片持ラーメン構造のアンカーボルト引抜計算

回答(31)は果たして何を言いたいのか私には判らない
例えば以下の図は、意味が判らない
新規投稿するならば、皆に判るよう説明するべきだが、もう必要ないと思う

何故なら
既に質問者さんは回答(14)"お礼"辺りで殆ど理解されているように思えるから
しかし閉じないところを見ると未だ何か不満か疑問点があるのだろうか？
ユーさんにマンツーマンで指摘するのも些か疲れたので、THE　END　にする

＞今回の場合は、トラス等の節点法による梁計算手法が適切で合理的・・・
「トラス等の節点法」再三出てくるがトラス構造でも無いのに何故に節点法？
質問の静定構造物なら↓「力の釣り合いの3条件式」だけで解ける筈である
以下、言うことなす事に全て？が付いてしまいます。複雑な計算法？・・・

最後に、質問者さんがココを閉じない限りチキンカレーは煮詰まりません？

> 今回の場合は、トラス等の節点法による梁計算手法が適切で合理的と考えます。
は、回答(２８)の追記でなく、回答欄に示す、１Ｎの涙 さん が記載の計算手法がGoodの意味です。
なんだか、意味が伝わっていないようですね。

例えば、

　　┌──────────┐　　　　　┌──────────┐
　　│＋　　　 ＋ 　　　＋│　　　　　│＋　　＋　　＋　　＋│
　　│　回　　　　　　回　│　　　　　│　回　　　　　　回　│
　　│　　　　　　　　　　│　　　　　│＋　　＋　　＋　　＋│
　　│　　　　　　　　　　│　　　　　│　　　　　　　　　　│
　　│＋　　　 ＋　　　 ＋│　　　　　│＋　　＋　　＋　　＋│
　　│　　　　　　　　　　│　　　　　│　　　　　　　　　　│
　　│　　　　　　　　　　│　　　　　│＋　　＋　　＋　　＋│　
　　│　回　　　　　　回　│　　　　　│　回　　　　　　回　│
　　│＋　　　 ＋ 　　　＋│　　　　　│＋　　＋　　＋　　＋│
　　└──────────┘　　　　　└──────────┘

のように、　　　　９本　　　　　　　　　　　　　　　２０本　
となれば、完全剛体では、やはり複雑な計算をしないと、端のボルトの負荷が増大して、
結局４本止め計算と変わりなくなり、ボルトの本数を増やした意味が無くなります。

やはり、ケースバイケースの計算使用方法が有効です。

　　　　　　　転倒モーメント
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＼.　→
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＼
　　　　　転倒モーメント　　　　　　　　　　　　↗ ＼
　　　　　　　　→　　　　　　　　　　　　　　　 　 ＼
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 ＼ ↓支点
　　　＿＿.＿＿＿＿＿＿.＿＿　　　　　　　　　　　　　　 ＼.＿＿　
　　￣￣￣|￣￣￣￣￣￣|￣￣￣　　⇒　　￣￣￣|￣￣￣￣￣￣|￣￣￣

　　→|Ｌ1|←　Ｌ2　 →|Ｌ1|←　　　　　→|Ｌ1|←　Ｌ2　 →|Ｌ1|←　　

機械設計では塑性変形後のことなどは考えることは少ないだろうけど、特に
建築系では地震荷重などの許容応力などもそうだが降伏しても破壊に至らずに
倒壊しないということが重要視される。従って構造物のアンカーに関しては、
非常に大きな強度が要求されると思うのです。となればですよ、上手のように
「建築設備耐震設計・施工指針２００５年」通り考えても全く不自然に思わん
更に以前も申し上げたが、基礎設計段階で端空き寸法やベース板厚までは手が
届かないから実務的では無いと繰り返し回答しておきます

さて、★下記参考URLにSIMPLEで分り易い計算書をネット上で見つけました★
私が持っているアンカー計算書と殆ど変わらなく同様にEXCELで作成している
ものと思われ黄色が入力セルで水色が出力(計算結果）セルと思われます
特に、LGがアンカー外になる場合にはマイナスにして更に(Ｗ－ＦＶ)の部分を
(Ｗ＋ＦＶ)にすればRbが大きくなるのでアンカーにとって不利つまり安全側に
なるのであることを、良く理解して使いこなすことが必要になるでしょうか

このような便利なソフトや表計算ソフトもバグなどにより本当に理屈を知って
応用ができないと、安易に使うことでは、いらぬ失敗にも繋がってしまいます
何事もそうだが、敵を知り己を知れば百戦危うからずであろうと思いますから
是非ともこの機会に、自社専用のアンカー計算書・Excelテンプレートを作成
できるくらいになって欲しいものだと思います。。。面白そうでしょう？

