White Noise を用いた膜構造物の膜張力測定装置の開発–膜材の相違への対応と実膜構造物の張力測定実験–
陳商煜∗1

大森博司∗2
梗

概著者らは、膜構造物の膜面に生じる膜張力を高精度を持ちながら、定量的に、2 軸別々に測定でき、かつ現場で簡易に利用できる測定方法として音波を用いた方法を提案し、実験により精度の検証を行っている。その原理は長方形の境界面を持つ膜面を可聴域の振動数を持つ音波で加振し、膜面の持つ共振振動数近傍で起こる励起振動を測定することで、間接的に膜面に作用している張力を測定するものである。膜の共振振動数を理論的に予測するため空気による付加質量の影響を考慮しており、装置の実用化を目標とし、低張力から高張力の広い範囲で 90%以上を目標精度とし、精度向上のための装置改良およびその検証実験を行っている。本論では、測定時間や測定精度の面において有利であることが確認されている有限振動数領域を持つ White Noise を加振音源とし、本装置がA 種膜だけではなく、B, C 種膜などの多様な膜構造物にも適用できることを示す検証実験と、実在する 3 件の膜構造物を対象に張力測定を行ったので報告する。

1

序法による種々の改良を加えて来ている。測定装置そのもの

膜構造物は、本来圧縮あるいは曲げに対しては抵抗できなについては、スピーカーの必要性能の把握、測定装置と膜面い材料である膜材料を、適切な引張状態に保持することによとの接触状態の相違の影響の検討、剛性の高い金具の改良

り安定化し、膜構造物全体を雪や風による荷重に耐えられるを行い、さらに、実験の方法においては、吸音材や境界固定ようにするものである。こうした膜構造物は、張力の正確な用フレームなどを設けた検証実験を行っている4), 9) 。A 種

維持管理が重要であるが、一般には困難である。竣工後に膜膜材を用いたそれらの検証実験から測定誤差が張力レベル

構造物に生じている膜張力の大きさを知ることは、維持管理の増加にほぼ 2 次関数的に増加していることが判明したのの観点から大変重要で、これを可能とする技術に大きな期待で、これによるフィッティングを行うことにより、設定張力が寄せられている。

20kgf/cm 以下の全領域において誤差 ±10% 以内の精度を筆者らは、音波を用いた膜張力測定技術を提案しており、実現することができた9) 。

正弦波スウィープおよび White Noise を加振音源とした膜本論では、測定時間や精度の面において有利であることが1)–5)。その原理は、長方形の境界確認されている有限振動数領域を持つ White Noise を加振面を持つ膜面を、可聴域の振動数を持つ音波で加振し、膜面音源とし、本装置が A 種膜構造だけではなく、B, C 種の膜の持つ固有振動数近傍で起こる共振振動数を測定すること構造にも適用できることを 2 軸引張試験装置による実験にで、間接的に膜面に作用している張力を測定するものであより検証し、実在する 3 件の膜構造を対象とし膜張力測定をる。提案している膜張力測定方法は、前述のように膜面に生行ったのでその結果を報告する。

起する振動の固有振動数を測定することをその基本原理と2

張力測定実験を行っている

しているが、筆者らのこれまでの研究により膜の固有振動に対する空気の影響が大きいことが分かっている。これは振動体である膜が非常に軽く、振動中に空気の影響を受けるためである。膜の固有振動数を理論的に予測するためには空気による付加質量の影響を考慮することが必要となり、膜材の相違への対応
膜材は基布にコーティングを施して作られたものであり、それらの材質により表 1 のように分類されている。本測定
装置は理論上、測定対象の膜材が変わった時、膜張力算定式の式（1）において、膜面密度 ρk を変えることにより、膜種

膜の振動面積に等価な円形板を用いて理論的に評価している2), 6)–8) 。
膜張力測定装置の実用化を目標とした一連の研究では、低張力から高張力の広い範囲で 90% 以上を目標精度とし、0〜500Hz の振動数領域を持つ White Noise を用いた測定方*1 名古屋大学大学院環境学研究科 大学院生 修士（工学）*2 名古屋大学大学院環境学研究科 教授 工学博士

