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浄化槽の蓋を縞板に変える際の材料の大きさについて
- 鉄工所が浄化槽の蓋を縞板に変えるため、亜鉛メッキの見積もりを頼まれました。
- 浄化槽の蓋の大きさは1200×1800と720×1350で、耐荷重はT6とT20です。
- 板厚や支持の仕方について詳しく調査しているが、まだ解決策が見つかっていない。
- 製品設計
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メイン梁構造を、 T-6 ； t6mm T-20；t12mm ↓ ┌──────╲╲─────────────┐── 縞鋼板 └┬┬─────╲╲──────────┬┬┘── T-6 ； t6mm ││フラットバー╲╲ T-6 ；w 38mm ││ ↑ T-20；t12mm ││ ╲╲ T-20；w 65mm ││ │├────────╲╲───────┤│ アングル │└────┐ ┌────┘│ T-6 ；Ｌ－50×50×6 └─────┘ └─────┘ T-20；Ｌ－90×90×13 又は、 ┌────╲╲───────╲╲──────────────┐ └┬┬───╲╲────┬┬─╲╲───────────┬┬┘ ││200mm ╲╲ ││ ╲╲ T-6 ；ｔ 6mm ││ ││ピッチ ╲╲ ││ ╲╲ T-20；ｔ12mm ││ │├──────╲╲─┤├────╲╲────────┤│ │└────┐ │└────┐ ┌────┘│ └─────┘ └─────┘ └─────┘ ですね。 さて、断面係数は、 ※ T-6 上画像； 29957mm^3 下画像； 44935mm^3 ※ T-20 上画像；201659mm^3 下画像；302488mm^3 として、 許容応力は、 ★ 445mm×1180mm T-6の場合、 上画像；{(6000kg×0.4)×(1180mm×1/2)}÷29957mm^3＝47.3kg/mm^2 下画像；{(6000kg×0.4)×(1180mm×1/2)}÷44935mm^3＝31.5kg/mm^2 T-6の場合で、補強Ｌ－65×65×6とした場合 上画像；{(6000kg×0.4)×(1180mm×1/2)}÷52333mm^3＝27.1kg/mm^2 下画像；{(6000kg×0.4)×(1180mm×1/2)}÷78499mm^3＝18.0kg/mm^2 横(幅)補強も、FB－50×6に変更した方が良い 中央のMaxモーメントが掛かる箇所が、F.B.にてBOX構造になり、縞鋼板幅寸法が効くので、 【SS400相当品で、下画像条件が、ギリギリの条件で使用が可能だが、推奨はしない】 T-20の場合、 上画像；{(20000kg×0.4)×(1180mm×1/2)}÷201659mm^3＝23.4kg/mm^2 下画像；{(20000kg×0.4)×(1180mm×1/2)}÷302488mm^3＝15.6kg/mm^2 【SS400相当品で、下画像条件が、ギリギリの条件で使用が可能だが、推奨はしない】 ★ 700mm×650mm T-6の場合、 上画像；{(6000kg×0.4)×(700mm×1/2)}÷29957mm^3＝28.0kg/mm^2 下画像；{(6000kg×0.4)×(700mm×1/2)}÷44935mm^3＝18.7kg/mm^2 中央のMaxモーメントが掛かる箇所が、F.B.にてBOX構造になり、縞鋼板幅寸法が効くので 【SS400相当品で、下画像条件が、ギリギリの条件で使用が可能だが、推奨はしない】 T-20の場合、 上画像；{(20000kg×0.4)×(700mm×1/2)}÷201659mm^3＝13.9kg/mm^2 下画像；{(20000kg×0.4)×(700mm×1/2)}÷302488mm^3＝9.27kg/mm^2 【SS400相当品で、下画像条件が、ギリギリの条件で使用が可能だが、推奨はしない】 縞鋼板やアングル、F.B.