地元工務店で作った夢のマイホーム計画

地元工務店で作ったマイホームの入居後の経過を書いていきます
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防雪ネットにかかる風圧力を計算してみた

無残にも破損してしまったチェーン
いったいどのくらいの力がかかったのでしょうか・・・

風圧力と速度の関係は、この公式で求められます。
P = 0.5 x ρ x V^2
   ここでP:圧力[N/m^2]  ρ:空気密度[kg/m^3]  V:速度[m/s^2]

ρは計算で求めます。
ρ = 1.293 x 273 / (T+273) x A / 1013
   ここでT:気温[℃]  A:気圧[hPa]
気温は気象庁HPの過去の気象データ検索で調べたところ、平均4[℃]でした。
気圧は調べる方法がなかったので、一般的な1013[hPa]とします。
ρ = 1.293 x 273 / (4+273) x 1013 / 1013 = 1.274[kg/m^3]

Vは実測値。
瞬間最大風速の6.3[m/s^2]と平均値の4.0[m/s^2]で計算。

これらを公式に当てはめると、
最大圧力P = 0.5 x 1.274 x (6.3)^2 = 25.28[N/m^2]
平均圧力P = 0.5 x 1.274 x (4.0)^2 = 10.19[N/m^2]

これに防雪ネットの面積(1.8[m] x 5.5[m] = 9.9[m^2])を掛け合わせると、
最大圧力P = 25.28 x 9.9 = 250.3[N] = 25[kgf]
平均圧力P = 10.19 x 9.9 = 100.9[N] = 10[kgf]

取り付けたチェーンは5本なので、一本あたりにかかる力は、
最大圧力P = 250.3 / 5 = 50[N] = 5[kgf]
平均圧力P = 100.9 / 5 = 20[N] = 2[kgf]
となりました。

実際は均等に力が分散するとは思えないので、もっと高い数値になるはずです。
耐荷重9kgのチェーンの口が開いたことを考えると、倍(10[kgf]程度)にはなったのかな。

計算値から考える対処法としては、
・一か所で力を受けた場合(25[kgf])でも破断しないチェーンを使用する
・中央部にチェーンを追加して力をさらに分散させる
になるのです。
ただチェーンの強度を上げるとそのぶん重たくなり、防雪ネットの総重量が増加。
吊り下げるカーテンレールへの負荷が上がるのであまりよくないかな。

ということで、チェーンの固定個所を追加します。
一応チェーンはもうちょっと強度のあるものに変更する予定です。
C型ではなく完全固定されてるやつが理想ですね。
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[ 2015/03/08 11:10 ] 入居後 DIY | TB(0) | CM(0)

カーポート改造大作戦~翌日

  ~呪・破損~
我が家周辺の風の強さは想定以上だった。

防雪シートを取り付けた日の夜、風の音がすごい。
時期的に春の嵐かなとも思いましたが、このくらいの風はいつも通り。
このくらいの風には耐えれないと常設は難しい。
しっかりネジやアンカーで固定したし、固定個所を多めにしたから大丈夫だろう。
  ↓
翌朝確認したらダメでした・・・

破損個所1:チェーン分断
破損1   破損2
C型チェーンの口が開いちゃってます。
これ、耐荷重9kgのやつなんですが・・・
風の力を集中して受けたと思われる中央2か所が逝きました。

破損箇所2:アンカー浮き
破損5   破損6
コンクリと同じ高さにしたアンカーが浮いてます。
抜けてはいないもののグラグラしているので、そのまま放置してたら抜けてたでしょう。
こちらもチェーンと同じく中央2か所が破損。

破損個所3:吊棒固定部のネジ脱落&ゆるみ
破損3   破損4
施工時から気にしていたネジのゆるみが発生。
これは想定内と言えるかな。
ただ、一晩でネジが抜け落ちるほどゆるむとは思ってませんでした。

こんな惨劇でも救いだったのは、カーテンレールには大きな破損がなかったことですね。
吊棒のネジが緩んでグラグラでしたがきちんと防雪シートを動かせました。
現在は片づけ位置まで移動し、柱に固定してあります。

今後の予定ですが、今週末に防雪シートを片づけて修理作業です。
それぞれ風に耐えれる強度にしてやる必要があります。

しかし、必要な強度ってどんなもんなんでしょ。
当日風速計で測定した瞬間最大風速は6.3m/s。
平均だと4m/sくらいだったかな。
これを力に換算する方法をいろいろ調べてみます!
[ 2015/03/04 21:58 ] 入居後 DIY | TB(0) | CM(0)

