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2013年1月19日 (土)

自転車置き場製作記録2 基礎1

自転車置き場は屋根付きパーゴラ?
 さて、基礎作りです。私の作ろうとした自転車置き場はパーゴラいわゆるぶどう棚) に似た外観をしているものなのですが、パーゴラと大きく異なる点は雨を遮る屋根があるということです。簡単に言うと、パーゴラは雨もりしますが自転車置き 場は雨漏りして欲しくありません。まあ、パーゴラの上部にはわせた葉の密度が高い場合にはある程度の雨が防げるかも知れませんが。

 屋根があるとはどういうことでしょうか。雨を防ぐことができるのは当たり前のことですが構造上の大きな弱点があります。それは風の影響を受けやすいということです。屋根は船の帆のように働くので、強い風が吹いたら構造物全体が飛んでいってしまうかもしれません。最近は日本各地で竜巻が出現したり、以前よりも荒れた天候が多くなったような気がします。竜巻が来たらどうしようもありませんが、通常の台風位ではそのような事故が起きないようにしっかりとした基礎が必要です。アンカー(いかり)と呼んだ方があっているのかも知れませんね。もちろん屋根を含む躯体の荷重をしっかりと支えて、柱が沈んでいくことのないような物でなければなりません。雪が積もることもあるでしょう。子供のころ雪の重みで倒れた送電線を見たことがあります。湿った雪は相当な重さになります。

計算!
 それでは基礎のサイズを決める計算します。(素人ですので、間違いがあると思います。利用される場合はご注意ください)

下向きの力(重さ)
まずは下向きにかかる力について検討します。全体の重量は材料だけでなく、屋根の積雪も含まれます。雨は流れるから気にしない。

屋根の面積: 1.8m x 4.2m = 7.56m2

積雪荷重: 単位面積当たりの積雪荷重Wsは次の式で表される。

WS = dρμX

  d:垂直積雪量  この辺りは35cm 参考資料 http://build.lin.gr.jp/pdf/3.pdf

  ρ:積雪の単位重量 ρ=20N/m2/cm(1平米当たり1cmで約2kg)

  μ:屋根形状係数 1寸勾配ではほとんど1 (0.9944)

  X:レベル係数 よくわからないが1.2にするらしい

以上より、Ws = 35×20x0.99x1.2=835N/m2 (約85kg/m2

これに屋根の面積を掛ければ積雪荷重が得られる。

835N/m2 x 7.56m2 = 6315N (約644kg)

これに材料の重さが加わる: 約150kg

全体で約800kg

これを地面で支えることになります。地面の強さ(?)は地耐力と呼ぶそうです。これが岩のように強ければ小さい面積で支えることができますし、反対に湿地のように弱ければ大きな面積で支えなければなりません。この当りは想像できますね。うちの庭は結構固めの粘土です。

地耐力(粘土):1.8t/m2 (日本道路協会の資料だったかな)

を使うと必要な基礎の面積は次の通り。

0.80t / 1.8t/m2 = 0.45m2

4本の柱+基礎で支えるとすると、一箇所当たりでは約0.11m2

0.33m (33cm)角の基礎でよい。

//結構小さいな。これなら羽子板付き沓石でいけるのだろうか?

Small_dscf7349_2  
羽子板付き沓石

ちなみに沓石の読み方は(私は最初読めなかったのですが)、「くついし」です。靴と同じ意味らしいのですが、革でできていないからこの字を使っているのでしょう、多分。

Cp2downforce

次は上向きの力について検討します。

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