表1

膜材料の種類

通称

基布

A種
B種
C種

ガラス繊維基布

四フッ化エチレン樹脂

コーティング材

ガラス繊維基布

塩化ビニルなどの合成樹脂

合成繊維基布塩化ビニルなどの合成樹脂

10

10

30%

With Added Mass

5

Measurement / Set Up Stress

20%

Error of Stress (kgf/cm)

Measurement Stress (kgf/cm)

10%

5

0

0

0

5

5

0

10

10

Set Up Stress in X, Y Direction (kgf/cm)

Set Up Stress in X, Y Direction (kgf/cm)

図1

図2

測定結果（B 種膜）

Set Up Stress in X, Y Direction (kgf/cm)

誤差補正（B 種膜）

図 3 誤差補正による測定装置の精度（B 種膜）

10

10

30%

With Added Mass

5

Measurement / Set Up Stress

20%

Error of Stress (kgf/cm)

Measurement Stress (kgf/cm)

10%

5

0

0

0

5

10

5

0

10

Set Up Stress in X, Y Direction (kgf/cm)

Set Up Stress in X, Y Direction (kgf/cm)

図4

図 5 誤差補正（C 種膜）測定結果（C 種膜）

Set Up Stress in X, Y Direction (kgf/cm)

図6

誤差補正による測定装置の精度（C 種膜）に関係なく対応できるようになっている。しかし、現場での定張力 5kgf/cm の記号 ● は、X, Y 方向の設定張力比を 1:1

実測定を行うには実験上の検証が必要となるので、B, C 種にしたときの、X 方向の設定張力 5kgf/cm に対し、3kgf/cm膜を用いた検証実験を行う。

の張力が得られたことを示しており、直上の記号 × は測{T } = [A]−1 {f }ここで、({T } =

Tx
Ty

)



m1 2
 a1 2, [A] =  m2 2a2 2(1)定値において空気の付加質量を考慮した張力を示している。


n1 2
( )
f1 2
b1 2 

,
{f
}
=
4ρ
,
k
n2 2 
f2 2
b2 2

図の中の対角線上は目標とする張力であり、この線に近いほTx , Ty はそれぞれ x, y 方向の単位長さ当たりの張力を、m, nは振動モードの波の数を、a1 , b1 は振動数 f1 の、a2 , b2 は振動数 f2 の、それぞれ加振音源境界の各辺の長さを、ρk は膜

ど精度がよいことになる。また、目標精度を中心とし、グレイの明暗により誤差 ±10, 20, 30% の領域を定めており、空気の付加質量を考慮することにより、全張力レベルにおいて
約 20% の精度の向上が図られている。図 2, 3 には、多項式

表 2 B 種膜の膜張力の誤差と膜張力の関係

y = A + B1 x + B2 x2の単位面積当たりの質量を表している。
パラメータ

値

標準誤差

の等張力と、Y, X 方向の張力比をそれぞれ 2 倍した 1 : 2,

A
B1
B2

-0.10006
0.321280.233

0.033120.01918
0.0021

2 : 1 の異張力の 3 つのケースにした。張力値は測定装置を

決定係数

標準偏差

膜面に載せてある程度の時間が経ち、膜の応力変化が止まっ

0.99579

0.08267

N （データーポイント数）42

導入張力は、B, C 種共に、X, Y 方向それぞれに 0.5, 1,

1.5, 2, 3, 4, 5kgf/cm を設定し、X, Y 方向の張力比 1 : 1

たときの 2 軸引張装置のロードセルから読み取った。

2.1

B 種膜材検証実験

実 験 に 用 い た B 種 膜 材 は 、酸 化 チ タ ン 光 触 媒 膜（ 太表 3 C 種膜の膜張力の誤差と膜張力の関係

y = A + B1 x + B2 x2
パラメータ

値

標準誤差

10cm×10cm の膜材料の重量を 5 回測って平均を取った値
0.8114(kg/m2 ) とした。

A
B1
B2

-0.03711
0.284780.025110.03198
0.01847
0.00209

図 1 に測定結果を示す。横軸の設定張力に対し、縦軸は測

決定係数

標準偏差

0.99565

0.07354

N （データーポイント数）42

陽工業製、品名：CMX270NM）であり、膜の面密度は、定から求められた測定張力を示している。例えば、横軸の設Measurement Stress (kgf/cm)