このような自作テンプレートを私は沢山持ってこれを有効に使いこなすことで
業務効率と設計品質の双方を両立させられているような気がする。手計算には
左程拘りはありません。早く正確にやることで、よりクリエイティブな仕事に
専念できるであろうと思うのです。ですから使うことができるものはEXCELや
FEM等々、何でも使いこなしていけるようにスキルを磨くことも必要だろう

＞非常に大きな強度が要求されると思うのです。となればですよ、上手のように

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・上図 ○・・・・

追記：しかも端空き寸法を計算に入れることが計算上の煩雑さ等々で間違いを
引き起こし易くなる。そのデメリットに対してのメリットは何なのでしょう？
所謂、木を見て森を見ないっというようなこと感じであると言いたいのですよ

Simpleで分り易いことがミスを最小限にし、早く正確に検証もし易い設計とも
言えるのではないかと私は思うのです。従って長々と思いつくままの独自計算
など見る気も起きない。初心者であれば尚更のことだとそろそろ気づくべきだ

理路整然とした計算書は誰が見ていても見易く分り易い。これは幾度も失敗を
繰り返し洗練されてきたせいもある。何も完璧を目指せとは言ってはいないの
です。もっとSimpleに判り易い回答にするように心掛けることが大事だと思う

自論を展開することも結構だが、それに固執しては何にもならなくなるだろう
我を通しては話は進みません。将棋に例えれば戦いであるが、会話でもあると
思う。議論は技術上の会話だと思えば良い。そうすれば楽しいものになるかな

暇に任せてまた長文になったし回答にも直接関係ないが、案外大事なことかな

“モーメントと荷重をディメンジョン違いで合計してもいいのでしょうか？”
の話しの内容を、
別からアドバイスをします。

物理でも出てきます、距離[m]と時間[sec]が速度[m/sec]や加速度[m/sec^2]のディメンジョンが
違う物になります。
速度[m/sec]と距離[m]をディメンション違いで合計してもいいのでしょうか？と云っているのと
同じで、速度[m/sec]を時間[sec]で(積算)処理して、距離[m]化して、合計するのです。

同様に、力又は荷重[N]と長さ[mm]がモーメント[N･mm]のdimensionが違う物になっています。
また、機械工学では、モーメント[N･mm]と断面係数[mm^3]が応力[N/mm^2]のdimensionが違う物
になりますし、断面二次モーメント[mm^4]と断面二次半径[mm]が断面係数[mm^3]のdimensionが
違う物になりますし、等々で理解も大切ですが、理解するより慣れろも大切です。

dimensionが違う物になりますし、等々で理解も大切ですが、理解するより慣れろも大切です
は、理解ができない方に対してだけのアドバイスです。
これは、スポーツ等の物事を習う上での常套手段(基本)と、＊＊重工の先輩に教えてもらいました。
（*^_^*）。

『”誤”の先になってる』の記載で、頭に血が上り、難しい記載をしました。
No.40681　ねじり角の計算　と同じように、機械工学の基本内容が理解できるなら、判る内容の
説明に心がけようと思います。


さて、質問者の問い合わせは、
> 特にわからないのが横管の曲げモーメント（kN・m）の扱い方と、それをどうやって力の
> 単位（kN）にするのかです。応力にすると単位面積あたりの力になってしまいます。
> それともモーメントと荷重をディメンジョン違いで合計してもいいのでしょうか？
> それともはなから考慮する必要がないのでしょうか？
なので、基本に経ちかえって説明します。


先ず、SGP 50Aに掛かる曲げモーメント応力計算は、
最大曲げ応力σmax[kg/mm^2]＝曲げモーメント[kg･mm]÷断面係数[mm^3]
にて計算をして、
曲げ応力σ[kg/mm^2]＝(150[kg]×2500[mm]＝375000[kg･mm])÷SGP 50Aの断面係数[mm^3]
となります。
これは、曲げモーメント[kg･mm]を、SGP 50Aの断面係数[mm^3]で(除算)処理して、
曲げ応力σ[kg/mm^2]という“ディメンジョン”に変わったとなっております。


