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外圧係数とは?意味・内圧係数との違いと風力係数・風圧力の計算方法

この記事の要点

外圧係数とは、建物外面に作用する風圧力の強さを表す係数です。建物を外から押す力(正)と引く力(負)があり、屋根・壁の形状や風向きによって値が変わります。

外圧係数から内圧係数を引いた値を「風力係数」と呼び、この値に速度圧qを掛けて風圧力を算出します。建築基準法施行令87条に規定されています。

※風圧力の算定式は建築基準法施行令第87条で定められています。法令上の扱いは下記が参考になります。

風圧力W=q・Cfの法令規定(令第87条)はこちら

外圧係数から内圧係数を引いた値を風力係数といいます。

この記事では、外圧係数とは何か、内圧係数とどう違うのか、風荷重とどう関係するのか、外圧係数はどう求めるのかを整理します。

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外圧係数とは、風荷重による建物を屋外から押す、引く力の割合です。

外圧係数から内圧係数を引いた値を風力係数といいます。

風力係数が大きいほど、風圧力も大きくなります。

今回は、外圧係数の意味、求め方、読み方、内圧係数との違い、風荷重との関係について説明します。

内圧係数、速度圧の意味は、下記の記事が参考になります。

内圧係数とは?外圧係数との違い・閉鎖型建築物の求め方と風圧力計算

風圧力とは?1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い

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外圧係数とは?

外圧係数とは、風荷重による建物の外から押す(引く)力の割合です。風荷重が建物に作用すると、屋外だけでなく、屋内からも圧力が生じます。屋外から生じる圧力の割合が外圧係数、屋内から生じる圧力の割合が内圧係数です。


外圧係数Cpeから内圧係数Cpiを引いた値を、風力係数といいます。下式で計算します。


Ci=Cpe-Cpi


なお、外圧係数は屋外から押す力を正、内圧係数は屋内から押す力を正と考えます。風力係数、内圧係数の意味は、下記の記事も参考になります。

風圧力とは?1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い

内圧係数とは?外圧係数との違い・閉鎖型建築物の求め方と風圧力計算

外圧係数の求め方

外圧係数は、平成12年建設告示1454号より、風向や建物形状、部位、閉鎖型、開放型などから判断します。建物ごとに変わるので一概にいえませんが、下記に整理しました。


風上壁面 ⇒ 0.8 kz

側壁面 ⇒ -0.7、-0.4 kz

風上屋根面 ⇒ -1.0~0.8

風下屋根面 ⇒ 0.5

風下壁面 ⇒ 0.4


詳細は告示1454号を参考にしてください。

外圧係数の読み方

外圧係数は「がいあつけいすう」と読みます。その他、外圧係数に関係する用語の読み方を、下記に整理しました。


内圧係数 ⇒ ないあつけいすう

風圧力 ⇒ ふうあつりょく

風荷重 ⇒ かぜかじゅう

外圧係数と内圧係数の違い

外圧係数と内圧係数の違いを下記に整理しました。


外圧係数 ⇒ 建物の屋外から押す(引く)力の割合

内圧係数 ⇒ 建物の屋内から押す(引く)力の割合


内圧係数の意味は、下記の記事が参考になります。

内圧係数とは?外圧係数との違い・閉鎖型建築物の求め方と風圧力計算

外圧係数と風荷重との関係

外圧係数から内圧係数を引いた値を、風力係数といいます。風荷重は、速度圧や風力係数の値を用いて、下式で計算します。


風荷重=速度圧×風力係数


詳細は下記の記事が参考になります。

風圧力とは?1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い

混同しやすい用語

外圧係数

風による外側からの圧力の割合を示す係数です。

建物の外壁に作用する風圧を表します。

内圧係数

建物内部に作用する圧力の割合を示す係数です。

外圧係数から内圧係数を引いた値が風力係数になります。

風力係数(Cf)

外圧係数から内圧係数を差し引いた値で、風荷重の計算に使います。

「風荷重=速度圧×風力係数」で算出します。

外圧係数を整理した表を示します。

項目内容備考
外圧係数屋外から建物を押す・引く風力の割合正値:押し、負値:引き
内圧係数室内側の風圧の割合開口条件により変化
風力係数外圧係数-内圧係数風圧力の算定に使用

まとめ

今回は外圧係数について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

外圧係数は、風荷重による建物を外から押す(引く)力の割合です。

内圧係数の意味も覚えましょう。

また、外圧係数から内圧係数を引いた値が風力係数です。

風荷重の求め方とあわせて理解しましょうね。

下記の記事が参考になります。

風圧力とは?1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い

内圧係数とは?外圧係数との違い・閉鎖型建築物の求め方と風圧力計算

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理解度チェック

Q.

外圧係数とは何で、内圧係数とどう違いますか?

答えを見る

外圧係数は風荷重による建物を屋外から押す(引く)力の割合です。風荷重が建物に作用すると屋外だけでなく屋内からも圧力が生じ、屋外からの圧力の割合が外圧係数、屋内からの圧力の割合が内圧係数です。外圧係数は屋外から押す力を正、内圧係数は屋内から押す力を正と考えます。

Q.

外圧係数と風力係数・風荷重の関係は?

答えを見る

外圧係数Cpeから内圧係数Cpiを引いた値が風力係数(Cf=Cpe−Cpi)です。風荷重=速度圧×風力係数で計算します(建築基準法施行令87条に規定)。外圧係数は平成12年建設告示1454号より風向・建物形状・部位・閉鎖型/開放型から判断します(例:風上壁面0.8kz、風下壁面0.4、風下屋根面0.5など)。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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