Fill Direction
Warp Direction
1st Measurement
1st Measurement
2nd Measurement 2nd Measurement

図7

イベントテラスの全景

図8

測定の様子

Target Panel

Measurement Position

によるフィットおよび誤差補正による測定精度を示す。ま図9

ターゲットパネルの測定張力

た、表 2 に 2 次多項式による測定張力の誤差と測定張力のFill Direction
Warp Direction
1st Measurement
1st Measurement
2nd Measurement 2nd Measurement

乗を示し、回帰曲線によって総変動のうちどれぐらい説明できているのかを表す数値であり、標準誤差はデータからの推定結果が本当の値に対してどの程度の誤差を持つかを表すものである。したがって、決定係数 0.99579 はその回帰式で目的変数の変動全体の 99.579% を説明していることを示す。
誤差は張力レベルの増加にほぼ 2 次関数的に増大しており、Measurement Stress (kgf/cm)

関係を示す。決定係数は、回帰分析で得られる相関係数の 2Second Panel

全データに対して 2 次多項式による補正により誤差 10% 以

1'3'

検証実験に用いた C 種膜は、C 種膜の一種である酸化チタを用いた。
図 4, 5, 6 それぞれに、測定結果、多項式によるフィット
および誤差補正による測定精度を示す。表 3 に示すように決定係数は 0.99565 であり、2 次多項式補間により誤差 10%

YC1

定式（1）の中の面密度を測定対象膜の種類に応じて変える

以上の検証実験結果を受けて、3 件の実膜構造物を対象と

6''

9''

Fourth Panel

12'' 14'' 1'''

3'''

6'''

9''' 12''' 14'''

YC2

YC3

Fourth Panel

YC4

YC5

YC1'

YC2'

YC3'

YC4'

YC5'

Measurement Position

図 11 3, 4 パネルの溶着ライン上の測定張力ことにより、十分適用可能であることが確認できる。

実膜構造物の張力測定

3''

Third Panel

以内の、B 種膜と同じ程度の精度が得られており、膜張力算

31''Fill Direction
Warp Direction
1st Measurement
1st Measurement
2nd Measurement 2nd Measurement

Measurement Stress (kgf/cm)

面密度は B 種膜と同じ方法で求めた平均値 0.8692(kg/m2 )Third Panel

12' 14'

図 10 2, 3, 4 パネルの測定張力

C 種膜材検証実験

ン光触媒膜（太陽工業製、品名：SCC200）である。C 種の膜

9'Measurement Position

内の精度が得られていることが分かる。

2.2

6'

て 2 回の測定を行うことにより測定ミスを防ぐようにした。
さらに、1 面の膜パネルは工場製作幅約 1.2m の膜面 8 枚がし、張力測定実験を行った。

溶着されて作られているので、3, 4 パネルでは溶着ライン上

3.1（YC1〜YC50 ）も測定を行った。測定軸は各パネルごとに膜

3.1.1

名古屋大学 IB 電子情報館イベントテラス
概要の縦糸軸を x, 横糸軸を y 軸と取っている。

対象とした膜構造物は、名古屋大学内にある IB 電子情報

これまで行ってきた膜面の上に装置を載せて行う検証実館のイベントテラスの膜屋根である。2003 年 11 月竣工の膜験での測定方法は、測定環境上、難しいと判断されたため、屋根は、図 7, 12 に示すように、全体が 4 面の膜に分けられた

図 12 の下図、および図 8 に示すように、膜面の下に高さB 種膜（品名：CMX2700NM）で覆われているサスペンション膜であり、その 1 面のパネルの寸法 7200mm×4800mm

2.8m の足場を組み、測定者が装置装置を下から押して膜下面に密着させる形で測定を行った。

の HP 曲面形状を持っている。

3.1.2

測定結果

張力測定位置は図 12 の上図に示すように、1 つのパネル

図 9, 10, 11 それぞれにターゲットパネル、2, 3, 4 パネを実験の「ターゲットパネル」とし、等間隔で領域を区切

ル、および 3, 4 パネルの溶着ライン上の測定結果に第 2 節

り、全部で 14 ヶ所を測定することにした。他の 3 つのパネで明らかにした、誤差を補正した結果を示す。縦軸は測定張

ルは溶着ラインと直角の対角線に沿って測定し、ターゲット

力を、横軸は測定位置を示しており、横軸の番号は図 12 のパネルと比較を行った。また、各測定ポイント 1 ケ所に対し測定位置番号に対応している。さらに、図 13 は張力の大き

