大化強力化していて、条件により瞬間の風圧力は観測以上の数値になることもあります。

近年の台風は巨大化強力化していて、竜巻の発生も多くなりました。

瞬間の風圧力は観測以上の数値になることが珍しくありません。

風が吹く方向も変わってきていて、今まであまり強風を意識しなかった地域でも、突然突風が吹いたりします。

小屋を作る計画においても、これまでの強風条件にプラスして異常気象を想定しておきましょう。

建築前から厳重に対策しておくことをおすすめします。

屋根材はメーカーの施工方法に従う

屋根材の定められた釘種類、本数、方法で施工しよう
屋根材メーカー指示に従っていなかった…

台風で瓦屋根が飛散して被害が出たことは記憶に新しいですね。

仮設としてブルーシートで雨漏りを防ぐ被災住宅が思い出されます。

風荷重を受けやすい高い位置の屋根材の破損や飛散に注意したいものです。

アスファルトシングルを使う場合において、メーカーが定めた釘種類、本数、方法で施工していれば、強風に対してほとんど心配ないでしょう。

反対に施工方法を遵守しないと建材の本来の仕様を引き出せません。

必ず屋根材メーカーが推奨する施工方法に従い、適切に屋根施工しましょう。

平屋なら風荷重は…

ビス付きホールダウン金物で固定する方法

ご紹介のとおり、基礎と緊結していない小屋は移動したり、吹き飛ばされてしまうことがあります。

平屋なら、基礎としっかり固定すれば、強風によって小屋が移動することがほぼないと思います。

かかる力が横方向(水平方向)の風荷重は、固定が最も効果を発揮します。

心配なら固定箇所を増やすのが良いと思います。

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