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サイレージの含水率と側圧との関係
Simplified Equation for Silage Pressures withMoisture
Variation
L
_W_Neubauer
Tra11s
.0f AS.
A
E
， 9(
2
)
;295，
.
.
.
_
_2
96
， 1966
サイロの設計は、一般に土地、基礎、壁の構造、補強鉄筋の量、屋根の配置、側圧、風の負荷等を考え
て b とまわれている。最も重要まととは、レンガ作 bのサイロで補強材の適正念量と配置を決定すると
とであ b、円筒形サイロやアノレミニウムサイロでは必要左金属の厚さや大きさを決定するととである。
補強材の必要量は、サイレージ陀よって生ずる側圧の大きさ次第である。サイレージの型、長さ、牧草
の成熟度、サイロに入れる速さ、分配の方法、含水率、サイロの直径と高さ、圧縮の程度左どが影響す
る。とれらの値が得られた時、簡単左計算法でサイロの高さ 1フィート当.!Jvr:必要左水平方向の補強材
の量を求める。
As=wlld/2fs = Ld/2fs
As:補強材(鉄)の断面積
w
:投入する物の重量
inch2
1
b/ft3
h :サイロの高さ(深さ) ft
d
W
:サイロの内径
ft
fs:鉄の設計応力
1b/i
nch2(2札000)
L
]b
/ft2
:側圧
とLを決定するために、との基本式と次比述べる種々の方法で、サイロの構造計画の最も重要在補
強材を解決できる。
基礎と在る式
いくつかの研究所vr:.:l;，-.けるテストで、側圧はサイレージの型や含水率 K よって変化し、同時陀サイロ
の寸法 K よっても変化することが示されている。アメリヵ、コンクリート学会 (AC1 )は次のよう左
標準経験式を示している。
，
L=&3 hL44
との式は、含水率が 7 5 %を越えまいグラスまたは、コーンサイレージのため K用いる o 一赦状態では
上記の式は、実際上は適切であるが直径と含水率は考慮されてい左い。これらのデータをプロットして
カープ K表したのが ACIで示す図である o とのデータは圧力医長いてか左 bの幅と変化があるととを
示している。正確左平均や計算は必ずしも必要では左 v>が、乙のデータは最も有用左数字を与える。
0
円
1i
簡単な算出法
上記の hの指数1. 4 4をもっ式は、指数を1. 5又は 8
々にした式ほど簡単 Kは、計算ができ左い。指
数を変えた場合の式では計算尺で計算できる。定数を調整すること K よb同式は
8.y
n
グ
L =2.6 6 h72=τh'
2
と左 b、一般 K使用する範囲内では、よ bやさしぐ扱うととができ、ほとんど理想的左結果を導くとと
が可能である。図 K は、過去陀用いられた 11 1
b/ft3 と 20 lb/ft3の有効液体の圧力線を示し
ているが、との直線関係は正し〈左いことは明らかである o
直径の影響
J .R • McCa1
mont(1[よって提唱されている直径の要素を含んだ式がある。
ら
L=dh1
.45/5
彼は、 75--8 5 %以下の含水率忙保つために、湿ったサイレージ K は特別左排水管をつけるととをす
すめているが、含71<率の影響 Kついて特別在処置は示してい左い白
含水率
図 K示すデータから、含水率の影響は変化しやすく不確実在ものであることが明らかである。しかし、
さら K詳細 K調べるとよ
b明確左形と在る o 要約し平均するとと Kよって正しいはっき bした関係が側
圧と含水率の間 Kあるととがわかる。類似した関係は Lと dの間 Kもみられる。結局変化するとれらの
要素を集約すると
L=Khadbmc
1
[
し
て
と在る。との関係を調べ出来る限 b簡単にすると、 dやm の指数 (b、 c)を 1(
L' =O