Second Panel

Third Panel
1'

3
2

12'

12

y

14

y

14'

x

7200

x

9''
YC4
12''

y

YC5
14''

YC5'
14'''

3'''
YC2'
6'''

YC3'
9'''
YC4'
12'''

7200

y

1'''
YC1'

x

7200

2800

7200

Welding
Line
6''
YC3

9'

13

9
8

x

6'

10

6
5

4

3'

11

7

Fourth Panel1''
YC1 3''
YC2

4800

Target Panel1

図 12

名古屋大学 IB 電子情報館イベントテラス膜屋根の測定位置および立面12)

Target Panel

Second Panel

Third Panel

Fourth Panel

1st Measurement
2nd Measurement7
1kgf/cm

6'''

3'

図 13

さを図形で表したものであり、図形

名古屋大学 IB 電子情報館イベントテラス膜屋根の測定張力は 1 回目、は2回目の張力の大きさを、それぞれ軸に沿って示している。

トとするホルン型の曲面を持つ。図 14 に A, B, C パネルにおける測定位置を示す。

前述のように、測定装置を測定者が押して膜面に密着させ測定は図 16 に示すように、イベントテラスと同じく膜面る過程において、測定者の力加減によって、ターゲットパネの下に高さ約 1.8m の足場を組み、膜下面からとした。一ルの 7、2 パネルの 30 および 4 パネルの 6000 番のように、1方、C パネルの C1 と C2 においては、図 17 に示している

回と 2 回目の測定において偏差の大きい箇所が見られるが、ように、膜上面からの測定も可能であるため、両面から測定

全体的には安定した測定が出来ていることが分かる。溶着を行うことにより、膜下面からの測定がどの程度の精度を持

0

ライン上の YC1〜YC5 では、膜の横糸軸（y 軸）の張力がつかの検証も行った。また、各測定ポイント 1 ケ所に対して高めに測定されているのが分かる。その理由として考えら

3 回の測定を行うことにより測定ミスを防ぐようにした。
3.2.2 測定結果
図 18 に A, B, C パネルの誤差補正による測定結果を示れるのは、溶着ラインは 2 枚の膜が重なって溶着されている
ので、応力が集中しているためであることが挙げられる。
イベントテラス膜屋根の設計張力は、x, y 両軸共に目標張す。縦軸は測定張力を、横軸は測定位置を示しており、横軸力が 1kgf/cm になるように施工されているが、測定を行っの番号は図 14 の測定位置番号に対応している。また、C1,

た結果、それを下回る張力が得られた。測定当時竣工後 3 年

C2 の測定位置では膜上面から行った測定も横軸の C1 , C2が経っているので、応力緩和が起きていると判断される。

に示している。寸法の小さい A パネルのように曲面形状に

3.2 柏の杜3.2.1 概要

より無視できない程度の曲率や、膜面の下から装置を押すことで張力を負の方向に向かせることなどにより、C2, B2,

バイクの格納倉庫として柏市に建設された柏の杜と名づ

B4, A2, A3 のように 1, 2, 3 回目の測定において偏差の大けられた建物は、B 種膜（品名：スタードーム）で覆われた、きい個所が見られる。膜下面からの測定は、測定者が装置を2

約 40000m を超える日本最大規模のストラット式張力膜構下から押して膜下面に密着させる形になるため、膜面に４辺造物である。2007 年 7 月竣工の膜構造物のユニットは 600の境界を正確に定めるのが難しく、手のぶれや力の加減など個に近い。大規模の膜構造物の内、一部のゾーンの 3 つのパに大きく影響されることはイベントテラスの測定でも経験ネルを対象にし、建設の期間中に測定を行った。使用されてしているが、C1 と C2 においての膜上面からの結果に比べ、2いる膜材の面密度は 0.815kg/m であり、図 14, 15 に示す

測定に偏差はあるものの、ほぼ同じ値が測定されているのように、1 つの膜パネルは 6000mm×7000mm を基本ユニッで、膜下面からの測定も十分可能であることが確認できる。

