地下貯水槽の壁厚さは？

質問

とある地方都市の駅前商業ビルの地下に消防用貯水槽が設置されてます。
建物の隅ですが隣接する２面は地下倉庫として利用してた様子です。
今回再度なんとか利用したいが 湿気がひどいと言う事で調査した処
貯水槽側仕切り壁の半分以下で水分が滲み出している事が判明しました。
貯水槽の水を一旦排出後に 躯体防水を行う事で提案が有ったのですが
水深が６Ｍも有るので仕切り壁の厚さが薄いのでは？ との疑問が有る
のですが 構造的に安心できる厚さは如何ほどが必要でしょうか。
現在地中梁６００角で壁は３００程（実測は出来ませんが計算上での推定）です。

詳しい方のご指導をお願いいたします。

回答No.4

noname#102385 · ベストアンサー

cyoi-obakaです。

では概略で計算しますね！　築20年という事ですから、以下の条件で略算します。（単位系は判り易くkgで表示します。）
1）コンクリート強度　Fc＝210kg/cm＾2
2）鉄筋　SD30　　
3）水槽壁は縦方向の方向版厚30cmとし、単位m幅当りの解析を行う。
4）壁先端（上部）はピン支持、壁基端（下部）は固定支持と仮定する。
5）水槽は深さ6m満水とする。
以上の条件を仮定します。

方向版と仮定した壁の発生応力（水圧:ω=6.0ton/m^2による）
曲げモーメント：maxM=ωh^2/15=6×6×6/15=14.4tm（壁基端）
せん断力　　　：maxQ=2ωh/5=2×6×6/5=14.4ton（壁基端）
fs・b・j＝7×100×22.75＝15.92ton > 14.4ton OK
ここで、使用鉄筋（縦筋）をD16＠100と仮定すると、
単位長さ当りの引張り鉄筋量；At=19.9cm^2/mとなる。
M=At・ft・j=19.9×2000×22.75=9.05tm < 14.4tm OUT
従って、壁厚30cmで、縦筋D16＠100では耐力不足となるので、
ここで、モーメント比によって、壁厚を概略的に算出する。
14.4/9.05=1.59 → 22.75cm×1.59=36.17cm
36.17×8/7=41.34cm → 41.34+4.0=45.34cm
となりますから、約45cm程度の厚さが必要となる。
但し、縦筋量がD16＠100でなければ、必然的に壁厚も変化する。

以上が参考的な略算です。
設計者によって、考え方が異なりますから、お近くの構造屋さんに図面を見せれば、すぐに検討してくれますよ！
但し、有料ですから　5～10万円は準備して下さい！

お礼

早速にお答え頂き　有難う御座いました。
非常に丁寧な計算式まで頂いて大いに勉強になりました。

年末の挨拶時に 担当部署へ来年の方向付けを出来ることが
見えて来ました。

ありがとう御座いました。

締め切り時に ポイントを付けておきます。・・・・

回答No.3

noname#102385

今日は　cyoi-obakaです。

補足説明理解しました。
単独の地下貯水槽では無くて、地下の一部が貯水槽になっているのですね！
であれば、もしも幅8m×高さ6mの一枚壁であれば、壁厚は薄い！と判断します。
壁一枚の寸法（柱や梁に囲まれた有効内法寸法）及び柱、梁の断面寸法等、そして使用コンクリート強度及び使用鉄筋径が不明ですので、正確には判断出来ません。

専門の業者に調査を依頼した方が賢明ですね！
このサイトでは、データー不足で責任ある回答は致しかねます！

お礼

ご回答有難う御座います。・・・やはり・・・薄いですね？
空いた隣の部屋（区画）床より１ｍ５００以下の高さに有るセパ穴の殆どから水が染み出して居り地中梁の一部と思われる高さ４５０程の基礎状態の上に立っている自立壁下部よりも 水が滲んでました。
床より見上げて ６Ｍ頭上に水面が有ると 想像したら・・・恐怖感が出てきました。

建物自体は 筑後２０年ほどなんですが、設計業者も建築業者も 敢え無く廃業してまして引渡し時の完成図面のみで 施工図は行方不明です。
オナー（半官半民）に専門設計業者に調査をして貰って暮れと いってますが・・・半年待っても調査は進んでません。
来年度の予算ででも対応するかも・・・？ 解りませんが・・
当方としては責任問題発生も考慮して セパ穴と基礎の染み出し部分だけ応急的に止水・躯体防水を行って 様子を見ている状態です。

貯水槽の水は 満水に給水バルブを閉めて２４時間後に見ると約１０ｍｍ 水位が下がるので 何処からか漏水してることは確かなので 貯水槽内全体の
止水・躯体防水を相談されてるのですが　怖くて進められない状態なのです。見積もりも出してません。

概略でも 数値的なもので 回答頂けると オーナーを本気にさせることができるのです。
とりあえず・・・２４時間は締め切らずにお待ちして居ります。
よろしく・・・！

回答No.2

noname#102385

今日は　cyoi-obakaです。

埋設消防水利用貯水槽（200ton）用ですと、構造形態としては通常であるように判断出来ますね。
従いまして、壁厚が極端に薄いという事はないと思いますよ！
地下埋設の貯水槽は、通常の地下室等より構造物としては荷重バランスが良好なのです。
その理由は、地下壁外部面には、土圧（側圧）が常時作用しているのですが、
貯水槽はその中に水を貯蓄する事によって、水圧により土圧に対抗しますから、通常の地下室のように空間として使用する物より安定しています。
但し、施工時や今回の様に、水を抜いてしまう場合を想定して、設計上は、水圧を無視して計算しています。
以上の事から判断すると、冒頭の結論に成ります。

従いまして、防水層の再構築は適切な選択であると判断します。
コンクリートは脆性部材でありますから、亀裂やクラックは宿命的な性質です。
質問者さんが危惧する程の事はない　と私は判断致しますよ！

以上、参考意見ですが、現状判断をした専門家の意見を信じるしか有りませんよ！

お礼

ありがとうございます。・・・・
説明不測を補う為に 簡単なアラスとをＵＰ使用と試みましたが
画像ＵＰ中に タイムオーバー で 添付出来ずに テキスト文章だけに
なってしまい、解り辛くて 申し訳有りませんでした。

補足欄にも書いてますが この水槽に瞑した２区画の部屋が 湿気で
使い物になってないのです。これをなんとかしてくれと 相談を受けて
ます。
止水、防水には 自信があるのですが、構造的に不安を感じてるのです。

引き続き ご指導よろしくお願いします。

補足

位置的には 建物の角で ２方は埋没ですのでしんぱいしてない
のですが 他方２面の仕切り壁は 独立構造で 今は湿気が強くて
使ってないが 商店の倉庫にしたいと　相談を受けてます。
水を抜いて 倉庫にするのでは有りません。
止水、防水工事を施工するために 一旦排水し 工事完了後際度
満水になります。

回答No.1

river1

地下貯水槽の壁厚さは、水深だけではお答えできません。
貯水総容量が分からないと水圧が計算できません。
したがって壁厚がいくら必要かは計算できません。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。

補足

地下貯水槽の大きさは ４Ｍ×８Ｍ・・・・
したがって 貯水量は 4×8×6＝１９２立方メートル
約２００Ｔとなります。