JIS B 8511:1987 アルミニウム製円筒形サイロの構造 | ページ 2

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B 8511-1987
                                                                           単位N/mm2 [{kgf/mm2}]
                                   規格最小値(2)                  許容引張応力(5)
                                                        40℃   65℃   l00℃125℃を150℃を175℃を
 合金番号  質別       形状(1)                    40℃  を超え を超え を超え  超え  超え   超え
                                 引張強さ  耐力
                                                 以下   65℃   l00℃125℃以150℃以      200℃以
                                                                                  175℃以
                                                        以下   以下    下    下     下     下
  5083      −   棒,管,押出形材,275   108     86.2   86.2   −     −      −    −     −
                 鍛造品            [{28}]  [{11}]    [{8.8}]  [{8.8}]  −     −      −    −     −
  6061    T4, T6 溶接部            167(3)  −    54.9   53.9   52.0   50.0   46.1  39.2   29.4
                                   [{17}]    −    [{5.6}]  [{5.5}]  [{5.3}]  [{5.1}]  [{4.7}] [{4.0}]  [{3.0}]
  6063    T5, T6 溶接部            118(3)  −    39.2   38.3   36.3   34.3   32.4  25.5   17.8
                                   [{12}]    −    [{4.0}]  [{3.9}]  [{3.7}]  [{3.5}]  [{3.3}] [{2.6}]  [{1.8}]
  7 N 01  T4, T6 溶接部            284(4)  −    94.1   94.1   −     −      −    −     −
                                   [{29}]    −    [{9.6}]  [{9.6}]  −     −      −    −     −
注(1) 形状の欄の板,棒,管,押出形材,鍛造品は,それぞれ次の規格による。
       JIS H 4000, JIS H 4040, JIS H 4080, JIS H 4090, JIS H 4100, JIS H 4140
  (2) 規格最小値は,質別0の値を示す。
  (3) 溶接継手の値
  (4) 溶接継手の値(溶接後1か月以上常温時効の最低値)
  (5) 短期の許容引張応力は,表の値の1.5倍又は耐力のいずれか小さい方の値とする。
3.3.2  溶接継手の効率 溶接継手の効率は,次による。
(1) 計算に用いる溶接継手の効率は,表6による。
(2) 表6に掲げる部分放射線検査を行う場合のサンプリングは,次のとおりとする。
  (a) 側板の水平継手 板厚,グルーブ及び溶接施工方法が変わるごとに,最初の3mの任意の位置から
      1か所,その後は,溶接線の総長について30mごとに任意の箇所から1か所。
  (b) 側板の縦継手 板厚,グルーブ及び溶接施工方法が変わるごとに,最初の3mの任意の位置から1
      か所,その後は,溶接線の総長について15mごとに任意の箇所から1か所。
                                      表6 溶接継手の効率
                                                          溶接継手の効率 %
                       溶接継手の種類            全線放射線試部分放射線試放射線試験を
                                                 験を行うもの験を行うもの行わないもの
            (1) 突合せ両側溶接又はこれと同等以上とみ
                                                     100         85          70
               なされる突合せ片側溶接継手
            (2) 裏当て金を使用した突合せ片側溶接継手
                                                      90         80          65
               で当て金を残す場合
            (3) (1),(2)以外の突合せ片側溶接継手     −          −          60
            (4) 両側全厚すみ肉重ね継手               −          −          50
3.4   胴部及びホッパ部の設計
3.4.1  胴部の粉粒体による圧力 サイロの貯蔵粉粒体による垂直方向圧力及び水平方向圧力は,次式によ
って算出する。
                                              Di        4 fx
                                                                9
                         垂直方向圧力    Pv       1( e  Di
                                                          )  10    (8)
                                              4f
                               Di        4 fx
                                                 4
                          Pv       1( e  Di
                                           )  10
                               4f

