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Uボルトの強度計算
2023/10/16 16:43
- Uボルトを使用して角鋼に鋼材を取り付ける際の強度計算方法について考えます。
- 鋼材とUボルトそれぞれの強度計算を行い、力のかかり方を考察します。
- モーメント、応力、引張応力、せん断応力などの要素を考慮して設計する必要があります。
Uボルトの強度計算
2009/12/22 14:05
角鋼□-350×350にＵボルトで鋼材を取付けるときの鋼材とＵボルトの強度計算を考えています。
鋼材の片側に圧力ＰａがかかっているときＵボルトにはどのように力がかかっているように考えたら宜しいでしょうか？
＿＿＿＿＿＿
｜ ＿＿＿＿ ｜
｜｜ ｜｜←Ｕボルト
Pa ｜｜ 角鋼 ｜｜
↓ ｜｜＿＿＿＿｜｜
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｜ ｜
｜ ｜ ｜
← Ｌ → ← Ｌａ →
断面図
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
｜ |
｜ ◎←Ｕボルト ◎ |←鋼材
｜＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿|
側面図
Ｕボルトｄ1、鋼材（幅Ｃ、肉厚ｔ1）
上記の様な関係でしたらどうなりますか。
私の考えは以下です。
【鋼材の検討】
モーメントＭａ＝Ｐａ×Ｌ
応力σ＝Ｍａ/Ｚ1
Ｚ1：鋼材の断面係数
【Ｕボルトの検討】
ボルト引張張力Ｔ＝Ｍａ/Ｌａ
引張応力σ＝Ｔ/Ａ
Ａ：Ｕボルト断面係数
せん断応力τ＝Ｐａ/（ｎ×Ａ）
ｎ：Ｕボルト取付箇所
このように考えていますがどうでしょうか？
間違えがあれば訂正おねがいします。
回答 （7件中 6～7件目)
角鋼，鋼材とＵボルトに加わる荷重の条件が不明確ですね。たとえばｎ本の
Ｕボルトには均等に引張(角鋼軸線に鉛直方向)とせん断(角鋼軸線に水平方
向)が加わるとします。引張応力σとせん断応力τの求め方は引張力Ｔ、せん
断力Ｑ、ボルト断面積Ａ、ボルト取付箇所ｎとしたとき、
σ＝Ｔ/(2ｎＡ)，τ＝Ｑ/(2ｎＡ) となります。
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パラメータが少なすぎてわかりません
力の向き方向を 矢印で書いて
落ち着いて考えるとできますよ
この手の質問がたまにあるんですが
近頃は力の合成と分解ってやらないのかしら
技術系の学校に行かなくても
中学3年に習うそうだが
http://www.kagaku.info/faq/dynamics991117/index.htm
理科離れの影響？
お礼
2009/12/22 19:39
回答ありがとうございます。
パラメータ少なかったですね、すいません。
力の向きは分かっていたんですが、その時のＵボルトにかかる引張応力σとせん断応力τの求め方で引張力Ｔ、せん断力Ｑ、ボルト断面積Ａ、ボルト取付箇所ｎとしたとき、
σ＝Ｔ/Ａ、τ＝Ｑ/（ｎ×Ａ）
という考え方でよいかがわからなかったです。
力のつり合いの式もあってたかは分かりませんが。
次回からは詳しく質問します。
お礼
2009/12/28 18:11
回答ありがとうございます。
質問ですが、2ｎは引張もせん断もどちらとも関係してくるのでしょうか？