Measurement over Membrane

Fill Direction
Warp Direction
1st Measurement
1st Measurement
2nd Measurement 2nd Measurement
3rd Measurement
3rd Measurement

6000

Measurement Stress (kgf/cm)

Measurement under Membrane

Warp
Fill
Fill

6000

Warp

A1

A

B4

A3

B1

B3

C1
over

C1

C2
over

C2

C3

C4

図 18
1kgf/cm

C3

C2
7000

7000

5200

図 14

7000

C1

7000

測定位置13)

C

5200

7000

2600

柏の杜立面

A3

A4

測定張力

A4

B4

C3

B1

B

B3

A1

A

A3

B2

A2

Over

7000

750

図 15

A2

Under

図 19

900 1200

7000

A1

Warp

C2
7000

B4

Fill

C4

6000

C

B3

Fill

2nd Measurement
3rd Measurement

C1

B2

Warp

1st Measurement

C4

B1

Measurement Position

B2
6000

A2

B

6000

A4

13)

柏の杜の測定張力構造であるシャフト構造の上部に設けた内部リング梁と、外周に設けた短径 41m、長径 51m の一回り大きな卵形平面をした外周リング梁との間を、膜と組み合わせた張弦梁アーチ
を放射状に架け渡すことによって、透明で軽快な骨組膜方式
による卵形ドームの屋根を構成している14) 。

1996 年 7 月竣工のこの建物の屋根に用いられた膜材は A
種膜（品名：SF-2）であり、1.30±0.13kg の面密度を有する。
図 20 に示すように、28 個のパネルによって構成されている
膜屋根は、さらに、それぞれ 6 枚の膜材が溶着されて 1 つのパネルとなっている。名古屋大学 IB 電子情報館イベントテ
図 16膜下面からの測定の様子 図 17

膜上面からの測定の様子

ラスおよび柏の杜では、測定環境上、測定者が装置装置を下から押して膜下面に密着させる形で測定を行ったが、本膜構

さらに、図 19 は、張力の大きさを図形で表したものであり、図形

は 1 回目、は 2 回目、は 3 回目の張力の大きさを、それぞれ軸に沿って示している。

造物の測定においては、図 21, 22 に示すように、本来の測定方法である膜上面からの測定が可能であるものの、傾斜により装置が安定しないため、図 23 に示すように、測定者が柏 の 杜 の 膜 構 造 の 各 ユ ニ ッ ト は 縦 、横 の 両 軸 と も に装置を持ち、測定者の力加減が最小限になるよう、装置が安1.5kgf/cm になるよう設計されており、膜の応力緩和を考慮し施工段階では 5kgf/cm の導入張力で施工されている。

定できる程度の力で押す方法で測定した。各測定ポイント 1

測定を行ったパネルは施工から 1 ヶ月程度が経過しており、ようにした。

応力緩和が徐々に進行していると判断される。

3.3.2

3.3
3.3.1

愛知児童総合センター
概要

ケ所に対して 3 回の測定を行うことにより測定ミスを防ぐ
測定結果

図 24, 25 に、A 種膜の誤差補正9) よる測定結果を示す。
前述したように、膜上面からの測定であるため、イベントテ

愛・地球博記念公園（旧・愛知青少年公園）に位置する

ラスや柏の杜に比べ、3 回の測定にばらつきが少なく、安定

愛知児童総合センターの卵形平面をしたプレイアトリウム

した結果が得られていることが分かる。一方、G, H パネル

ゾーンは、展望階を持つ鉄骨造の斜塔と透明な骨組膜屋根のの測定結果が他のパネルより多少高く測定されている。規大空間形式としている。プレイアトリウムのゾーンの主体

模が大きかったため、測定は 3 日に分けて行われている。G

G

H

F

E

Warp

I
J

D
C

Fill

B

K
Warp

L

A

Fill

Fill Direction
Warp Direction
1st Measurement
1st Measurement
2nd Measurement 2nd Measurement
3rd Measurement
3rd Measurement

BB

M

AA

N
Fill
Fill

P
Q

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

Z

AA

BB

Measurement Position

Y

Warp

R

A

Warp Z

図 24

X
S

T

U

V

W

愛知児童総合センターの 3 階平面および測定位置15)

Measurement Stress (kgf/cm)

O

図 20

Measurement Stress (kgf/cm)

