水圧の撓みについて

質問

詳しい方教えてください。

厚さ2.3mmの鉄箱(縦1200mm　横400mm　高さ300mm)を用意します。
鉄箱の隙間は、溶接で水が漏れない状態です。

この箱を水深20mに据え付けようと思うのですが、
この場合、鉄箱は何mm撓むかを求める計算式が分かる方
教えていただけますか。

宜しくお願い致します。

回答No.2

okormazd

http://www.geocities.jp/moridesignoffice/plate.html
http://www.m-hikari.com/ams/ams-password-2007/ams-password41-44-2007/imrakAMS41-44-2007.pdf
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/1996/00266/contents/017.htm

などに計算式があります。
平板、全周固定、分布荷重の式でいいでしょう。
これらで計算すると、変形は激しいが、何とか持ちますか。引き上げたとき元に戻るかどうかはまた別の計算をしなければわかりません。たぶん戻らない。

たわみ: ω [mm]

ω = α・p・a4/D

で、計算すると、

鋼板として、
ヤング率: E [kgf/mm^2]=2.1*10^6
板厚:ｔ [mm]=2.3
ポアソン比: ν=0.3
分布荷重: p [kgf/mm^2]=0.02
板の曲げ剛性:
Ｄ = E・ｔ3/ 12(1 - ν^2)　[kgf・mm]=23400[kgf/mm]
撓み係数:α=0.00255

として、

ω=56[mm]

になる。

もう一つの式

δmax=β1Pb^4/(Et^3)

で、計算しても、当然ながら同じ結果になる。

計算ではこうなるが、実際どうなるかはやってみなければわからない。

回答No.1

okormazd

中は中空で、空気があり、水は入らないのですか。
だとすれば、計算するまでもなく、箱の形は保たれないのではないでしょうか。
計算式はありますが、条件外の結果になって計算する意味がないのでは。
縦1200mm　横400mm　の面に10[t]ほどの力がかかる。2.3[mm]厚では耐えられないのじゃないかと。
私の勘違いかなぁ。

お礼

回答ありがとうございます！

ただ、以前水深10mで同じ鉄箱を置いたときは、問題なく箱の原型は留まってました。
撓みについても、特になかったです。

今回、水深を20mで計測したいのですが、その場合の計算式を分かれば教えていただきたいです。
確かに10tの圧力であれば、耐えられないのかもしれません・・・

わかりにくい質問で申し訳ありません。