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  • 2013.12.11第5部 矩形ステンレス鋼製配水池の耐震設計について

    矩形配水池は、背丈が低いので、水平力を受けた場合、せん断変形モードが支配的である。

    1枚の補強架構を取り出して考える場合、天井ばね力と設計用せん断力の作用方向が反対で

    あるので、各段ブレース材天端の相対水平変位量は、式(3)により求める。

    5-1

    式(1)中のQBi は天井ばね力を考慮しない場合の各段ブレース材天端に作用する設計用

    せん断力で、その大きさが 式(4)により求める。

    5-2

     

    ここで、δBi:i 段目ブレース材天端の相対水平変位量 Bi:i 段目ブレース材の長さ m

    Bi:ブレース付き架構におけるi 段目ブレース材の合計本数 EB:ブレース材のヤング率

    ABi:i段目ブレース材の断面積 φ:ブレース材軸方向と水平方向との角度 PBhi:i 段目

    ブレース材天端に作用する水平力 nB:ブレース材の段数である。

    一方、1枚の側壁を取り出して考える場合、天井ばね力と設計用せん断力の作用方向が一

    致するので、側壁面については、次式が成立する。

    5-3

    ここで、δWi:i 段目側壁天端の相対水平変位量 hWi:i 段目側壁の高さ QWi:i 段目側壁

    天端に作用する設計用せん断力(ばね力の考慮なし) PWs:側壁面の上端部に作用するば

    ね力 EW:側壁のヤング率 L:地震方向の側壁幅 tWi:i段目側壁の厚み PWhi:i 段

    目側壁天端に作用する水平力 nW:側壁の段数 ν:側壁のポアソン比である。

    天井を剛床に仮定したので、配水池天井板位置では、式(7)が成立する。

    5-4

    また、天井板に発生する内力、ばね力のベクトル和がゼロであるので、式(8)が成立す

    る。

    5-7

    ここで、δR:剛床天井の同一変位量 NWi:地震方向の側壁面の枚数 NB:地震方向のブ

    レース付き架構の枚数である。

    式(2)~式(8)を連立して整理すれば、ブレース付き架構の上端部に作用するばね力

    は、式(9)で表わせる。

    5-5

    式(8)により、側壁の上端部に作用するばね力は、次式で求める。

    5-6

     

     

     

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