木造プールの材質と強度。

質問

手作りで木造プールを作ろうと思います。
水量20トンとして、
１、使用する材質。
２、水圧と強度の考え方。
３、工法の注意点。
以上について知りたいのですが？

回答No.3

CC_T

面白い試みですね。
以前にDASH村で2トンクラスの露天風呂を作ってましたが、一作目は強度不足で側面が決壊しましたっけ。
http://www.ntv.co.jp/dash/village/07_tatemono/05_huro/index.html

１、少なくとも内貼りはヒノキ、スギ、ヒバ、マキなど、水に強いという素材が良いのでしょうね。
　それでも数日水を張ったままでいるとヌメリが出て危ないと思いますので、底面や縁は砂入れた塗料を塗っても良いでしょう。

２、水の圧力は水深に比例。
　底面は水深そのままの力ですから１平方mあたり水深(m)×1ton。側壁は各水深の力が累積しますので、横幅1mあたりに水深(m)の二乗×1/2(ton)の力がかかります。
水深50cmとして底面は500kg/m^2、側壁は幅1mあたり125kgの力がかかる計算です。飛び込みの衝撃や水が動く動圧、壁面を蹴って泳ぐことも考えに入れた方がいいでしょうから、強度は倍の水深で考えたほうがいいでしょうね。

３、水漏れ対策も大変ですが、給排水や消毒についても考えないと20トンの量の水をきれいに保つのは大変でしょうね。あと、傷んだら削って補修かその部分交換といったことになるでしょうから、長く使うならメンテまで考えておいた方が良いでしょう。

構造は色々考えられます。どんなイメージをお持ちでしょうかね。

a）分解・移動できる構造
　ログハウスのように井桁組とする方法や、テーパー加工した材を縦に並べてワイアなどで締め上げる樽のような構造などが考えられるでしょうね。

ｂ）地下埋め込み構造、あるいは半地下構造
　力のかかる部分は地面や基礎で受けてしまう。

ｃ）木造の枠を作ってその中に防水シートを敷いて水をためるといった機能をわけた構造。

ｄ）杭を打ち込み梁を渡して、内側に合板とコンパネを張り、隙間をシールする１シーズン使い捨ての簡易構造。
　合板はたわみやすいから、強度的な観点で考えると水深は深くしにくいでしょうが、安くあげられるでしょうかね。

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上から見て八角形など円に近い構造としたほうが強度面で有利で、底を含めて長い直線部分は応力たわみを抑えにくいでしょう。
分解を考えないなら全てシリコンコーキングで隙間を埋める。分解を想定するなら、隙間には皮のように水を吸って膨張するパッキン材を入れてボルト等通して締め上げる。
材を挟んで周囲をワイヤで締め上げるのも決壊を防ぐには良いでしょうね。

どこまで木造にこだわるかですが、内側をＦＲＰガラスクロス積層で防水、底面と縁は更に表面層に砂を混ぜて滑り止め兼用とするのが良いのではないかと。

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私案として、絵を付けときます。
底は根太を汲んだ上に合板張り、壁はR付の枠を複数段作って最終的にワイヤで締め上げて強度確保し、隙間はシーラント埋めという構造で想定してみました。鉄帯巻いてもでもいいでしょうね。
これなら材料費10万円台でいけるかな？
更に周囲のＲ付枠に丸穴あけて、足場パイプを縦に貫通して地面に打ち込めばさらに強度が稼げそうですね。

お礼

ありがとうございました。
３件の指導をいただきましたが、結果として、系統だって理解出来たように思います。
具体的なイメージも持てました。

出来るかどうかは、これからですが、頑張ってみます。

回答No.2

OldHelper

木造プールという解釈から、地上に作るつもりですか？
木製風呂桶の大型と考えればいいのかな？
２０トンの水で深さはいくらくらいを考えているのかな？
深さ１ｍなら４ｍ×５ｍ程度。深さ２ｍなら２ｍ×５ｍ程度。
いずれにしても、しっかりとした基礎は必要ですね。

わたしなら、地面を掘ってコンクリートで作りますね。
躯体はコンクリート、防水をして、仕上げはお好みです。
水圧は周辺の土が受け止めてくれます。

計画をもっと具体的に書かないと答えられないよ。

お礼

おっしゃる通りですね。
もうちよっと考えを深めてから、質問すべきだったと反省しています。
ご指導ありがとうございました。

回答No.1

大明神（@bathbadya）

プールの深さを１ｍとすると直径５ｍの丸いプールかな？
木の樽や洗面器の様に木を丸く並べてタガで固定するタイプが無難と思います。

とは言うものの、味噌樽でも直径３ｍくらいなので、かなり難度が高いかな？
特に底面・・

強度の心配よりも変形かな？　ちょっとの変形でも全体から見ればｍｍ単位になる。
それだけ隙間が開けば当然水は漏るし・・

たとえば、タガを金属で作って、水圧で０．１％伸びるとすると、全周１５ｍでは１５ｍｍ伸びる計算になりますね。
逆に木の表面が凸凹してて、タガが浮いた状態だと、その分後からタガが緩む事になるし・・