の強度が、 ◆ SS400相当品であれば、引張強さ；400N/mm^2(41kg/mm^2)、降伏点；235Nmm^2(24kg/mm^2) ◆ SS330相当品であれば、引張強さ；330N/mm^2(34kg/mm^2)、降伏点；195Nmm^2(20kg/mm^2) 以上から、蓋の部分は周囲より若干高くする施工条件で、蓋の上に駐車していて地震等がくる場合 の条件設定では、降伏点の1/1.5以下に許容応力を設定する必要があります。 <これは、最低限の強度なので、できれば建築法等での確認をしてください> なので、SS400相当品であれば 降伏点；235Nmm^2(24kg/mm^2)×1/1.5＝16kg/mm^2以下、 SS330相当品であれば、降伏点；195Nmm^2(20kg/mm^2)×1/1.5＝13.3kg/mm^2以下が妥当でしょう。 無責任な記載ですが、質問者さんの勘での記載は、道路法や建築法に準拠しない場合では、 上回答内容をみれば、割といい線行っています。 後は、質問者さん若しくは建築屋さんが、どの程度の条件を望んでいるかで、色々と計算条件 が変わります。
まづ浄化槽の蓋を1200×1800と720×1320で各々Ａ，Ｂ型と名付けてみました でT-20A,BとT-6A,Bの4種類について設計計算し終わりました FBタイプにすると当然、補強が増える FBサイズと本数、そしてCHPの厚さを考えるとコスト的には以下が良いと思う またCH型ですと単純梁としても先の案で行けますが、CHPは厚くなります 従って材料費と加工の人件費を考慮して決める必要が生じるから難しい T-20A,BでCHP-4.5、T-6A,BはCHP-9にして補強は・・・ 時間が無くなったので、来年にしましょう では、よいお年を
＞蓋一枚の1180方向に補強のFBを入れるのではなく、445方向にFBを入れたいと思っています。 ＞ここに支えはないという場所にアングルをいれる予定です ↓で良いのかな？ |<-----450------>|<-----450----->|<-----450----->|<-----450----->| ┌───────┬───────┬───────┬───────┐--------- │┌─────┐│┌─────┐│┌─────┐│┌─────┐│---- ↑ ││┌───┐│││┌───┐│││┌───┐│││┌───┐││ ↑ ｜ │││ │││││ │││││ │││││ │││ ｜ ｜ ││├－－－┤│││├－－－┤│││├－－－┤│││├－－－┤││ ｜ ｜ ←ﾌﾗｯﾄﾊﾞｰ │││ │││││ │││││ │││││ │││ ｜ ｜ ││├－－－┤│││├－－－┤│││├－－－┤│││├－－－┤││ 1180 1200 │││ │││││ │││││ │││││ │││ ｜ ｜ ││├－－－┤│││├－－－┤│││├－－－┤│││├－－－┤││ ｜ ｜ │││ │││││ │││││ │││││ │││ ｜ ｜ ││└───┘│││└───┘│││└───┘│││└───┘││ ↓ ｜ │└─────┘│└─────┘│└─────┘│└─────┘│---- ↓ └───────┴───────┴───────┴───────┘--------- |<-----445---->| |<-----445-->| |<---445---->| |<----445--->| ┌-----------┐ ┌-----------┐ ┌-----------┐ ┌-----------┐ ←フタ断面 └ ┘└ ┘└ ┘└ ┘ ←受けアングル |<-----450------>|<-----450------>|<-----450------>|<-----450----->| ↑ 受けアングルを左右張り合わせならアングル幅は１０ｍｍになるので フタ幅は４４０以下になると思うのだが？ それともアングル材の下にフラットバーを横付けして？ ┘- ↑アングル ↑フラットバー ┴ ←のような逆Ｔ字形を作るの？ ただ、これで期待する強度は確保できるの？ それともこのアングル受け材には強度を持たせないの？ 工場とかでよく見かけるグレーチングフタとかは チャンネルでフレームを作ってそこにｔ３くらいの縞板フタをかぶせるだけなのだが？ もちろんトラックとかの車両重量を支えるのはチャンネルフレーム 縞板の裏にアングル材を貼り付けるけれど それは縞板を持ち上げた時に自重で撓まないだけの補強 ＞ ┬─────┬ 縞鋼板 板厚；t6mm 板厚；t12mm ｔ１２？？？こんな超超超重たいフタどーやって開け閉めするの？ そのためだけにクレーン車を呼んでくるの？ フォークリフトで持ち上がる？ 板厚；t12mm フタ１枚の重量約５ｔ？ おっと、計算間違えた フタ１枚の重量約５ｔ？ ＞ ５０ｋｇ 訂正してお詫び致します これだから専門外のことに首を突っ込むとヤバイ 年越す前に気づいて良かった 皆様良いお年を