――――― [JIS B 8511 pdf 6] ―――――

                                                                                              7
                                                                                    B 8511-1987
                         水平方向圧力    P1  kPv   (9)
                      ただし,   f=k  
                                     1  sin
                            tan , k           tan 2 (45)2
                                     1  sin
                      ここに, Pv :  垂直方向圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
                                P1 :  水平方向圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
                                 k :  側圧係数
                                    替   貯蔵粉粒体の内部摩擦角(度)
                                         貯蔵粉粒体と胴板との間の摩擦係数
                                    滿   貯蔵粉粒体と胴板との摩擦角(度)
                                    柿   貯蔵粉粒体1m3当たりの見掛け重量 (N/m3) [{tf/m3}]
                                 Di :  サイロ内径 (mm)
                                  x :  サイロの胴板に作用する圧力を求めようとする点から,貯蔵
                                       粉粒体の自由表面までの垂直高さ (mm) で,図1による。
                                         図1 自由表面
3.4.2  ホッパ部の粉粒体による圧力 貯蔵粉粒体によってホッパ部が受ける圧力は,次式によって算出す
る。
                         Pc  P1 sin 2    Pv  cos 2   (10)
                      ここに, Pc :  ホッパ部の圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
                                P1 :  直胴部下端における水平方向圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
                                Pv :  直胴部下端における垂直方向圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
                                    懿    ホッパ部の外角で図2による。
                                         図2 ホッパ部
3.4.3  粉粒体による長期設計圧力 サイロの粉粒体による長期設計圧力は,次によって算出する。

――――― [JIS B 8511 pdf 7] ―――――

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B 8511-1987
(1) 内容物による長期設計圧力及び槽壁に作用する摩擦力は,内容物の粉粒体物性・貯槽形状・投入及び
    排出速度などを考慮して,静置粉粒体圧力に投入時の衝撃圧力係数Ci,及び排出時の動的圧力係数Cd
    を乗じて,次の3式によって算出する。
                         dPv  Ci  Pv  (11)
                         dP1  Cd   P1  (12)
                         dPc  Ci  Pc 又は d Pc Cd  Pcのいずれか大きい方の値       (13)
                                 dPv :  鉛直方向の単位面積当たりの設計圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
                      ここに,
                                 dP1 :  水平方向の単位面積当たりの設計圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
                                 dPc :  ホッパ壁への垂直方向の単位面積当たりの設計圧力 (MPa)
                                       [{kgf/cm2}]
                                       P1, Pvは3.4.1,Pcは3・4・2による。
(2) 衝撃圧力係数Ciは,粉粒体物性・投入方法・投入速度(単位時間当たりの内容物の貯槽への投入重量)・
    落下高さなどを考慮して値を決める。ただし,その値は1.02.0の間の値とする。
(3) 動的圧力係数Cdは,図3に示す最小必要値以上の値とする。
(4) アーチング及びアーチの崩壊などによる圧力増加が想定されるサイロでは,衝撃圧力係数Ci及び動的
    圧力係数Cdを考慮したうえで,更に適切な設計応力の割増しを行う。
      また,アーチの崩壊による貯槽内の負圧に対しても十分配慮する。
                           図3 排出時の動的圧力係数Cdの最小必要値
      (lは2d又は3hのいずれか小さい方の値とする。h0はホッパ部の高さ)
3.4.4  粉粒体によって胴板に作用する応力 サイロの粉粒体によって胴板に作用する応力は,次によって
算出する。
(1) 貯蔵粉粒体の圧力だけの場合 胴板に発生する円周方向応力及び軸方向圧縮応力は,次式によって算
    出する。
                              Di  dP1         Di  d P
                                                    1

(pdf 一覧ページ番号 )

                                 2t            200t
                              Di         9               Di          4
                          z      (x   10    Pv )     z       (x  10     Pv )   (15)
                              4t                        400t
                      ここに,        燿  円周方向応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]