カーポート改造大作戦~完成

   ~祝・完成~
防雪ネット3   防雪ネット4

防雪シートをとめるアンカーに丸フックを固定。
丸フック1   丸フック2

防雪シートにフック金具をつけたチェーンを固定。
防雪ネット11   防雪ネット10

チェーンの長さを調節したので、しっかり張れてます。
ちょっときつすぎてフック金具の取り外しがつらいけど、それは妥協。
我ながら素晴らしい出来だと思います。
防雪ネット5   防雪ネット6

防雪ネット7   防雪ネット8

設置日は風がなかったので作業がしやすかったです。
風があったら防雪シートがあおられて高所作業が大変だったろうな。

現在わかっている問題・修理予定箇所
・雨樋に穴をあけたので雨漏りする
・アンカー施工時に穴を開け間違ったので穴埋めする
・防雪シートの上下部の隙間をふさぐかどうか
・防雪シートをまとめたときの固定方法

また、各部ネジが振動でゆるむかもしれないので定期的に確認が必要かな。
とりあえずどのくらい効果があるのかしばらくつけたままにしましょ。

・・・翌日、あんなことになっているなんて・・・
[ 2015/03/03 21:53 ] 入居後 DIY | TB(0) | CM(0)

カーポート改造大作戦~アンカー編

防雪シートを取り付けるカーテンレールは施工完了したので、
次はばたつきを抑えるために、防雪シートの下部を固定の準備。

どうやって固定させるかというと、駐車場にアンカーを埋設して丸フックを取り付け。
それにチェーン+フック金具で固定します。

防雪シートを動かせるようにするため、着脱を容易にしたいからです。

まずアンカー選定ですが、下穴にいれてネジを閉め、先端を開かせて固定するタイプにしました。
アンカー1   アンカー2   アンカー3
第一の理由として、オフシーズンに防雪シートを取り外した時にボルトのでっぱりがあると嫌。
ハンマーで打ち込むタイプだと大きすぎて施工が大変なので、
それほど力がかからないなのと1m間隔で固定するのでこれで十分かなと。

アンカー4
施工に必須なコンクリート用のドリル。
鉄用のでは穴があきませんでした。(当然ですよね・・・
施工の自信がなかったので、前加工用と仕上げ加工用の2本を購入。

アンカー6
防雪シートにチェーンを取り付けて垂らし、アンカーの固定位置を確認。
位置が決まったらポンチを打ちます。

コンクリートへの穴あけなのですが、これが一苦労でした・・・
振動ドリルを持ってないのでドライバドリルで穴あけにチャレンジ。
アンカー5
開かないことはないけど、結構モータに負荷がかかります。
施工箇所が多かったり下穴径が大きいときは素直に振動ドリルを用意したほうがいいと思います。

アンカー7   アンカー13
穴が曲がらないように注意しながら穴あけ。
粉が溜まるので、息やブロアーで吹っ飛ばします。
穴の中もしっかり掃除します。

アンカー8 → アンカー9
頑張ってあけた穴にアンカーを入れますが、
アンカーの構造上ちょっとでっぱるので、表面が同じになるまで押し込み。

アンカー10   アンカー12
ネジを奥まで締め付けてアンカーを固定させます。
このとき締めすぎるとネジがバカになってしまうので注意。

アンカー11
締め付けたネジを取り外して完了です。
[ 2015/03/02 23:04 ] 入居後 DIY | TB(0) | CM(0)

カーポート改造大作戦~カーテンレール取り付け編

後方のアーチ部分は吊棒を使用して固定しましたので、
次は側面へカーテンレールを固定していきます。

ウォールアンカーに取付金具を取り付けていきます。
防雪シートが風にあおられるとかなりの力がかかるので、
固定間隔は狭め(50cm)に設定しました。
カーポート改造17

あとは一般的なカーテンレール取り付けと同じ。
カーポート改造16   カーポート改造18
カーポート側面にカーテンレール設置完了!
ちなみにカーポートの形状の関係で雨樋に固定してあります。
現状だと雨樋の強度が低いので、補強の必要がありそうです。

防雪シートを開閉するために側面と後方のカーテンレールをつながなければなりません。
そこで役に立ったのがカーブレール。
カーブレール
文字通り90°に曲がったカーテンレール。
曲がっていること以外は一般的なカーテンレールと同じなので、
取付金具やランナーを共用できます。

ストレート部は取付金具、R部分は天井固定の要領で直接固定。
カーブレール固定   カーポート改造15
これで一本のカーテンレールになりました!
ランナーの動きも上々で大満足。

とりあえずこれで全行程の半分が終了。
残り半分は今週末に作業予定ですので、もう少しお待ちください。
[ 2015/02/25 22:30 ] 入居後 DIY | TB(0) | CM(0)
プロフィール

さみぞー

Author:さみぞー

丸木屋工務店で
マイホーム完成
H25/8/4 入居済み

H25/10/27 太陽光設置
南西向き4寸屋根 HIT 5.28kW

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