JIS A 4110:1989 ガラス繊維強化ポリエステル製一体式水槽 | ページ 4

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A 4110-1989
                          参考表3 水槽壁面及び底面に作用する変動水圧
  水槽の形状               壁面に作用する変動水圧                   底面に作用する変動水圧
             h≦1.5lの場合                                    h≦1.5lの場合
                                        2                                          x
                               y  1  y            l                         sin h3
                Pw    3   kH  h           tan h  3                  3              h
                               h   2 h            h             Pb      kH h
                                                                    2              l
                                                                            cos h 3
             h>1.5lの場合                                                         h
    角形
             0≦y≦1.5lの部分で                               h>1.5lの場合
 (参考図1)
                                       2                                            x
                              y  1  y                           Pb .074 kH lsin h .115
               Pw  .142  kH l                                                       l
                              l  3  l
             1.5l              pw= 柿攀  攀
             h≦1.5rの場合                                    h≦1.5rの場合
                                      2                                            x
                              y  1  y           r                           sinh3
               Pw   3   kH  h            tan h 3  cos               3              h
                              h  2  h           h               Pb      kH h
                                                                    2              r
                                                                            cos h 3
             h>1.5rの場合                                                         h
   円筒形
             0≦y≦1.5rの部分で                               h>1.5rの場合
 (参考図2)
                                      2                                             x
                             y  1  y                            Pb .074 kH rsin h .115
               Pw   3   kH l            tan h .115 cos                              r
                             l  3  l
             1.5r              pw= 柿攀  攀 攀
               Pw   3   kH  r(cosh  cos )                                          x
                                                                            sin h3
    球形                                                            3              h
                      r                      3                  Pb      kH h
 (参考図3)       1    (cos h  cos )   an h   rsin  cos             2              a
                      2h                    h                               cos h 3
                                                                                   h
                                参考図1 角形水槽の変動水圧分布

――――― [JIS A 4110 pdf 16] ―――――

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                               参考図2 円筒形水槽の変動水圧分布
                                参考図3 球形水槽の変動水圧分布
                      ここに,
                                 Pw :  水槽壁面に作用する変動水圧 (Pa)
                                 Pb :  水槽底面に作用する変動水圧 (Pa)
                                    柿   水の比重量で1×10-3 (Nm3)
                                 KH :  設計用水平荷重 (N)
                                 kH :  水槽底部に働く水平震度で32,1.0,1.5の3水準とする。
                                  h :  水位 (cm)
                                  y :  水面からの深さ (cm)
                                  l :  角形水槽の長さの21 (cm)
                                  r :  円筒形及び球形水槽の半径 (cm)
                                  a :  球形水槽の底面の半径 (cm)
                                     燿   地震動方向からの周方向角度 (°)
                                     替   球形水槽の子午線方向角度 (°)
                                           球形水槽の満水面までの子午線方向角度 (°)
                                           球形水槽の底面までの子午線方向角度 (°)
                                  x :  水槽中心から水平方向の距離 (cm)
  (b) 水平荷重 水槽に作用する全体の水平荷重の算出は,次の式によるものとし,短期荷重として扱う。
                        設計用水平荷重KH (N) =kH・ 柿攀圀
                      ここに,    kH :  設計用水平震度で32,1.0,1.5の3水準とする。

――――― [JIS A 4110 pdf 17] ―――――

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A 4110-1989
                                      柿   水槽貯留水の有効重量比(有効重量と全重量の比)で参考
                                       表4に示す式で計算する。
                                 W0 :  水槽貯留水の全重量 (N)
                                参考表4 水槽貯留水の有効重量比
                       水槽の形状        水槽貯留水の有効重量比の計算式
                                    h/L≦0.75の場合
                                                tan h .0866 /(h/ L)
                                                  .0866 /(h/ L
                          角形
                                    h/L>0.75の場合
                                                  .0218
                                               1
                                                  (h/ L)
                                    h/D≦0.75の場合
                                                tan h .0866 /(h/ D)
                                                   .0866 /(h/ D
                         円筒形
                                    h/D>0.75の場合
                                                  .0218
                                               1
                                                  (h/ D)
                          球形                柿 0.8
                      ここに,     L :  角形水槽の槽長 (cm)
                                   D :  円筒形水槽の直径 (cm)
  (c) 水平荷重の作用点高さ 水槽の転倒モーメントを求めるのに必要な水平荷重の作用点高さは,次の
      式で計算する。
                        水平荷重KHの作用点高さ (cm) =   柿攀
                      ここに,        柿   作用点高さと水位の比 (h0G/h) で水槽の形状に応じて参考
                                        表5に示す式で計算する。
                                   h :  水位 (cm)
                                参考表5 水平荷重の作用点高さ比
                       水槽の形状             作用点高さ比の計算式
                                    h/L≦0.75の場合
                                                   .0866 /(h/ L)
                                                                  .0125
                                                2 tan h .0866 /(h/ L)
                                    h/L>0.75の場合
                          角形
                                                 .075  .0151
                                                             .029   5.0
                                                (h/ L)(h/ L)
                                                          .0218
                                                       1
                                                          (h/ L)
                                    h/D≦0.75の場合
                                                   .0866 /(h/ D)
                                                                  .0125
                                                2 tan h .0866 /(h/ D)
                                    h/D>0.75の場合
                         円筒形
                                                 .075  .0151
                                                              .029  5.0
                                                (h/ D) (h/ D)
                                                           .0218
                                                       1
                                                          (h/ D)
                          球形                柿 0.5 (D/h)
(6) 風荷重 (W) 水槽壁面に作用する風圧力 (w) 及び合力として水槽全体に作用する風荷重 (W) は,参
    考表6の値とし短期荷重として扱う。

