荷重計算方法

Question

ブラケットの荷重計算方法がわかりません。
下図の様に三角形に組んで先端に4000Nの荷重を掛けた場合にアンカーに掛かる荷重とその計算方法を教えていただけませんか？
持ち出し寸法400mm　角度30度で検討しています。
どの程度まで角度を狭くできるのかが知りたいので計算方法も教えていただけると助かります。
よろしくお願いします。

4000N
＋←アンカー　　　　　↓
｜￣￣￣￣￣￣￣￣￣／←内角30度
｜　　　　　　　　／
｜　　　　　　　／
｜　　　　　　／
｜　　　　　／
｜　　　　／
｜　　　／
｜　　／
｜　／
｜／
＋←アンカー

Accepted Answer

まず、４０００Nとブラケット重量がせん断力としてアンカーにかかります。
計算は4000Ｎ+重量をアンカーの数で割ります。この値に係数をかけてください。これがアンカー1本あたりのせん断荷重です。
係数は全てのアンカーに均等に荷重がかかるわけでないので、1.5～2くらいではないでしょうか

つぎに上のアンカーにはテコの作用で引っ張り力がかかります。
Ｌ＝4000で角度が30だとＨ＝231（上下アンカーのスパン）
＊三角形の頂点にアンカーがある場合。そうでない時はＨはアンカースパン
引張り力はＬ/Ｈ*4000Ｎ＝6926Ｎです。
これを上のアンカーの数で割って係数をかければ１本あたりの引張り力になります。
係数はせん断と同様に考えます。

あとはアンカーのせん断応力、引っ張り応力、ネジ部の強度を計算すればいいと思います。

回答２さんの回答と私の回答は同じことだと思います。

せん断は上下のボルト、引張りは上のボルト、そして私は書いてませんでしたが下のボルトに圧縮がかかります。

回答３さんが上手くまとめておられます。
アンカーボルトだけでなく、相手材の強度も考慮してください。

Answer

厳密にはブラケットの弾性変形エネルギに費やされる分荷重は減少します
が，この値は十分に小さいと仮定します。アンカーにＳ＝4000＋α(ブラケッ
ト重量）Ｎがせん断力として作用します。またモーメントの釣り合いからＭ
＝4000Ｎ×400mmをアンカーの偶力で保持することになります。すなわち　
P＝M／(アンカーのスパン：231）の引張・圧縮力が作用します。つまり
上アンカーには引張力，下アンカーには圧縮力が作用します。このような
場合通常は上アンカーの強度が問題になります。上記?SとPの合成力＝
√（(S/2)^2＋P^2）で強度を検討してください。なお動的な荷重に対しては
上アンカーのみでせん断およびモーメントを支えることも考えられます。
この場合は?SとPの合成力＝√（S^2＋P^2）で検討すべきです。
α＝0とすればS＝4000N，P＝6926N　?合成力＝7209N　?合成力＝7998Nと
なります。これをアンカーねじの有効断面積で割れば応力が求まります。

Answer

ｓｙｏ002 さんの回答に逆らうようで申し訳ありませんが、
ﾌﾞﾗｹｯﾄ先端に荷重が掛かる→てこの原理はOKですが、上のｱﾝｶｰには引き抜き力、下のｱﾝｶｰには圧縮(実際は掛からない）と考えるのが良いと思います。
従って『上部のｱﾝｶｰ本数で割る』が良いと考えますが、、、、。
自信が有りません、間違っていたらどなたか教えてください。

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