N

測定位置 A〜N の誤差補正結果

Fill Direction
Warp Direction
1st Measurement
1st Measurement
2nd Measurement 2nd Measurement
3rd Measurement
3rd Measurement

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Measurement Position

図 25

測定位置 O〜BB の誤差補正結果
N

図 21

愛知児童総合センターの立面15)

G

H

F

I

E
D
C

J

B

K

A

1kgf/cmLBB

1st Measurement
2nd Measurement
3rd Measurement

M
N

AA
Z

O

Y
P
Q

図 22

測定の様子 1

図 23

測定の様子 2

X
R

S

T

U

V

W

パネルは測定日 2 日目に行った最初の測定パネルであり、未
明まで雨が降っていたため、測定開始時には膜が完全に乾いておらず、湿気を含んでおり、その分、膜の面密度に影響を与えた可能性が考えられる。さらに、図 26 には愛知児童総合センターの測定張力を図形で表しており、図形
目、は 2 回目、は1回

図 26

愛知児童総合センターの測定張力は 3 回目の張力の大きさを、それぞれ軸に沿って示している。
図 27 には、測定位置 Q と BB において、異なる 3 人の測装置の目標でもある特殊な技能を必要としない膜張力測定装置となっていることが確認できた。

定者により測定結果にどの程度影響を与えるのかを検証し愛知児童総合センターの膜構造の設計張力は、縦、横の両た結果を示す。測定位置 Q において、M 氏の結果が若干低

軸共に目標張力が 2kgf/cm になるように施工されており、

めに、測定位置 BB においては、C 氏の結果が高めに測定さ測定を行った結果、全パネルにおいて 1.5〜2kgf/cm 前後のれていることが分かる。測定者の力加減による影響は現わ

張力が求められており、設計張力を若干下回るが、竣工後れるものの、ほとんど誤差範囲に収まり、測定者の相違によ

11 年が経っているのにもかかわらず、設計どおりの張力がり測定結果に大きい影響は与えないことが示されており、本導入されていると判断される。

Measurement Stress (kgf/cm)

謝辞

Fill Direction
Warp Direction
1st Measurement
1st Measurement
2nd Measurement 2nd Measurement
3rd Measurement
3rd Measurement

本研究の実験には（株）太陽工業空間技術研究所の全面的な協力を得た。実測定において、（株）太陽工業空間技術研究所の八木孝憲氏には、名古屋大学の IB 電子情報館イベント
テラスの貴重な資料をいただき、（株）太陽工業の斉藤嘉仁

Mr. J

Mr. M

Mr. J

Mr. C

氏および日本大学の斉藤研究室には柏の杜の測定において、愛知県庁の越山信氏および愛知児童総合センターの関係者には愛知児童総合センターの測定において、それぞれ全面的

Q

Q

BB

BB

Measurement Position

図 27

4

測定者の相違による影響

結
本研究では、ここで開発している膜張力測定装置が、既に報告している A 種膜だけではなく、B 種、C 種の膜材に対しても同様の精度で膜張力が測定できることを 2 軸引張試
験装置による実験により検証し、実在する 3 件の膜構造物を対象に現場測定を行った。

B, C 種膜材を用いた検証実験で、A 種膜と同様に誤差±10% 以内の精度が得られており、本測定方法が膜の面密度を測定対象膜の種類に応じて変えることにより、多様な膜種に適用可能であることが確認できた。
実在する 3 件の膜構造物を対象に行った現場測定においては、名古屋大学電子情報館イベントテラスや柏の杜でのよ
うに、測定の環境上、膜上面に装置を乗せた測定方法の代わりに膜面の下からの測定を行ったため、測定者の力加減の影響を受け、測定に偏差の大きい箇所が見られたり、実験室での誤差補正値を形状や曲率の異なる現場でそのまま利用するなど問題は残されているが、測定環境に依らず膜面の下からも測定が可能であることや比較的に安定した結果が得られる測定装置であることが確認できた。一方、本来の測定方法である膜上面からの測定を行った愛知児童総合センターの結果においては、偏差が少なく、安定した結果が得られていることや、測定者の相違による影響がないことが確認できており、本装置が現場で十分利用可能であることが示された。

