技術資料 グレーチングの強度 耐荷重
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グレーチングの強度と耐荷重
グレーチングの耐荷重
グレーチングの基本的な設計荷重は（T-25・T-20・T-14・T-6・T-2・歩道）があります。
圧接式スチール製グレーチングにおいて、加わる荷重（自動車および歩道）の諸元は道路橋示方書を参考に以下のように想定して強度計算を行っております。
荷重区分
| 耐荷重 | 主な車種 （参考目安） | 車両総重量 | 後輪一輪荷重 | タイヤ接地面積 (a×b) |
|---|---|---|---|---|
 T-25 | トレーラー はしご付消防車 | 250,000N (25,000kgf) | 100,000N (10,000kgf) |  200×500mm (20×50cm) |
 T-20 | ダンプ 大型バス | 200,000N (20,000kgf) | 80,000N (8,000kgf) | |
 T-14 | 消防車 ゴミ収集車 | 140,000N (14,000kgf) | 56,000N (5,600kgf) | |
 T-6 | マイクロバス 救急車 | 60,000N (6,000kgf) | 24,000N (2,400kgf) |  200×240mm (20×24cm) |
 T-2 | 普通乗用車 | 20,000N (2,000kgf) | 8,000N (800kgf) | 200×160mm (20×16cm) |
 歩道 | 人 自転車 | 5,000N/m2の等分布荷重 | ||
※車両総重量は「車両重量＋(乗車定員×55kg)＋最大積載量」です。 社団法人全日本トラック協会HPより
※主な車両は参考目安です。原則、車両総重量をご確認ください。
※強度計算をし易くするため便宜的に1kgfを10Nとして表しています。
※T-25は道路橋示方書、T-20・T-14については社内規格（旧道路橋示方書）、T-6・T-2については社内規定、歩道用については道路橋示方書に基づきます。
※フォークリフトや特殊車両などが通行する場合は直接お問い合わせください。
耐荷重計算（強度計算）の基礎的な考え方
通過する車両の方向 横断と縦断について
グレーチングには向きがあり、通過する車両の方向（横断と縦断）によって強度の計算が変わります。
車両がベアリングバーの向きと平行に進行する場合は「横断荷重」、直角に進行する場合が「縦断荷重」となります。
型式別の選定はこちらのページの「車両進行方向」をご覧ください。
>>型式別選定基準一覧表
グレーチングは構造上、梁の中心で曲げ応力が最大となるためこの部分の強度を基準とし、次の要素を用いて強度計算を行います。
グレーチングの耐荷重を決める要素
- 支間距離：L（mm）
- 計算スパンです。溝幅または桝穴の内々寸法になります。高速用は溝幅+50mm
- 後輪一輪荷重：P（N）
- 輪荷重は車両の前輪片側10％、後輪片側40％の割合で荷重がかかるとし、後輪一輪荷重は上記表のようになります。
- タイヤ接地面積：a×b（mm）
- グレーチングに荷重がかかるタイヤの接地面積は上記表のようになります。
- ベアリングバー断面係数：Z（mm3）
- 加わる力に対するベアリングバー（グレーチングの主部材）の曲がりにくさを示す係数です。ベアリングバーにより変わります。
こちらのページをご覧ください。>>主部材構成一覧表
- ベアリングバーピッチ：bp（mm）
- ベアリングバー（グレーチングの主部材）の間隔です。
こちらのページをご覧ください。>>主部材構成一覧表
- 衝撃係数：i
- 通行車両がグレーチングの上を横切る横断溝の場合、静荷重よりも大きな荷重がグレーチングに加わるため衝撃を考慮します。なお、衝撃係数は道路橋示方書に基づき「0.4」を考慮します。
- 横断の場合 衝撃係数ｉ＝0.4
- 縦断の場合 衝撃係数ｉ＝0
- ベアリングバー１本に作用する荷重：W（N）
- ベアリングバー１本に作用する荷重は以下の式で求められます。
- 応力計算：σ（N/mm2）
- 応力計算は以下の式で求められます。
支間距離L≦500mm
支間距離L≧500mm
※縦断の場合、支間距離=500mmのみどちらの計算式でも同じ結果になります。
- 許容応力：σ（N/mm2）
- グレーチングの主部材が荷重により破損や永久的な変形を起こさず安全に使用するために許容できる応力の値です。ベアリングバー1本にかかる曲げ応力が材料の許容応力内であれば良いとします。
許容応力度はグレーチングの種類により変わります。 - ハイテングレーチング：約320N/mm2
スチールグレーチング：約180N/mm2
長スパングレーチング：約160N/mm2
※上記許容応力については文献等で明文化されたものは無く、降伏点比較で約3割の安全率を見て設定しております。
強度計算例
ハイテングレーチング 溝幅300mm 普通目（あら目） T-20 の場合
グレーチングの耐荷重を決める際の検討事項
フローチャート
| 1． | グレーチングの上を車両が通行しますか？
|
|---|---|
| 2． | どのような車両が通行しますか？
|
| 3． | グレーチングをどのような場所で使用しますか？
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※個人でグレーチングを設置する場合は公有地か私有地かをご確認の上、公有地の場合は管轄する自治体に必ずご相談ください。
