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3.支線アンカーの設計

Q.301 対象柱に生じる応力の算出方法

対象柱に生じる応力は、地震の影響によるものと風荷重によるものが想定されます。橋やビル等の重量構造物は地震の影響によるものが支配的となりますが、電柱や果樹棚等の軽量構造物は風荷重によるものが支配的となります。風荷重の算定や設定値については、数多く提案されておりますが、日本地工では、電柱や果樹棚等の場合、道路標識設置基準・同解説※2を参考とし、風荷重Pは次式で算定しております。

数式1

ここに、
P : 風荷重 (N)
ρ : 空気密度で、1.23N・sec2/m4
V : 設計風速 (m/sec)
CD : 抗力係数で、円形に対して0.7、平板に対して1.2
A : 受圧面積 (m2)



例) 支柱径76.3mmで高さ5.0mに縦0.8m×横0.9mの平板がついた構造における支柱の地際に生じる風荷重の最大曲げモーメントを求めよ。なお、設計風速は40 m/secとする。

例題柱

図7 例題柱

解) この構造の最大曲げモーメントは正面風時の場合に生じる。そこで、平板と柱の正面から生じる風荷重を算出する。

平板に生じる風荷重P 1
      数式2
          = 850 (N)

支柱に生じる風荷重P 2
      数式3
          = 263 (N)

全風荷重P
      P = P 1 + P 2
      P = 850 (N) + 263 (N)
          = 1,113 (N)

平板による地際に生じる曲げモーメント M 1
      数式5
          = 4,590 (N・m)

支柱による地際に生じる曲げモーメント M 2
      数式6
           = 658 (N・m)

支柱の地際に生じる曲げモーメント M
      M = M 1 + M 2
          = 4,590 (N・m) + 658(N・m)
          = 5,248 (N・m)
          = 5.25 (kN・m)

例題柱に生じる正面風

図8 例題柱に生じる正面風

【参考文献】※2 道路標識設置基準・同解説(日本道路協会、1987)