――――― [JIS B 8511 pdf 8] ―――――

                                                                                              9
                                                                                    B 8511-1987
                                      竿   軸方向圧縮応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                   t :  胴板厚 (mm)
                                x,  最   D1, Pvは3.4.1,dP1は3.4.3による。
(2) 貯蔵粉粒体以外の圧力が加わる場合 サイロが搬送圧などの貯蔵物以外の圧力を受けるとき,胴板に
    発生する円周方向応力及び軸方向圧縮応力は,次式によって算出する。
                             Di                 Di            (16)
                                     Pn )
                                ( d P1                  Pn )
                                                   ( d P1
                             2t                200t
                             Di       9                 Di       4           (17)
                          z     (x 10    Pv Pn )   z       (x  10   Pv Pn )
                             4t                        400t
                      ここに, Pn :  貯蔵物以外の内圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
3.4.5  複合応力 サイロ貯蔵物重量及びサイロ附属物重量によって発生する応力と,風圧又は地震による
曲げモーメントによって発生する応力とによる複合応力値が,使用材料の許容応力値を超えないように胴
部板厚を決定する。
  また,圧縮力を受ける部分については,その圧縮応力値が許容座屈応力値を超えないようにしなければ
ならない。
(1) 曲げモーメント 曲げモーメントは,次式によって算出する。
                        MW    FW XW  (18)
                        Me   Fe Xe (19)
                      ここに, Mw :  風圧によるモーメント (N・m) [{kgf・m}]
                                Me :  地震によるモーメント (N・m) [{kgf・m}]
                                Fw :  強さを考える断面から上の部分に加わる風荷重 (N) [{kgf}]
                                 Fe :  強さを考える断面から上の部分に加わる地震荷重 (N) [{kgf}]
                                Xw :  強さを考える断面からFWの合力作用点までの垂直距離 (m)
                                 Xe :  強さを考える断面からFeの合力作用点までの垂直距離 (m)
(2) 胴板に発生する複合応力 サイロ胴板に発生する複合引張応力は,次式によって算出する。
                             Di                 Di            (20)
                                     Pn )
                                ( d P1                  Pn )
                                                   ( d P1
                             2t                200t
                             PnDi  Di       9      Ws   4 000M   (21)
                          z           (x 10   Pv )          2
                              4t   4t              Dit    Di t
                              Pn Di  Di        4       Ws   4 000M
                           z            (x  10    Pv )          2
                              400t  400t                Dit   Di t
                      ここに,        替  円周方向応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                      竿  軸方向応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                 dP1 :  応力を考える断面における粉粒体水平方向圧力 (MPa)
                                       [{kgf/cm2}]
                                 Pn :  貯蔵物以外の内圧力 (MPa) [{kgf/cm2}]
                                 D1 :  サイロ内径 (mm)
                                   t :  胴板厚 (mm)
                                 Ws :  応力を考える断面に作用するサイロ及び附属物重量 (N)
                                       [{kgf}]
                                  M :  応力を考える断面に作用する風圧又は地震力による曲げモ
                                       ーメント (N・m) [{kgf・m}]
                                          最   x, Pvは3.4.1による。
                      胴部に生じる複合応力            次式によって算出する。

――――― [JIS B 8511 pdf 9] ―――――

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B 8511-1987
                                2    2
                          e          z      z

(pdf 一覧ページ番号 )

                      この複合応力            次の条件を満足しなければならない。
                          e  
                               a

(pdf 一覧ページ番号 )

                      ここに,            複合応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                     懿   許容引張応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                         溶接継手効率
      なお,風荷重又は地震荷重を考慮する短期荷重に対しては,          期許容引張応力とする。
(3) 胴板に発生する複合圧縮応力 サイロ胴板に発生する軸方向圧縮応力は,次式によって算出する。
                             Pn Di Di       9       Ws    4 000M
                          z           (x 10    Pv )           2
                              4t   4t               Dit    Di t
                              Pn Di   Di       4       Ws   4 000M    (24)
                           z             (x  10   Pv )           2
                              400t   400t              Dit    Di t
                      ここに,        竿   サイロ胴板に発生する最大複合圧縮応力 (N/mm2)
                                       [{kgf/mm2}]
                                Pn, Di, Ws, Mは,3.4.5(2)による。
      胴板の許容座屈応力        爰    次式によって算出する。
                                    t   (25)
                          cr .018E
                                   Di
                      ここに,              許容座屈応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                  E :  材料の弾性係数 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                   t :  胴板厚 (mm)
                                 Di :  サイロ内径 (mm)
                      ただし,          湧慎   を満足しなければならない。
                           z
                                cr

(pdf 一覧ページ番号 )

      なお,風荷重又は地震荷重を考慮する場合は,許容座屈応力の1.5倍又は短期許容引張応力のいず
    れか小さい方の値とする。
3.4.6  外圧力がある場合 サイロ本体に外圧力(負圧)がかかるときは,JIS B 8243(圧力容器の構造)
の4.3による。
3.4.7  粉粒体によってホッパ部に作用する応力 粉粒体によってホッパ部に作用する応力は,次によって
算出する。
(1) 貯蔵粉粒体の圧力だけの場合 粉粒体によってホッパ部に発生する円周方向応力及び軸方向応力は,
    次式によって算出する。
                              Did Pc         Did Pc    (27)
                             2t cos        200t cos
                                Wc      Did Pv         Wc       Did Pv   (28)
                          z
                              Ditcos   4tcos         Ditcos   400tcos
                      ここに,         燿   ホッパ部円周方向応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                       竿   ホッパ部軸方向応力 (N/mm2) [{kgf/mm2}]
                                   Di :  サイロ内径 (mm)
                                    t :  ホッパ部板厚 (mm)
                                      燿   ホッパ部頂角の21(図2参照)
                                  Wc :  ホッパ部内粉粒体重量とホッパ部重量の和 (N) [{kgf}]

――――― [JIS B 8511 pdf 10] ―――――

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