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せん断荷重について

2008/04/01 11:51

各位、お世話になっております。
１点教えていただければ幸いです。タイトル通り「せん断荷重」です。
下図の通り、φ１０の軸はせん断方向に何キロ耐えれるか？という計算式を
ご教示いただければと思います。森の検索ではネジのせん断が多く本件とは多少違う認識を持ちましたので新規に質問させて頂きます。

　　　　荷重
　　　　 ｜
　　　　 ｜
　　｜　 ↓ 　｜
　　------------←φ10
　　└--------┘
　　　　↑コノ字で形成されたｔ5の曲げ板

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質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2008/04/01 18:35
回答No.6

一般的な材料であるSS400は、
＊ 引張応力；40kg/mm2
＊ 降 伏 点；24kg/mm2 程度です

すると、せん断応力は、24kg/mm2 × 0.577 ＝ 13.8kg/mm2

荷重Ｗ（kg）＝ 13.8kg/mm2 ×（π/4×φ10mm×φ10mm）×2 ≒ 2160 kg

そして、安全率は、鋼の場合、
＃ 静荷重；3
＃ 繰返し（0～100％）荷重；5
＃ 交番（-100～100％）荷重；8
＃ 衝撃荷重；12
で、多分、貴殿の条件は、繰返しと考えられるので、

2160 kg ÷5（繰返しの安全率） ＝ 432Kg　となります。

条件が異なれば、その項目を変更して、求めて下さい。

頑張って下さいな！！

お礼

ありがとうございます。
非常に勉強になりました。頑張ります。

2008/04/01 18:46

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その他の回答 （6件中 1～5件目)

2008/04/01 15:41
回答No.5

引張応力でなくて、降伏点 又は 耐力の応力値を使用します。

そして、そのせん断応力値は、この森のNo.24506でも紹介があります、
< τ（せん断応力）/σ（引張応力）＝ 1/√3 ＝ 0.577 >程度となります。

計算で使用のせん断応力 ＝ （降伏点 又は 耐力）×0.577

また、使用頻度や荷重条件により、安全率を考慮する必要があります。

ですから、実際は、貴殿の計算の2割程度以下となりそうです。

お礼

何度もすみません。頭が悪くて、何が知りたいのか自分でも分からなくなってしまいました。
　＝（304N/mm^2）÷6
　＝50.7N/mm^2
　＝5.07kg/mm^2
これを、上式に当てはめますと
　＝5.07×78.5×2
　＝796kg/mm^2　という結果になりました。

http://www.nikkinko.co.jp/products/products_50101.htmlの「耐力」欄の
数値を使用しました。
　ざっくり、３０％で考えても、239kgまで耐えれます、と報告できます。
　※実際の所、φ１０の軸で受けているベアリング入り樹脂ローラを
　　９個使用し、４０ｋｇのものを支えて転がすだけなのです。
　　過剰設計でしょうか？
すみません。話はそれましたが、上記耐力を使用しての計算結果は正解でしょうか？

　何度もお手数をお掛けして申し訳ありません。ご教示お願い致します。

2008/04/01 16:36

2008/04/01 14:22
回答No.4

下記URL後半を参照下さい
剪断抵抗値の一覧があります。

【参考】http://www.seki-corp.co.jp/press/3-1.html

お礼

ありがとうございます。
参考にさせて頂きます。

2008/04/01 14:53

2008/04/01 12:55
回答No.3

一般にせん断力だけしか受けない場合は意外に少なくて今回も曲げが掛りそう
な構造のように見えます。曲げが生じないならば、前回答のようなせん断力に
なります。この場合は俗に二面せん断と言います。二面で（受けるカラー）

お礼

回答ありがとうございます｡
確かに構造はもっと複雑で、ご指摘の通り曲げの作用も働く場所です。
ただ、曲げに関しては、コノ字の部分の強度ＵＰを測っていますので
今回の質問はそれを無視してφ１０の軸がどれだけ耐えれるのか？というところに着目し質問いたしました。
ただ、既にご回答いただいている諸先輩のご意見の中に、
「使用材のせん断応力は、何kg/mm2 かを調査して、」と書かれているのですがそれをどのようにして調べるか全く分からず、今四苦八苦しています。
ＳＵＳ３０４
φ１０
長さ６０ｍｍ
これだけではせん断応力を調査するには足りませんか？これが分かればせん断荷重の計算が出来そうです。
お忙しい所、誠に申し訳ありませんが、ＳＵＳ鋼材のせん断応力の調べ方を教えて頂けないでしょうか？
何卒お願い申し上げます。

2008/04/01 13:19

2008/04/01 12:43
回答No.2

せん断応力（kg/mm2）＝（荷重；Ｗ kg / 2）÷（π/4×直径；Ｄmm×直径；Ｄmm）
の計算式は、許容応力を求めています。

貴殿の使用材のせん断応力は、何kg/mm2 かを調査して、

荷重；Ｗ kg ＝ せん断応力（kg/mm2）×（π/4×Ｄmm×Ｄmm）×2

で求めます。

お礼

毎回､お世話になっています｡
回答ありがとうございます。
http://www.nikkinko.co.jp/products/products_50101.htmlにおいて
引っ張り強さが686N/mm^2ということが分かりました。
http://www.nc-net.or.jp/morilog/m117879.htmlの質問による回答で、
せん断許容応力＝引張強さ/6　との記述がありましたのでこれで計算致しますと、
　＝686/6N/mm^2÷2
　＝114.36N/mm^2
　＝11.436kg/mm^2
これを、上式に当てはめますと
　＝11.436×78.5×2
　＝2693.18kg/mm^2　
となります。
非常に大きい数字になりました。これ以上の荷重であればせん断破断するという認識で合っていますか？φ10でも結構耐えられることが分かります。

認識及び計算が違っていればご指摘いただけますか？
お忙しい所、誠に申し訳ありませんが宜しくお願い申し上げます。
以上です。

2008/04/01 14:13

2008/04/01 12:25
回答No.1

荷重Wにより発生する反力Ra(Φ10をのせているt5の板の位置)を求め、その反力をΦ10棒の断面積で割ればせん断応力がでると思います。質問の絵では反力はW/2みたいなので、(W/2)/(π10^2/4)でもとまるのではないでしょうか。間違っていればすみません。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
計算してみます。

2008/04/01 12:37

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