また、SGP 125Aに掛かる曲げモーメント応力計算も、
最大曲げ応力σmax[kg/mm^2]＝曲げモーメント[kg･mm]÷断面係数[mm^3]
にて計算をして、
曲げ応力σ[kg/mm^2]＝(150[kg]×2500[mm]＝375000[kg･mm])÷SGP 125Aの断面係数[mm^3]
となります。
これも、曲げモーメント[kg･mm]を、SGP 50Aの断面係数[mm^3]で(除算)処理して、
曲げ応力σ[kg/mm^2]という“ディメンジョン”に変わったとなっております。


それでは、アンカーボルトの引き抜き力計算は、
【条件図】
　　　　125Aの外径は、φ139.8mm
　　　　───→││←────　

　　　　　　　　┃┃50A（2.5M)
　　　　　　　　┃┣━━━━━━━┫ 150kg
　　　　　　　　┃┃
　　　　　　　　┃┃
　　　　　　　　┃┃125A
　　　　　　　　┃┃
　　　　　　　　┃┃ 　ポイントＺ　　　　　　　　　　　Ｆ．Ｌ．
　　　　　　　　┃┃ ↓￣￣￣￣￣　　　　　　　　　↓￣￣￣￣￣　　　
　　──────╋━╋────────────────
　　　　　　　　△　△
　　　　　　 →|│─│|←
　　　　　25mm　200mm　25mm(ボルト中心～底板の端まで寸法、反対側も同じ)

で、アンカーボルトが支点と考える(梁計算)手法では、
(右アンカーボルトに掛かる抑え力[kg])×(アンカーボルトピッチ[mm])＝
(150[kg])×(左アンカーボルト軸芯～150[kg]までの長さ[mm])
右ボルト↓の力[kg]×200[mm]＝150[kg]×(φ139.8[mm]＋2500[mm])
右ボルト↓の力[kg]＝150[kg]×2639.8[mm]÷200[mm]　となり、150[kg]の13倍強となります。
また、左ボルト↓の力[kg]＝150[kg]－右ボルト↓の力[kg]の計算で、
右ボルト↓の力[kg]は、150[kg]の13倍強なので、
左ボルト↓の力[kg]＝－(150[kg]の12倍強）の結果で、
左ボルトは↑方向の抜け側に、(150[kg]の12倍強）の力が掛かるとの結果になります。
<URLの　梁の公式（10）　で、アンカーボルトが支点と考える(梁計算)手法が確認できます>

これは、150[kg]の重りと腕の長さ(φ139.8[mm]＋2500[mm])が、(150×2639.8)[kg･mm]の
モーメントという“ディメンジョン”に変わったとなっておりますし、(150×2639.8)[kg･mm]
のモーメントが、アンカーボルトピッチ200[mm]で(除算)処理して、ボルトの軸芯方向の力[kg]
という“ディメンジョン”に変わったとなっております。

これは、天秤やシーソー等の計算方法と、同類の内容となります。
また、No.40681　ねじり角の計算　でも同類の計算方法を用いておりますので、確認を
してみてください。

誤解を招く恐れがある場合は、無視してください。

機械設計では、完全剛体のボルトの引張荷重計算や抜け荷重計算は、
大袈裟に描くと、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　転倒モーメント
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＼.　→
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＼
　　　　　転倒モーメント　　　　　　　　　　　　　↗ 　　＼
　　　　　　　　→　　　　　　　　　　　　　　　／　　　 ＼
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　／　　　　　　＼.↓支点
　　　＿＿.＿＿＿＿＿＿.＿＿　　　　　　　　　　　　　　　　　＼　
　　￣￣￣|￣￣￣￣￣￣|￣￣￣　　⇒　　￣￣￣|￣￣￣￣￣￣|￣￣￣

　　→|Ｌ1|←　Ｌ2　 →|Ｌ1|←　　　　　→|Ｌ1|←　Ｌ2　 →|Ｌ1|←　　

と、底板の端面が支点となり、転倒モーメントで倒れていきます。
隙間＝伸び量となり、伸び量に比例して(反)力が作用するので、
底板の端面が支点である転倒モーメント[kg･mm]
＝右ボルト引張荷重[kg]×Ｌ1[mm]＋左ボルト引張荷重[kg]×(Ｌ1[mm]＋Ｌ2[mm])
となり、
右ボルト引張荷重[kg]：左ボルト引張荷重[kg]＝Ｌ1[mm]：(Ｌ1[mm]＋Ｌ2[mm])
にて、締結ボルトの引張荷重計算をしておりました。

その計算の基になった＊＊重工の計算書を掲載できないのが残念です。
トラス等の節点法による梁計算手法では、上述の如く計算するのが一般的なようです。
ですから、使い分けが必要です。

今回の場合は、トラス等の節点法による梁計算手法が適切で合理的と考えます。