三辺固定一辺自由板の構造計算について

セクション: 
|
ユーザー 匿名投稿者 の写真

水路壁の設計に際し、三辺固定一辺自由板の計算で困っているため、ご助言いただければ幸いです。

現在、手計算で可能な範囲(FEM解析を使用しない範囲)での計算を試みており、土木学会が出版している「構造力学公式集(昭和61年版)」のうち、「10.平板(p342)」に三辺固定一辺自由板のたわみ、モーメント算出数値表が整理されていましたので、こちらを参考に計算を進めておりました。

ですが、こちらの表では、縦横比が1.5までしか記載されておりません。
1.5より大きい縦横比の平板では、こちらの表は参考にならないのでしょうか。
もし、表を活用できるのであれば、その方法と縦横比の適用目安を教えていただければ幸いです。
さらに、表を活用できない場合は、どのような計算方法(手計算のみ)があるのでしょうか。

また、縦横比0.6~1.5で整理されている理由を、上記質問と合わせてご教授いただきたく存じます。

コメント

ユーザー 匿名投稿者 の写真

三辺固定一辺自由板ということはフリュームなどでしょうか?
別に一般的な構造計算ソフトを使ってやれば良いです。
そう難しい計算ではないので手計算も出来なくはないですが面倒ですよね。

学会文献が範囲0.6~1.5なのはよく分かりませんが、細長比考慮すべき境界点が1.5辺りとか、そんな理由ではないかと思います。(まあ、何となく思いついた発想ですのでこれに似た要件があるのだと思います)
0.6については何だか分かりません。

ただし、かなり昔の建設省の標準設計集あたりでも適用範囲があって、これを超えた構造は無理があるんだなと漠然と思ったことがあります。
要するに違う方法で対処したほうが経済的だったり、無理な手法をとらなくて済むといった事です。
常識的な範疇で収まるような考えを持って、文献を作ったんだなと、その先見の明に感心しました。

ほとんど回答になっていませんがとりあえず。

ユーザー 匿名投稿者 の写真

PENさま
コメントいただきありがとうございました。
お返事が遅くなりすみません。
設計に際し、安全側となる範囲で縦横比を設定しているのかもしれませんね。
貴重なご意見、ありがとうございました。

ユーザー 匿名投稿者 の写真

・どうしても3辺固定版に近い計算をしたくてFEM解析ができなければ、格子解析の電算プロがあれば格子に分割して解く。
・古典的な方法ですが破壊線を考えた分割法で解く。
・外または内挿法で解く
・0.6以下だと片持版に近づく、1.5を超えると2辺固定版に近づく、影響面の係数を見比べてみれば想像できるはずです
・各種版解析の表を使用するにあたっては、表を作成したモデルのポアソン比が目的の構造物と違うのであれば補正の必要が有ることに注意が必要です

ユーザー 匿名投稿者 の写真

コメントいただきありがとうございます。
当たり前のことですが、実際の現象に則した計算もしくは安全側の計算となるよう考慮する必要がありますね。
ポアソン比の補正式もありましたので、確実な計算を心掛けます。
貴重なご意見、ありがとうございました。

ユーザー 匿名投稿者 の写真

縦横比が大きいということは、両端固定か片持ち梁に近い状態なのでは?

ユーザー 匿名投稿者 の写真

縦横比が大きくなればなるほど両端固定・片持梁となることは想像に難くないのですが、
水路壁という水圧(等変分布荷重)が負荷される構造物では、縦横比が0.6~1.5
の範囲を超えた場合に、両端固定・片持梁とすべきなのか指標が欲しかった、
あるいは何か他の手法があるのか知りたかった、という理由での投稿でした。
他の方にもご意見いただいたように、実際の現象に則した計算もしくは安全側の計算
となるよう、設計していきたいと思います。
コメントいただきありがとうございました。

ユーザー Tomoyuki Nakasuji の写真

 「S.Timoshenko,S.Woinowsky-Krieger:Theory of Plates and shells,1959.」に、縦横比b/a=0.6-1.5での静水圧q0(1-y/b)による撓み量w、曲げmoment Mx,
Myが有限差分法で計算された結果が載っています。b/a>1.5の場合、p214式e)の境界条件で、p209式i)およびp208式f)でq→q0で置き換えて、wを求め、p351-の
83articleによりconcreteのPoisson比ν=1/6以外について、無限級数を数値計算することで求められます。

ユーザー 匿名投稿者 の写真

港湾の基準の付録に、辺長比0.3~5.0の範囲での数量が記載されています。
ご参考に。