柵は上のような構造です。
まず、1m当たりの風を受ける部分の面積は 1x6が4本なので、
0.14(m)×1(m)×4本=0.56(m^2)
で、風の力は40m/sの空気の力積で表わされるので
0.56(m^2)×40(m/s)×1.3(kg/m^3)
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
↑
質量
×40(m/s)
￣￣￣
↑
速さ
＝1165N
1165Nつまり118kgf。意外と強い力だね・・・
ただ、実際は柵に隙間もあるので、
こんなにもかからないと思います。
では、それを支えられる支柱を選定します。
使う柱はひとまず□31の鉄パイプにします。
断面係数Zは1745mm^3、降伏点は245N/mm^2、
力のかかる点は地上から約500mmの位置の集中加重とします
(ホントは分布加重ですが、面倒なので、簡単にしています)
4枚の1.5x6の中心に力がかかるとしています。
柱にかかるモーメントMは
M=1165N×500mm＝582500 N・mm
柱の応力σは
σ＝M/Z＝582500/1745= 333.8N/mm^2
333.8N/mm^2＞245N/mm^2
なので、もたないじゃん。
でも、これは柱を1mピッチで置いた場合なので、
柱を置く位置を狭くすれば柵にかかる力が小さくなります。
で、ピッチを計算すると
245/333.8=0.73
なので、0.73(m)ピッチ以下にすれば持つことになります。
今回は700mm間隔で柱を立てようと思います。
ただ、風速40mが繰り返し荷重だと仮定すると
持たなくなりますが・・・
風速40mの風なんて、そんなに吹くとは思えないので、大丈夫でしょう。
また、柵には隙間があり、
力積＝柵にかかる力 にはならないと思うので、大丈夫でしょう。
という事で、□31の鉄パイプを700mmピッチで作ります。