長手方向の断面は、 │← 445mm →│ 荷重区分 T-6の場合、 T-20の場合、 │ │ ┬─────┬ 縞鋼板 板厚；t6mm 板厚；t12mm └- -┘ アングル Ｌ-50×50×6 Ｌ-90×90×13 両側のアングルをT-6はFB-32×6で、T-20はFB-65×12で、つなげる。 そのピッチが200mmなので、縞鋼板が荷重で“への字”に折れることは、質問者さんの経験上では ない。<タイヤ設置面積は、T-6；20cm×24cmで、T-20；20cm×50cmなので、問題ないと思う> 以上から、画の断面係数を算出し、 モーメント；(荷重区分×0.4×1000kg/ton×1/2)×(スパン 1200mm×1/2)÷画の断面係数 mm^3 で許容応力を求め、妥当性(持つかどうか)を確認する。 それか、 │← 445mm →│ 荷重区分 T-6の場合、 T-20の場合、 │ │ ┌──────┐ 縞鋼板 板厚；t6mm 板厚；t12mm └- -┘ アングル Ｌ-50×50×6 Ｌ-90×90×13 の画の条件で確認するかです。 上下の画の違いは、断面係数算出の高さが、上の画は 縞鋼板板厚＋アングルの大きさで、 下の画は アングルの大きさだけになります。 後、 > 多分図面の段階で多少の寸法の誤差が生じたと思います。 は、設計を依頼しているのであれば、前述で記載のような計算書も作成してもらってください。 材料取り程度の図面作製と作図者のスキルであれば、上下の画の仕様を明確にすれば、簡単な 計算は回答者でやってくれると思います。 やっと、ここまでこれましたね。 でも、T-6の場合とT-20の場合の質問者記載内容が、お礼や補足毎にチグハグで、条件は質問者の 仮定条件であるか、どちらか片方なのか、やり変える浄化槽が２箇所ありT-6条件とT-20条件なの か、判らないのが不安材料です。
lumiheartさんの図を見やっと判った。どうも私が勘違いしていたようですね 後の先アフターユーさん、すみませんでした。もしこのような浄化槽であれば 交叉梁にはならずに部分等分布荷重を受ける単純梁となり、両サイドについては ３辺支持、中央については単純支持になってしまうので計算自体が大きく変わる 初めの＞T20に関しては、板厚が25mmとか、31mmとか書いてあります これに気を取られてしまったのだが、既存鋳鉄蓋と同じ強度を有すれば良いと は限らず耐荷重がT6とT20について新規に設計する必要があるように思えます また敷地内での耐荷重がT6とT20というものの定義が↓「荷重区分」であること を元請けの建築屋に確認しなければならないのと、既存の浄化槽本体の基礎部が 回答（36）さんの通りとすれば浄化槽本体の内寸法が計算するには必要になる 確か＞コンクリートが、200mmとあったので、これを考慮したスパンとしての 強度計算でなければならないということになりますね 休み中、気が向いたら「部分等分布荷重を受ける単純梁」として計算をして みようかなと思います。できたら、また投稿するので、乞うご期待を 質問者からの返信を待っていたら来年になってしまいそうなので良いかな？
