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耐荷重

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

グレーチング耐荷重計算の車輪接地イラスト

※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。

ベアリングバー1本に作用する荷重ｗ

応力計算：σ（N/mm2）

応力計算は以下の式で求められます。

横断の応力計算σベアリングバー断面係数支間距離

支間距離L≦500mm
縦断支間距離500ミリ以下の応力計算σベアリングバー断面係数支間距離

支間距離L≧500mm
縦断支間距離500ミリ以下の応力計算σベアリングバー断面係数支間距離

※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

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

ベアリングバー（主部材）：HGIB 5×3×38mm

支間距離：300mm

後輪一輪荷重：80,000N

タイヤ接地面積：200×500mm

ベアリングバー断面係数：1,111mm3

ベアリングバーピッチ：30mm

衝撃係数：0.4

ベアリングバー1本に作用する荷重：

80,000×(1+0.4)×30×200

= 6,720N

200×500

応力：

6,720×(2×300－200)

　=　302.4N/mm2 ＜許容応力約 320N/mm2

8×1,111

従って強度T-20に耐えられます。

衝撃係数：0

ベアリングバー1本に作用する荷重：

80,000×(1+0)×30×500

= 12,000N

200×500

応力：

12,000×300×300/500

　＝　243.0N/mm2　＜　許容応力約 320N/mm2

8×1,111

従って強度T-20に耐えられます。

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？いいえ（人・自転車のみ） →歩道用はい →　次へ
2．	どのような車両が通行しますか？トレーラー等が通る頻繁が高い →T-25 トレーラー等が通る頻繁が低い →T-20 消防車、ゴミ収集車等が通る →T-14 普通乗用車以下 →T-2 フォークリフトや特殊車両が通る →お問い合わせください
3．	グレーチングをどのような場所で使用しますか？車両の進行方向をお確かめください。側溝で使用する（横断しない） →ベアリングバーと垂直横断部で使用する →ベアリングバーと平行桝で使用する →ベアリングバー平行 U字溝で使用する →ベアリングバーと垂直

1．

グレーチングの上を車両が通行しますか？