な協力を得た。ここに記して深謝する。
参考文献[1] 大森博司, 呉 明児： 膜張力の非接触測定法の開発に関する実験的研
究, 日本建築大会学術講演梗概集 (北陸), B-1, pp.847-848, 2002
[2] S.W. Jin, H. Ohmori：Development of Measurement Equipmentof Membrane Stress –Evaluation of Added Mass of Air, Proceedings of the International Symposium on Shell and Spatial Structures, Vol.1, pp.29-36, 2005
[3] 陳 商煜, 大森博司： 膜構造物の膜張力測定方法の提案とその検証実
験, 日本建築学会技術報告集, 第 24 号, pp.105-108, 2006.12[4] 陳 商煜, 大森博司： White Noise を用いた膜張力測定方法の提案,
日本建築学会大会学術講演梗概集 (関東), B-1, pp.809-810, 2006
[5] 陳 商煜, 大森博司： 膜構造物の簡易膜張力測定装置の開発, 膜構造研
究論文集 2005, No.19, pp.35-40, 2006.2[6] S. W. Jin, H. Ohmori：Development of Measurement Equipmentof Membrane Stress for Membrane Structures –By Using White
Noise Sound Wave, Proceedings of the International Symposium
on Shell and Spatial Structures, MB11, pp.170-171, 2006
[7] 陳 商煜, 大森博司：膜張力測定法における空気の付加質量の理論的評
価, 日本建築学会大会学術講演梗概集 (近畿), B-1, pp.915-916, 2005
[8] 陳 商煜, 大森博司：音波を用いた膜張力測定手法における空気の付加
質量の影響の評価, 日本建築学会構造系論文集, 第 612 号, pp.111-116,
2007. 2
[9] 陳 商煜, 大森博司： White Noise を用いた膜構造物の膜張力測定装置の開発 –測定装置の改良と検証実験, 膜構造研究論文集 2006, No.20,
pp.65-70, 2007.2[10] 陳 商煜, 候 興国, 呉 明児, 大森博司： 空気の付加質量を考慮した
簡易膜張力測定法に関する研究, 日本建築学会大会学術講演梗概集 (北海道), B-1, pp.917-918, 2004[11] 陳 商煜, 大森博司： White Noise を加振音源とした膜張力測定装置を用いたサスペンション膜の張力測定実験, 日本建築学会大会学術講演
梗概集 (九州), B-1, pp.909-910, 2007[12] （株）太陽工業： 名古屋大学電子情報館イベントテラス膜屋根図面,
2006[13] 日本大学斉藤研究室： BDS 柏の杜オークション会場図面, 2007[14] 佐々木睦朗： プレイアトリウムゾーンの構造計画, 新建築社, 9 月号,
pp.239, 1996[15] 愛知児童総合センター, 新建築社, 9 月号, pp.234-236, 1996

Development of Measurement Equipment of Membrane Stress for Membrane Structures
Using White Noise Sound Wave
–Correspondence to Difference of Membrane Materials and Practical Measurement of Actual Membrane Structures–
Sang Wook JIN∗1
Hiroshi OHMORI∗2SYNOPSIS
A new method is proposed by authors to measure membrane stresses in two different directions separately, where
instead of measuring the membrane stresses directly, the natural frequencies of the membrane within fixed rectangularregion resonated by sweep external excitation induced by sound is utilized.
In this paper, through experiments it is proved that the newly developed equipment can be used for not only themembrane materials of the kind of A but also for the kinds of B and C, and in addition, the experimental tests ofactual membrane structures are presented.
In verification experiments of the membrane materials of the kinds of B and C, we obtained the results that areequivalent to those of A kind and this proved that the equipment is adoptable to any kinds of membrane by changing
the area density ρk of membrane.
In the practical measurement of two kinds of membrane structure we measured stress from the lower side insteadmeasuring from the upper one. Although the difference of measurers could affect the result and there are some points
where the deviation of the data is large, it is confirmed that the equipment is still useful to measure without considering
the environmental conditions. On the other hands, through the practical measurement of the stress, it is proved that the
proposed measurement equipment is available to stably measure the membrane stresses which exist in the membranematerials of the actual membrane structures.
*1 Graduate Student, Graduate School of Environmental Studies, Nagoya Univ., M. Eng.
*2 Prof., Graduate School of Environmental Studies, Nagoya Univ., Dr. Eng.