用水路W=3.0m H=1.5mを跨ぐ農業用排水路につきまして
管水路の耐力につきまして
農業土木排水管についてご教授お願いします。圃場整備の排水路を計画しています。排水路計画路線に用水路W=3.0mH=1.7mがあり、用水路上を水輸送用塗覆装鋼管直管JIS G 3443-1呼び径600 で渡す計画です。 用水路両岸には排水桝を設置します。この場合左岸に設置する桝は、用水路肩から1.0mあり管底にベースコンクリートを設置し面で受圧できます。この場合支間長は4.5mになります。右岸は市道に面しているので用水路側に桝を設置します。壁厚さが20cmで管を受けるようになります。この壁厚さで耐力は満足できるのでしょうか？桝は24N/mm2程度の圧縮強度は確保できます。なおこの支間長で満水時のたわみはどれぐらいになるのでしょうか？文献を探していますがもう一つ理解できません。よろしくお願いいたします。
コメント
#8943 Re: 用水路W=3.0m H=1.5mを跨ぐ農業用排水路につきまして
両端部の支点反力を計算して、計画する壁厚でOKとなるかチェックでしょう。地震時を考慮するなら、水平力も考慮する必要があります。
管材も満水時の曲げに対してOKとなるのか計算することになります。
たわみの計算式は下記を参照にて。
http://kentiku-kouzou.jp/struc-harinotawamikousiki.html
#8944 Re: 用水路W=3.0m H=1.5mを跨ぐ農業用排水路につきまして
壁厚というのは用水路の肉厚なのだろうと判断しています。
その際、鋼管を用水路に直置きは出来ないと思います(用排水路は鋼管を載せる構造でない為）。用水路に負担の掛からぬよう中空にしなければいけないと思います。
その考えにおいて左岸はベースコンで受ける、右岸は桝で受ける。従って、支間長としてはベースコン排水路側から桝受け排水路側の長さが支間長です。
満水時のたわみは両端ヒンジで計算すれば良いのでは無いかと思いますが、そもそも用水路壁ギリギリまで基礎コンを置くことが出来ると思います。
そうなれば3.4mの支間長になりますから、かなり負担が軽減されるはずです。
#8945 Re: 用水路W=3.0m H=1.5mを跨ぐ農業用排水路につきまして
ご教授有難うございました。私の説明不足で申し訳ありません。管長は１本もので5.5mで用水路両岸は、練積みブロックで構成されており左岸は記述通りです。右岸の桝は道路管理者との協議で道路内設置は無理ということで用水路内に設置します。
この桝から横断暗渠で市道を横断します。用水路内設置なので用水を阻害するので、左岸ブロック積をシフトさせます。この時の管長が4.5mです。.この時用水路内に設置した桝の壁厚が20cmなのでこの壁厚で管の受圧に耐えられるのだろうか?また満水時のたわみが質問内容でした。両岸とも用水路ブロック積天端には直置は行いません。再度ご教授下さい。
#8946 Re: 用水路W=3.0m H=1.5mを跨ぐ農業用排水路につきまして
内容理解しました。
等分布荷重 単純梁(両ピン構造）で曲げモーメント(WL^2/8)とたわみ量(割愛)を計算すれば良いです。
支間長は左コン基礎(用水路側）と右桝側壁（用水路側）の距離です。3.5mくらいあるのでしょうかね。
荷重は管の重さと水の重さです。水の重さについては83％水深なのかな、100％水深なのかな・・・・水道を知らないので分かりませんが100％でやっておけば問題なく、83も100もさほど結果は変わらないはず。
部材性能はカタログに載っていると思います。おそらく許容曲げモーメント。無ければ断面2次モーメントと鉄の素材性能から出せば良い。
で、水道管をよく知りません。ただ鋼管であれば内圧管とか外圧管とかを考える必要も無いのだろうと思っています。
もう一点は管の上に上載するものがないかと言うこと。例えば点検のための人。そうなれば集中荷重が働くのでそのような計算もいる（曲げモーメントでいくとPL/4と言うヤツ）
そんなところです。
#8968 Re: 用水路W=3.0m H=1.5mを跨ぐ農業用排水路につきまして
ご教授有難うございました。単純梁として検討し、許容応力の照査は（H24道示Ⅳ下部構造編P159)を用い側壁に作用する応力度の算出・照査を行いokでした。