速度圧の E に使う高さ H(建築物の高さと軒の高さとの平均)の決め方と、高さごとの速度圧です。
基準風速・地表面粗度区分・高さから速度圧と風圧力
H は建築物の高さと軒の高さとの平均
平成12年建設省告示第1454号の H は「建築物の高さと軒の高さとの平均」(単位 m)です(熊本県の案内)。建築物の高さは「地盤面からの高さ」、軒の高さは「地盤面から建築物の小屋組又はこれに代わる横架材を支持する壁、敷桁又は柱の上端までの高さ」です(建築基準法施行令 第2条第1項第6号・第7号)。
たとえば高さ 8 m・軒の高さ 6 m なら、H =(8 + 6)÷ 2 = 7 m です。区分Ⅲ・基準風速 34 m/s なら、Er 0.739・Gf 2.5・E 1.366 で、速度圧は 948 N/m² です。
H が Zb 以下のとき
H が Zb(区分Ⅰ〜Ⅲは 5 m、区分Ⅳは 10 m)以下のときは、Er を Zb の高さで計算します。Gf も H が 10 m 以下なら表の値のままなので、区分と基準風速が同じなら、H が Zb 以下の低い建築物や工作物の速度圧はどれも同じ値です。
NEDO の構造設計例(太陽光発電の架台)は、アレイ面の最高の高さ 2.478 m・最低の高さ 1.1 m から平均地上高さを 1.789 m とし、5 m 以下なので Er を Zb の式で 0.691 と求めています。
高さごとの速度圧(区分Ⅲ・基準風速 34 m/s)
| H | Er | Gf | E | 速度圧 q |
|---|---|---|---|---|
| 3 m | 0.691 | 2.5 | 1.194 | 828 N/m² |
| 5 m | 0.691 | 2.5 | 1.194 | 828 N/m² |
| 7 m | 0.739 | 2.5 | 1.366 | 948 N/m² |
| 10 m | 0.794 | 2.5 | 1.576 | 1,093 N/m² |
| 15 m | 0.861 | 2.433 | 1.804 | 1,251 N/m² |
| 20 m | 0.912 | 2.367 | 1.969 | 1,365 N/m² |
| 31 m | 0.996 | 2.22 | 2.200 | 1,526 N/m² |
| 40 m | 1.048 | 2.1 | 2.305 | 1,599 N/m² |
| 60 m | 1.136 | 2.1 | 2.711 | 1,880 N/m² |
H が高くなると Er は大きくなり、Gf は 10 m を超えると小さくなります。E は Er の2乗で効くので、速度圧は高いほど大きくなります。H 10 m の 1,093 N/m² に対して、H 40 m では 1,599 N/m² です。H 40 m 以上は Gf が一定(区分Ⅲは 2.1)で、Er だけが大きくなります。
入力の注意
- H は m で入力します。図面の寸法が mm なら 1,000 で割ります(10,500 mm は 10.5 m)。
- 500 m を超える値は、mm のまま入力した誤りとして計算しません。
- H は、部位の高さではなく建築物全体の高さと軒の高さの平均です。
出典
基準風速・地表面粗度区分・高さから速度圧と風圧力