Ｐａｇｅ 2696 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 建築設備フォーラムへ ┃ 会議室に戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼H形鋼への風荷重 おいも 12/8/31(金) 15:35 ┣Re:H形鋼への風荷重 クロダイ 12/9/4(火) 11:17 ┣Re:H形鋼への風荷重 田舎の設備や 12/9/5(水) 21:14 ┃ ┗Re:H形鋼への風荷重 おいも 12/9/6(木) 16:37 ┃ ┗Re:H形鋼への風荷重 クロダイ 12/9/7(金) 11:38 ┃ ┗Re:H形鋼への風荷重 おいも 12/9/7(金) 17:01 ┃ ┗Re:H形鋼への風荷重 クロダイ 12/9/8(土) 9:33 ┃ ┗Re:H形鋼への風荷重 おいも 12/9/9(日) 20:09 ┗Re:H形鋼への風荷重 beech 12/9/10(月) 11:22 ┗Re:H形鋼への風荷重 おいも 12/9/10(月) 13:29 ┗Re:H形鋼への風荷重 beech 12/9/12(水) 14:52 ┗Re:H形鋼への風荷重 おいも 12/9/12(水) 21:03 ┗Re:H形鋼への風荷重 beech 12/9/13(木) 9:42 ┗Re:H形鋼への風荷重 おいも 12/9/13(木) 21:32 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： H形鋼への風荷重 ■名前 ： おいも ■日付 ： 12/8/31(金) 15:35 -------------------------------------------------------------------------
| 少し、畑違いの質問かもしれませんが、困っていますので教えて下さい。 水道管をH形鋼にのせて川を横断させるために、H形鋼の検討をしています。 水平荷重として風荷重3.0kN/m2とした場合、H形鋼150×150×7×10のたわみが112mmくらいになりました。 どこかの計算がおかしいと思いますが… 風荷重のかかる面積 H形鋼高さ150mm＋水道管外径180mm＝330mm 0.33×1.0m=0.33m2/m たわみ量の式(5・W・L^4)/(384・E・I) スパン L=10m ヤング係数 E=205000N/mm2 断面2次モーメント I=563cm4 |
| 興味を持ちましたのでコメントさせてくださいね。 たわみを求める場合ですが、 単純に合成させた方が良いのではと思います。 H鋼によるたわみ量ですが計算しますと ３５．５３７５mmになります。 また、水道管に関しては断面二次モーメントやヤング係数など 与えられていないので計算できませんのでまず資料を集めた 方が良いのではと思います。 |
| SI単位で書かれると年寄りには分かりにくいんですが 国際基準ですからしょうがないですね(*_*) 一応建築士は持っていますが構造はプロではありませんが 少しだけ気が付いたことを書きます 普通たわみ量は、1/300以内に抑えていると思います 10ｍなら33ｍｍ位ですね 貴方は、単純梁の式を書いていましたが 剛接すればたわみ量は1/5になります 剛接するとは、H形鋼や配管材を基礎がしっかりした 鉄筋コンクリートの躯体で完全に固定し 尚且つ今回のような10ｍのスパンがあれ方杖形状の もので固定すれば剛接と見なせるのではないでしょうか 建築のRC、SRC、S造は一般的にすべて剛接です 又、風の影響を考えたとのことですが配管が上でH形鋼は下なんでしょうか それよりも満水時の自重のほうはどうなんでしょう 風だけを考えるんであればH+配管+HとすればHの歯の向きにもよるでしょうが 中立軸は配管の中心に来て断面2次モーメントもぐっと大きくなると思います またその際にはH形鋼と配管を溶接するなりして完全に一体化しないといけないと思います 構造は、プロではないのであまり反論されても困るのですが 参考程度にしてください |
| お二人様、回答ありがとうございます。 １．管と一体化させて計算する考えですが、予定の構造は単純に上に載せて結束線等で簡易に固定させるだけのため、考慮出来ないと思います。 ２．両端の支持方法は現在協議中ですが、仮設のため剛接合と考えられるほど、しっかり支持させる予定ではないです。 クロダイ様へ たわみの答えが違うのはなぜでしょうか？ 桁の間違いなら「単位の換算に問題有り」と思い納得いくのですが・・・ W=0.33m2/m×3kN/m2＝0.99kN/mと考えています。 あと、私の式は合っていますでしょうか？ |
| おいもさんに何点か確認しますね。 タワミ公式のｗの算定をどうように考えましたか。 ちなみに、私は最初のコメントにも書きましたが H鋼の単位重量３１．５ｋｇ／ｍをｗとして たわみ式に代入して解きました。 前回の出した、たわみ量ですが、 重量に9.8を掛けわすれていましたので34.826mmに訂正します。 計算式は σ＝5*31.5*9.8*10*10^12/384*2.05*10^5*563*10^4 =34.826mm このたわみ量は、H鋼の自重のみです。 なお、 H鋼の断面二次モーメントにはIx及びIyがあり おいもさんが採用している断面二次モーメントは弱軸を 採用していますが、なぜですか。 |