>蓋の大きさが1200×1800が一枚445×1180 なので、枚数は明記されていないが >まだ、明確になっていない内容に蓋の使用枚数があります。 >? 蓋；(10mm＋1180mm＋10mm)×(10mm＋445mm×4枚＝1780mm＋10mm)で、４枚使用なのか？ これに決まり また、この場合短手方向の横側には受けフランジは両サイドのみにしかない つまり交差梁ではない、なので 恐らく回答（33）の図で正解でしょう、 ただ、あそこまで書いて何故寸法を入れないのだ？ |<-----445------>|<-----445----->|<-----445----->|<-----445----->| ┌───────┬───────┬───────┬───────┐--------- │┌─────┐│┌─────┐│┌─────┐│┌─────┐│---- ↑ ││┌┬┬┬┐│││┌┬┬┬┐│││┌┬┬┬┐│││┌┬┬┬┐││ ↑ | │││││││││││││││││││││││││││││││││ | | │││││││││││││││││││││││││││││││││ | | │││││││││││││││││││││││││││││││││ | | │││││││││││││││││││││││││││││││││ 1180 1200 │││││││││││││││││││││││││││││││││ | | │││││││││││││││││││││││││││││││││ | | ││└┴┴┴┘│││└┴┴┴┘│││└┴┴┴┘│││└┴┴┴┘││ | | │└─────┘│└─────┘│└─────┘│└─────┘│ ↓ ↓ └───────┴───────┴───────┴───────┘--------- ↑ここに支えは無い ┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬ 縞鋼板 └┤│││├┘└┤│││├┘└┤│││├┘└┤│││├┘ │││││ │││││ │││││ │││││ ─┐ ↑F.B. ┌─ └─┐ │ ┌─┘ 浄化槽│ ↓ セット │浄化槽 │ │ |<--------------------1800（ふた合計寸）-------------->| |<-----------------------1800＋受フランジ------------------->| >FB12*90 素人発言なのですが何故フラットバーなのでしょう？ チャンネル材１００ｘ５０ｘ５とか７５ｘ４０ｘ５とかじゃあダメなの？ この手のグレーチングフタにチャンネル構造のは工場内の通路とかで見かけますが？ 強度的には知りません、でもトラックとかこの上を平気で走ってた
格子構造にするとコストアップになると、１Ｎの涙さんも記載しています。 ですから、F.B.の板厚の厚い物を使用し、ねじれ強度を増す考えで、長手方向にF.B.梁を通した 方が合理的でしょう。 短い方向は、蓋４枚なので、通しの梁は通せないので、其方の方が合理的です。 特に、蓋；445mm×1180mmの方はね。
＞小生の予想では、?の仕様と考えているので、445mm方向にF.B.を通しても 強度的に意味がない ＋＋＋＋＋ 後の先アフターユーさんへ やはり、そう考えているのですか・・・となれば貴殿の考え方は間違っている どうして、そのような考え方になってしまうのか・・・私には理解できません ↓以前、初心者の方が「不静定はりのたわみについて」において、445*1180と するとスパンの比は約2.65になりますが、同じ部材とすれば短手方向梁の応力は 長手方向のそれよりも、約7倍も大きくなることが実際に計算で算出できます つまり、理論的に445mm方向にFBを通すことが強度UPには有効であると証明可能 逆に言えば、445方向の補強の7倍の断面係数の部材が、長手方向に通す場合には 必要になってします。しかも、もし短手方向に梁を入れてしまうと、長手部材が 壊れる前に短手方向の梁が先に破壊することになります。分かるかな・・・