.0133h%(d-6) ( m- 50)
又は、 L'=h36(d-6)(m-50)/75
とま b、与えられる状態 K適応する。
その他の解法式
よb正確左解法式を得るために、水分陀対してパラつきのある図のデータを側圧 K対してプロットし
てみると、平均的左カープがえられる。
ζ のデータを両対数グラフ陀プロットしてみると傾きは
4であ
れ m の指数が 4であるととを示している。このように大き左指数地球められるが、 m の値陀 bいては
比較的小さい範囲の限界内では大して重要では左い口一方含水率[tLjo
-，.いては、小さ左変化が大きく影響
するととが明らかで司ある白 McOalmontの式よ!Jdの指数 1を使って係数を O
.70とすると次式が導
かれる白
3L
L=O. 7ohμdm
宝
この式は、他の式よ
bもなそら〈実際的であ b適当左ものと思われる。
( mは 小 数 )
直径の大きなサイロ
何人かの技術者は、近代的左大き左サイロは、前述のカープや状態から外挿法で求めたものよ
b、ず
っと大き左側圧が生ずると考えているロ 19 63年の Wei Wen Yu らのレポートは直径 30フィー
-114ー
2
ト陀高さ 60フィートのサイロでは1， 000 1
b/ft K圧力が上昇するとしている白これらは深さ 1フ
ィート当J? 1 0-1 7 1
b/ft2 であるか、または、やや図 K示すよ bも少左いくらいで極端には違わ
左い。
低水分のサイレージ
ある地方では、水分の低いサイレージで貯蔵する傾向が強い。高水分のサイレージが使われ左いのが
確か左らば、含水率の要素を含んだ式で計算すれば、ょ b低い圧力を示し要求される強さは小さ〈在 b
非常民経済的である。
応用の限界
利用すべきデータは、実際の状態では制限をうけるべきで著者はある範囲内でのみ、応用するよう K
指示する。次の範囲内で使用するよう比すすめる。
h: 5--75ft
d:lO--30ft
m:60--90%
非常陀湿った状態では、 ζ の範囲内 K mが保たれるよう K良い排水管をつける必要がある。最大の含水
率のサイレージは、サイロを水で満たした時陀近い状態に左 b、 6 2
.4 lb/ft3 であ b側圧は 8倍以
上とまる。従って相当した強い設計が要求される。
極端左例として、図の S Dで乾いたサイレージ ( m =60)を小さ左サイロ (d=12 )K入れると
小さ左側圧と左 b、逆 K L Wのよう陀大き左サイロ (d=18)K湿ったサイレージ ( m =8 0 )を入
れると高い側圧と在ることを示している。
総 括
L サイ口氏長ける側圧は、サイロの高さ、直径、サイレージの型によるばか bで左〈、含水率 K よっ
ても変化する。
2
. 高水分のサイレージで満たす時は非常 K大き左圧力がかかるかもしれ左いので、含水率は考慮すべ
きである。
a
サイロの設計のために、便利左式が要望されているが、変化のある状態では正確さを保証できをい。
4
. 実際の正確さをもっ主左要素を考慮し、かつ使用しやすさを失左わ左 IA式として次の式を提示する。
_3
ノ
L
' =O
. 0 1331
1
7
2(d-6 ) ( m- 50 )
又は
4
L =0
.
7 0h
%dm
これらの式は、農業技術者K とってサイロの高さ、直径、サイレージの含水率を考慮、した現実的左設計
を行まう時陀助けと在る o
¥
(北大農学部松田従三)
-115ー
。
L =3.3 h1.伯
サ
イ
ロ
L'-O
.0 1 3 3h0
/
2
(d- 6 ) (m- 5 0 )
10
の
局
15
さ
，
.
、
20
深
さ
25
'
"
30
ft
35
40
t
当
m=80
d=12
m=60
50
o
100
2
0
0
'.ι300
400
500
600
L= 側圧
-116ー
700
800
1b/ft2
900
1000 1100 1200