| 自重でのたわみでしたか！ 解答一致し、納得です！ と言うことは、計算はあっている事が確認出来ました。 今、Ｉ形にＨ形鋼を使用しています（ウェブを縦に使用） そこに、風荷重として水平に荷重をかけました。 よって、Iy値を採用しました。 そこで、当初の質問に戻りますと 風荷重0.99kN/mをかけると、112mmのたわみになりました。 曲げの許容応力度も限界値に近いのですが、 現実的に風の荷重(風速40m/s)でこの値になるのかに疑問を持ちましたので質問したところでした。 |
| 少し、理解してきましたがちょっと疑問のところがあります。 断面二次モーメントに問題があると考えます。 断面二次モーメントは断面による部材の曲げ変形のしにくさで 一般に次式の関係になります。 Ix＝IX＋A＊y0^2 y0は任意の軸から図心までの距離で、Aは断面積です。 上記から Ixは図心の時が最小の値になります。 Ixを求めるには、 IXを算出するには、断面係数や図心、断面一次モーメントなどを 求めてからでないとできないのではと思います。 計算式は Z=IX/y Z:断面係数 y:図心かの断面最外縁までの距離 |
| 断面二次モーメントも断面係数もH形鋼のカタログ値（X軸とY軸とも）を使用しています。 検算はしていませんが…。 その値を使うことが間違いという事でしょうか？ |
| 風加重は短期荷重ですが、先ず単純に長期荷重の曲げ応力だけ計算してみました。 H鋼の自重と配管(SGP?)+満水重量を足した垂直荷重を両端ピン支持で計算した 場合、たわみが約120mm、最大曲げ応力が約19kgf/mm (許容曲げ応力Max=16kgf/mm or 14.7kgf/mm)となります。 両端全固定(剛接合)でも、たわみ約25mm、最大曲げ応力が約12kgf/mmで、 設計上は辛うじて持ちますが安全率が小さすぎるので私ならやりません。 荷重を考える以前のような気がしますが…… 因みに配管径が太ければ配管自体の強度で持たせることも可能です。 配管ポケットブックでは炭素鋼管とステンレス鋼管の最大支持間隔は200A水配管で、10.5m、150Aで9mです。 更にたわみ1/300以下というのは長期荷重時の話で、短期荷重時は条件によって 違いますし私見ですが長期の1.5～3倍くらいなら許容範囲だと思います。 |
| ご意見、ありがとうございます。 これまた、私の計算結果と違うようですので細かい数値を記載します。 多分管材の自重差かなと思いますが、今後のために勉強させて下さい。 H形鋼150×150×7×10 31.1kg/m 管自重(ポリφ150) 7.1kg/m(メーカーカタログより) 管内水重 18.2kg/m(内径152.3mmとして) 積雪荷重 15.1kg(根拠は省略) その他荷重 10.0kg/m(根拠は省略) 常時鉛直荷重の計 81.5kg/m H形鋼の性能 (I形に使用) 断面2次モーメント 1620cm4 断面係数 216cm3 単純梁の考えで、スパン9.0mの場合・・・スパン10mから9mに変更しました 曲げ応力度37.5N/mm2＝3.8kgf/mm2 せん断応力度8.6N/mm2＝0.9kgf/mm2 たわみ21mm になりました。 どうでしょう？ |
| その条件だとだいたい同じ計算結果になります。安全率は約3倍ですね。 (積雪荷重を長期荷重とみなされているという事は多雪地域でしょうか?) ただし、たわみは4500/300=15mm以内が望ましいです。 ついでに最初の風荷重を組み込んで短期荷重を計算すると、 たわみ約72mm、最大曲げ応力約13.6kgf/mm(安全率約1.8倍)となりました。 応力的には一応クリアしていますが、たわみが問題ですね。 仮設なので大丈夫なんじゃない? と無責任なことは言いませんが 私だったら鋼材を大きくして再検討します。と無責任に言っておきます。 |
| 計算結果があっている事が確認でき安心しました！ ありがとうございます。 積雪地域ですので。 4500mm/300で、たわみ15㎜以内ってのは…？ 許容値は、スパン9000mm/300で30mmの算出で良いのですよね？ それと、風荷重を組み込むとは？ 私は、風荷重は単純に水平荷重として横方向の計算をしたのですが良いのでしょうか？ それとも、常時の鉛直荷重との組み合わせ(合力？)とか考えるのでしょうか？ すいません、質問だらけになってしまって。 現実は、役所からの指示で鋼矢板になりました。 サイズも指定されまして。 計算すると、やはりたわみが厳しい状態です。 ただ、役所の方からは仮設だから多少たわんだとしても良いとの回答は得ている状況です。 |
| 1.申し訳ありません。私の顧客がたわみを気にすることが多いので 独自の基準を入れていることを忘れていました。 梁のたわみはスパンの1/300以下なので9000/300=30mmで間違っていません。 2.一般的な構造計算での荷重の組み合わせは「長期荷重」と 「長期荷重+短期荷重(地震や風荷重等で最も大きくなるもの)」 の2種類計算を行います。 強度検討書を添付しなければならないような物件では必須です。 長期と短期を単独で計算する事は目安にもなりますし、 結局は合成応力の計算に必要な情報なので悪いことではありません。 既に問題は解決されているようなので、合成応力が気になるのであれば あとは検索してみてください。 |
| とてもに勉強になりました！ ありがとうございました！ |
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━