まだ、明確になっていない内容に蓋の使用枚数があります。 例えば、浄化槽サイズ；1200mm×1800mmに対して、 ? 蓋；445mm×1180mmを１枚使用なのか？ ? 蓋；(10mm＋1180mm＋10mm)×(10mm＋445mm×4枚＝1780mm＋10mm)で、４枚使用なのか？ にて、全く構成が異なります。 小生の予想では、?の仕様と考えているので、445mm方向にF.B.を通しても強度的に意味がない ので、1180mm方向にF.B.を通して強度アップをするのは、当然のことです。 浄化槽とマンホールの関係は、?の仕様を思い浮かべるが、質問者のファイナルアンサーが、未だ にありませんから、断定できません。 因って、“交差梁”的考察も、不要か必要かは不明です。 ┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬ 縞鋼板 └┤│││├┘└┤│││├┘└┤│││├┘└┤│││├┘ │││││ │││││ │││││ │││││ ─┐ ↑F.B. ┌─ └─┐ │ ┌─┘ 浄化槽│ ↓ セット │浄化槽 │ │ 蓋一枚の重量も軽減する必要があり、上図の如く４枚蓋仕様にするなら、F.B.は、 例えば上図の如くする場合もあります。 そして、蓋間の匂い止め対策も、縞鋼板の処でする必要がありますがね。 フレーチングは、半導体等のクリーンルームのフロアにも使用したりします。 ラミナタイプのダウンフローを得やすくするために。 そこでの、仕様とは使用方法が異なります。 回答の画を浄化槽側から見ると、 ┌───────┬───────┬───────┬───────┐ │┌─────┐│┌─────┐│┌─────┐│┌─────┐│ ││┌┬┬┬┐│││┌┬┬┬┐│││┌┬┬┬┐│││┌┬┬┬┐││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ │││││││││││││││││││││││││││││││││ ││└┴┴┴┘│││└┴┴┴┘│││└┴┴┴┘│││└┴┴┴┘││ │└─────┘│└─────┘│└─────┘│└─────┘│ └───────┴───────┴───────┴───────┘ のようにですかね。
回答(30),(31)は何れも賛成できない。交差梁も知らないのではないだろうか？ 或いは私が何か取り違えているのだろうか？よく理解できないです ＞異臭対策で、溶接はフル溶接した方が良い・・・これもメッキするなら無謀 要するに物理や力学の基本を取り違えているとしか考えられませんね・・・ ユーさんが参考URLで出したグレーチングを見ても短手にFBが沢山入っている でしょう？ご自分が提出なされた資料なので良く御覧になってくださいませ つまり質問者の「FBを長手ではなく、短手にはわそうかと思います」は正しい 交差梁を知っていれば、誰だって短手梁が荷重の殆どを負担すると知っている この点だけは、先の回答者より的確な判断であり間違いでは無いと言えます 私が今、445*1180でT-20でFB型にしてザックリと計算すると応力的には@50で FB12*90程度が短手方向に必要になります。ざっと25本*445Lも必要になります 長手方向は横座屈防止程度と考えてよいかも(だからコストが掛かりそうだ） ちなみにCHP-t12では輪荷重として50kNの内13.4kNしか負担出来ないので残りを 補強FBで支えなければならない。つまりタイヤ有効幅200で3本のFBの計算です このように、天板・CHPと補強枠強度は連動しているので優しくはないのです 但し↓横断用と側溝のように車の進行方向によっても計算は変わるのですが、 敷地内なのでより強度的に不利な側溝で、FB強度を計算してみました。更に、 たわみは1/500ともあるがこの剛性については別途計算確認の必要があります (初めの@200のFB長手方向は横断用であれば、それでも行けそうなのですが） 以上、一例だけにしか過ぎないし完全ではないが大筋は理解できますか？ このように、かなり難しいので経験豊富を自負する方でも容易に解けないので 出来れば専門家に依頼した方が良いと思いますが・・・心中お察し致します
補足
上記の平面の図で大体あっていますが、蓋一枚の1180方向に補強のFBを入れるのではなく、445方向にFBを入れたいと思っています。また、ここに支えはないという場所にアングルをいれる予定です。ただ、こちらの書き間違えがあり申し訳ない話ですが、1800が受け枠の外寸で、T６が受けアングルL6×50で蓋の寸法が445でしていました。T20はL13×90で441です。多分図面の段階で多少の寸法の誤差が生じたと思います。あと、補強材ですが、FBを使用する理由ですが、メッキが重なっている部分に回らなく、そこから腐食が進んでいくということです。