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                                   参考表6 風圧力及び風荷重
                                         風圧力 (w)   Pa [{kgf/m2}]     風荷重 (W)   /m2 [{kgf/m2}]
        形状               設置場所
                                         地上           高置          地上         高置
                  水槽部位
        球形            周壁           1, 176 [{ 120}]  3.136 [{ 320}]    588 [{ 60}]    1568 [{160}]
                        周壁           1.176 [{ 120}]   3.136 [{ 320}]
       円筒形                                                         823 [{ 84}]   2 205 [{225}]
                        天井         −0.941 [{−96}] −2.499 [{−255}]
                        周壁           0.941 [{96}]     2.499 [{ 255}]
        角形                                                         1 411 [{144}]   3 773 [{385}]
                         天井         −0.941 [{−96}]−2.499 [{−255}]
    備考 地上とは地盤上10m以下,高置とは地盤上10mを超え,65m以下をいう。地上の場合は耐震強度によ
         る区分32,高置の場合は耐震強度による区分1.0又は1.5とする。
3. FRPの許容応力 許容応力は,FRP材料の常温における静的特性値を基準とし,耐用年数内での劣化
を考慮して定めた限界値を安全率で割ったもので,参考表7及び参考表8によって算出する。ただし,許
容応力は,材料の破壊強さが基準となる場合は,破壊強さに基づいて求め,構造としての剛性が基準とな
る場合は,弾性係数の許容特性値を用いて求める。
                             参考表7 破壊強さを基準とした許容応力
                           常温時の静的特    限界値              許容応力 (Pa)
                           性値 (Pa)          (Pa)     短期荷重を含む場合 長期荷重だけの場合
                引張強さ         Ft           0.7Ft        0.7Ft /f1      0.7Ft /1.5f1
         破
         壊     曲げ強さ         Fb           0.6Fb        0.6Fb /f1      0.6Fb /1.5f1
         強  面内せん断強さ      Fs           0.7Fs        0.7Fs /f1      0.7Fs /1.5f1
         さ
         の  層間せん断強さ      Fls          0.7Fls       0.7Fls /f1     0.7Fls /1.5f1
         種   横せん断強さ       FT           0.6FT        0.6FT /f1      0.6FT /1.5f1
         類
                面圧強さ         FB           0.7FB        0.7FB /f1      0.7FB /1.5f1
                                                                                    1
          備考 静水圧,固定荷重など常時作用する長期荷重だけで検討する場合は,クリープを考えて 5.1
               倍とする。
                                 参考表8 弾性係数の許容特性値
                                常温での静的特性値    限界値
                                                                     許容特性値
                                      (Pa)             (Pa)
                 引張弾性係数          Et              0.8Et           0.8Et /f2
                 曲げ弾性係数          Eb              0.8Eb           0.8Eb /f2
              面内せん断弾性係数       G               0.8G            0.8G/f2
                ポアソン比( )                                              
  上記の許容応力を求める際に用いるFRPの安全率 (f1, f2) は,参考表9によって算出した値とする。
                                     参考表9 FRPの安全率
                                         構造としての剛性が基準となる場合 (f2)
              材料の破壊強さが
                                                          水槽外板の面内せん断座屈,
                                 曲板,円筒殻の軸圧縮による
              基準となる場合 (f1)
                                                          平板の座屈
                                 座屈,球殻の外圧による座屈
                   1.72×L5              1.58×L5                 1.58×L5
              備考 この値は,計算値の一例を示す。
  ここで,L5は,FRPの材料特性(材料の破壊強さの場合は引張りと曲げ強さ,弾性係数の場合は引張り
と曲げヤング率)のばらつき係数を示すもので,10個以上の試験片の材料特性値に基づき,次の式によっ
て算出する。

――――― [JIS A 4110 pdf 19] ―――――

20
A 4110-1989
                                                           1
                                                  L)
                         材料特性値のばらつき係数(5
                                                       1  .309
                                                              x
                      ここに,       x :  材料特性値の平均値
                                             標準偏差値

――――― [JIS A 4110 pdf 20] ―――――

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