葡萄(ブドウ)棚の設計用強度計算

鉄骨部材に昇降設備を設置する場合の各部材の強度判定を行います。
※設計条件を入力し計算ボタンを押下(クリック)すると判定結果を表示します。
1 設計方針
(1) 建築基準法、日本建築センター、日本建築学会、懸垂物安全指針等の基準による。
(2) 地震力係数 ・水平震度:Kh=1.0 ・鉛直震度:Kv=1/2Kh=0.5
(3) 部材の長期たわみ:スパンの1/600以下(σ≦リットル/600)とする。
(4) 応力・たわみの算出:荷重位置を安全側にモデル化し両端ピンで算出する。
2 使用材料:鋼材(SS400)
3 仮定荷重
(1) 固定荷重(均し荷重で検討する)   部材の設計用平面図
 a ブトウ棚自重(鉄骨材の自重) 70kg/m2
 b 天井 50kg/m2
 c ダクト類 20kg/m2
 d キャットウォーク 50kg/m2

200kg/m2 ←

190kg/m2
(2) 積載荷重(LL  
 ・50kg/m2 (長期 LL)  
 ・30kg/m2 (地震用 LL)  
(3) 機器及び吊荷重:長期荷重とする  

 ── 設計条件の入力 ──

 ・機器荷重(W1):(kg)
 ・吊点荷重(W2):(kg)
 ・吊点荷重(W3):(kg)
 ・C 部材:
 ・C 部材計算用(L1):(mm)
 ・B 部材:
 ・B・C 部材計算用スパン(L):(mm)
 ・A 部材:
 ・A 部材計算用スパン(La):(mm)
 ── ここまで ── 
    
4 部材の設計
(1) C部材の検討  
長期荷重時  
鉛直 C 部材応力図
 wv=(+)×1.0(負担巾1.0m)=(t/m)
 P1v=/2=(t)
 P2v=/2=(t)
 M=1/8××2+1/4×××=(tm)
 Q=1/2××+1/2×=(t)
水平
 P1h=/2=(t) (長期時のみ作用)  
 P2h=/2=(t)  
 M=1/4××××=(tm)  
 Q=1/2×=(t)  
地震荷重時  
鉛直  
 ME=×0.5=(tm)  
 QE=×0.5=(t)  
水平  
 ME=(tm)  
 QE=(t)  
使用部材  
 fbv=900××/×=(t/cm2) → fb=(t/cm2)  
長期の検討  
 σbv=/=t/cm3 σbh=/=t/cm3  
 長期の検討 = /+/= < 1.0
 
地震時の検討  
 σbv=+/=t/cm3  
 σbh=+/=t/cm3  
 地震時の検討 = /1.5×+/1.5×= < 1.0
長期たわみの検討  
 長期たわみの検討(鉛直) = =cm
 
 長期たわみの検討(水平) = =cm
 
 長期たわみの検討 = 2+√2=cm
 
 δ/リットル=/=1/ < 1/600  
   
(2) B部材の検討  
長期荷重時  
鉛直 B 部材応力図
 wv=(+)×1.0(負担巾1.0m)=(t/m)
 Pv=/2=(t)
 ※(kgを3本で受けているが中央の部材のため1/2とした。)
 M=1/8××2+1/3××=(tm)
 Q=1/2××=(t)
水平
 Ph=/2=(t)  
 M=1/3××=(tm)  
 Q=(t)  
地震荷重時  
鉛直  
 ME=×1/2=(tm)  
 QE=×1/2=(t)  
水平  
 ME=(tm)  
 QE=(t)  
使用部材  
 fbv=900××/×=(t/cm2) → fb=(t/cm2)  
長期の検討  
 σbv=/=t/cm3 σbh=/=t/cm3  
 長期の検討 = /+/= < 1.0
 
地震時の検討  
 σbv=+/=t/cm3  
 σbh=+/=t/cm3  
 地震時の検討 = /1.5×+/1.5×= < 1.0
長期たわみの検討  
 長期たわみの検討(鉛直) = =cm
 
 長期たわみの検討(水平) = 23××3/648×2100×=cm
 
 たわみ(撓み) = 2+√2=cm
 
 δ/リットル=/=1/ < 1/600  
   
(3) A部材の設計  
長期荷重時  
鉛直 A 部材応力図
 wv=(+)×(負担巾)=(t/m)
 P1v=×2=(t)
 P2v=×3+=(t)
 P1v+P2v=(t)
 M=1/8××2+1/4××=(tm)
 Q=1/2××+1/2×=(t)
地震荷重時 モデル化 A 部材応力図
鉛直
 ME=×1/2=(tm)
 QE=×1/2=(t)
水平
  B部材、D部材等によってRCに流れる。(軸力)
軸力
  N=}t
使用部材  
  リットルb=100cm  λb=100/= → fb=t/cm2  
長期の検討  
 σbv=/=t/cm2  
 σbh/fb=/= < 1.0  
 参考:長期許容圧縮応力(耐力)=Pfc×A=*=t/cm2  
地震時の検討  
  リットルb=250cm  λb=250/= → fc=t/cm2  
 σb=()/=t/cm2  σc=/=t/cm2  
 地震時の検討 = /1.5×+/1.5×= < 1.0
長期たわみの検討  
 長期たわみの検討(鉛直) = =cm
 
 δ/リットル=/=1/ < 1/600  
 
※部材の判定結果及び計算結果は参考値とします。
  設計仕様書・計算書などの書類に転記・記載する場合は、力学図書等で確認してください。
  ご利用による損害が発生しても責任は一切負いかねます。数値の取り扱いは自己責任でお願いします。