スパンと荷重計算
照査すべき 2 つの荷重
等分布荷重 (UDL)
パネル全体に分散した重量——歩行者の群衆、材料層、機械マット。kN/m² (psf) で指定。代表的歩行者歩廊積載荷重は 50–65 psf (2.4–3.1 kN/m²)；混雑集会エリアは建築コードに従いより高い。
集中荷重 (点荷重)
単一の重い点——フォークリフト車輪、機械脚、落下荷重、ドラムパレット。kN (lbf) で指定。別途照査が必要：UDL 良好パネルが 1 つの集中輪下でひどくたわみうる。
たわみ基準こそ真の限界
FRP は鋼より柔軟なため、強さでなくたわみが通常設計を支配。同じパネルはより厳しいたわみ比を要求すると担げる荷重が減少。
| 限界 | 意味 | 代表用途 |
|---|---|---|
| L/100 | たわみ = クリアスパンの 1/100 | 一般工業歩廊、あまり敏感でない |
| L/150 | たわみ = クリアスパンの 1/150 | 標準歩行者プラットフォーム、バルコニー |
| L/200 | たわみ = クリアスパンの 1/200 | 敏感エリア、機械デッキ、高群衆エリア |
| 3/8 in (≈9.5 mm) 絶対上限 | スパンによらない最大絶対たわみ | 長スパンに OSHA/保守的実務 |
2 つの荷重チャートを比較する前に、プロジェクトがどのたわみ基準を指定するかを常に確認——相互交換可能ではありません。
断面性能と安全率
断面係数 (Z) と断面二次モーメント (I)
引抜きベアリングバーは梁として作用：許容荷重は Z (強さ) と I (剛性/たわみ) にスケール。ZeAllgrate はベアリングバーシリーズごとに I と Z を供給 (I-4010、I-6010、I-4015、I-6015、T-3320、T-5020)。
弾性係数 (E)
FRP 曲げ弾性率は樹脂とガラス含有率に依存。引抜き (~70% ガラス) は成形 (~33% ガラス) の約 2 倍剛——だから引抜きははるかに長くスパンを張れる。
安全率
ZeAllgrate 実務に従い、極限荷重に対し約 4:1～5:1 の使用荷重安全率を適用。積載荷重と衝撃は低減使用荷重に対し照査。
計算チェックリスト
| パラメータ | ガイダンス |
|---|---|
| 支持幅 | 各端支持構造上で最低 40 mm ベアリング |
| クリップ間隔 | 支持交差部に押さえクリップ、間隔 ≤ 1219 mm (48 in)；パネあたり最低 4 クリップ |
| 方向 | 引抜きベアリングバーはクリアスパンを横切らなければならない——平行にしてはならない |
| 支持許容差 | フレーム水平度 ±5 mm 以内；不均一支持が偏心荷重を追加 |
| 温度 | 樹脂弾性率は温度とともに低下；高温サービスパネルをそれに応じディレート |
出典：ZeAllgrate (Fiberglass Grating Manufacturers Council / ACMA) 設計ガイドライン; ASTM International; ISO 14122; OSHA 29 CFR 1910。参考データは仕様ガイダンスのみ——最終設計は ZeAllgrate エンジニアリングが認証済み荷重/スパンチャートに対し検証。
計算付きスパン計算
38 mm 成形パネル、クリアスパン 600 mm、L/200 限界、均等設計荷重 5 kN/m² を取ります。600 mm / L/200 で等分布表を読む：表載容量が荷重を超えるため、断面は等分布ケースを通過。次に集中ケース——保守点荷重 1.5 kN——を同じスパンと限界で照査；点荷重が支配する箇所では、断面は集中列に対し確認。断面は支配ケースでサイジングされ、サプライヤーが適用する安全率は、数値を計算に使用する前に表ヘッダー (使用値 vs 極値) で確認。
断面性能と単位
断面係数 (Z) と断面二次モーメント (I) はバー幾何に由来し、設計スパンに対しパネルまたはバーあたり公表される。弾性係数 (E) は積層体値——鋼の約 1/20——であり、だから強さでなくたわみがほとんどの FRP 選定を駆動。単位を一致させる：計算で kN/m² とメートル、または psf とフィート——単位系混合は誤った断面への最速ルート。独自の安全率を適用する前に、表値がサプライヤー安全率を含むか確認。
断面係数 (Z) と断面二次モーメント (I) はバー幾何に由来し、設計スパンに対しパネルまたはバーあたり公表される。弾性係数 (E) は積層体値——鋼の約 1/20——であり、だから強さでなくたわみがほとんどの FRP 選定を駆動。単位を一致させる：計算で kN/m² とメートル、または psf とフィート——単位系混合は誤った断面への最速ルート。独自の安全率を適用する前に、表値がサプライヤー安全率を含むか確認。