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)
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H25/10/27 太陽光設置
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