構造力学初心者のための角形鋼管枠の強度計算

材料で1000×2300の枠と記述は、一般的には縦×横の記述なので以下の如くとします。
　　　　　　　　 ↓100kgf　　　　　　　　　　　　　　↓100kgf　　　　
　　┌────────────┐　↑　　┌────────────┐
　　│┌──────────┐│　　　　│┌────┐┌────┐│
　　││　　　　　　　　　　││1000mm　│└────┘└────┘│
　　││　　　　　　　　　　││　　　　│┌────┐┌────┐│
　　│└──────────┘│　　　　│└────┘└────┘│　
　　└────────────┘　↓　　└────────────┘
　　 ←　 　　　2300mm　　 　→

上図左は、スパン2300mm－50mm×2＝2200mmの梁の中央に100kgの荷重が掛かる計算となり、
（1/2×100kgf）×（1/2×2200mm）＝55000kgf･mmのモーメントが掛かります。
そして、一般構造用角形鋼管50×50×2.3の断面係数は、6.34cm^3なので6340mm^3となり、
55000kgf･mm÷6340mm^3＝8.68kgf/mm^2となり、100kgfの負荷が静荷重ならぎりぎりOKかな。
以上が簡単な確認です。
（詳細は両側の縦柱も確認しますが、感で多分大丈夫。URLの梁の内容を要確認）
上図右側は、100kgfが中央の縦柱に掛かっているので、縦柱の圧縮荷重を確認します。
100kgf÷438mm^2（鋼管の断面積）＝0.228kgf/mm^2となり完全に問題はなしとなります。
また、縦柱が長ければ座屈確認が必要ですが、短く且つ横から補強があり、実質長さが1/2に
なっているので、これも経験から計算を省きます。
そして、中央の縦柱と端の縦柱の中央に50kgfづつ掛かる仕様でも上図左と右を梁の計算で
確認しても応力（kgf/mm^2）は右が小さくなります。
（上図の左も右も鋼管に力が掛かる、鋼管のつぶれの確認が必要です。鋼管の幅50mmの中央に
負荷がかかるか、50mm幅全体に掛かるかでも異なりますが、後者として経験値から計算確認を
省略します）

以上の確認をします。
そして、結果は上図左の仕様はぎりぎりＯＫかなで、上図右の仕様は完全にＯＫとなり、
上図右の仕様が強い事になりました。

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クリックしますと他の[…]小項目内容がが確認できます。
また、構造一般 構造計算 地盤・基礎 建築コラム 掲示板 【構造力学１】 ＲＣ造 建築基準法
リンク 構造力学２ Ｓ造 をクリックしますと、その大項目が変わり、それぞれの小項目が
確認できます。（簡単な後続の確認方法です、本来は教本を購入し確認する内容です）

中央の縦柱と端の縦柱の中央に50kgfづつ2箇所掛かる仕様で、
クロスに梁を中央に入れた場合は外側の2300に掛かる荷重を単純に半分と考えます。

お礼

2010/03/26 14:42

ご丁寧ね回答ありがとうございます。
クロスに梁を中央に入れた場合は外側の2300に掛かる荷重を単純に半分と考えてもよさそうですね

質問者