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風圧荷重の計算

電路の中でも、架空電線は様々な荷重の影響を受けています。重力(垂直荷重)や風(風圧荷重)などです。鉄塔や電柱の倒壊防止のためにも荷重を正しく計算しなければなりません。
どこで本項では、荷重でも特に重要な風圧荷重について取り上げます。

風圧荷重に関しては、「電気設備に関する技術基準を定める省令」第三十二条第一項で定められており、「電気設備の技術基準の解釈」第五十八条で詳細が規定されています。

「解釈」第五十八条には、風圧荷重の強度検討には下記の4種の荷重が用いられるよう規定されていました。
甲種風圧荷重 :下記の表に規定する構成材の垂直投影面に加わる圧力を基礎として計算したもの、又は 風速40m/s以上を想定した風洞実験に基づく値より計算したもの
乙種風圧荷重:架渉線の周囲に厚さ6mm、比重0.9の氷雪が付着した状態に対し、甲種風圧荷重の0.5 倍を基礎として計算したもの
丙種風圧荷重:甲種風圧荷重の0.5倍を基礎として計算したもの
着雪時風圧荷重:架渉線の周囲に比重0.6の雪が同心円状に付着した状態に対し、甲種風圧荷重の0.3倍を基礎として計算したもの

パスカルは(Pa)風圧の単位で、面積1m2にかかる力(ニュートン:N)を表しています。
風圧荷重を求めるための鍵となる「垂直投影面」とは下記の図の面積です。

この面積(S)と上記の表で該当する圧力(P)を使用し、下記の式で風圧荷重(F)が求められます。

甲種風圧荷重
F=P×S(N)

甲種風圧荷重はこの式で求めますが、その他の場合は「解釈」にある調整をした計算式となります。

乙種の場合
F=P×0.5×S
Sは、風圧を受けるものの区分の直径dに6mm×2、つまりd+0.012(m)を直径として求めます。

丙種の場合
F=P×0.5×S

着雪時風圧荷重
F=P×0.3×S

さらに重要なのは、各種風圧荷重が適用される条件です。
条件は下記のようになっています。

風圧荷重の設問よく出題されます。もちろん、実務に関わる方であれば安全に必須の知識です。
どの種の風圧荷重を使って計算するかと計算方法がポイントになるのでしっかり覚えておきましょう。

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